Modèle TCP/IP

Cette page décrit le modèle de référence TCP/IP, qui est la norme historique et technique d’Internet.

Le ministère américain de la Défense a créé le modèle de référence TCP/IP parce qu’il avait besoin de concevoir un réseau pouvant résister à toutes les conditions, même à une guerre nucléaire. Dans un monde connecté par différents types de médias de communication tels que les fils de cuivre, micro-ondes, fibres optiques et liaisons satellite, le ministère de la défense souhaitait une transmission de paquets capable d’aboutir à coup sûr et sous n’importe quelle condition. Ce problème de conception extrêmement ambitieux a conduit à la création du modèle TCP/IP.

Contrairement aux technologies réseau propriétaires mentionnées précédemment, TCP/IP a été développé en tant que norme ouverte. Cela voulait dire que n’importe qui pouvait utiliser TCP/IP. Cela contribua à accélérer le développement de TCP/IP en tant que norme.

Le modèle TCP/IP comporte les quatre couches suivantes:

La couche application
La couche transport
La couche Internet
La couche d’accès au réseau
Bien que certaines couches du modèle TCP/IP aient le même nom que les couches du modèle OSI, elles ne correspondent pas exactement. Il est à noter que la couche application assure différentes fonctions dans chaque modèle.

Les concepteurs du modèle TCP/IP estimaient que la couche application devait inclure les détails des couches session et présentation OSI. Ils ont donc créé une couche application qui gère les questions de représentation, le code et le contrôle du dialogue.

La couche transport est chargée des questions de qualité de service touchant la fiabilité, le contrôle de flux et la correction des erreurs. L’un de ses protocoles, TCP (Transmission Control Protocol - protocole de contrôle de transmission), fournit d’excellents moyens de créer, en souplesse, des communications réseau fiables, circulant bien et présentant un taux d’erreurs peu élevé.

Le protocole TCP est orienté connexion. Il maintient un dialogue entre l’ordinateur source et l’ordinateur de destination pendant qu’il prépare les informations de couche application en unités, appelées segments. Un protocole orienté connexion ne signifie pas qu’il existe un circuit entre les ordinateurs en communication. Ce type de fonctionnement indique qu’il y a un échange de segments de couche 4 entre les deux ordinateurs hôtes afin de confirmer l’existence logique de la connexion pendant un certain temps.

L’objectif de la couche Internet est de diviser les segments TCP en paquets et de les envoyer depuis n’importe quel réseau. Les paquets arrivent au réseau de destination indépendamment du chemin qu’ils ont emprunté pour y parvenir. Le protocole qui régit cette couche est appelée protocole IP (Internet Protocol). La détermination du meilleur chemin et la commutation de paquets ont lieu au niveau de cette couche.

La relation entre IP et TCP est essentielle. Chaque protocole joue un rôle particulier : IP pointe le chemin pour les paquets, tandis que TCP assure un transport fiable.

Le nom de la couche d'accès au réseau a un sens très large et peut parfois prêter à confusion. On lui donne également le nom de couche hôte-réseau. Cette couche concerne tous les composants, à la fois physiques et logiques, qui sont nécessaires pour créer une liaison physique. Elle comprend les détails sur les technologies de réseau, ainsi que tous ceux qui concernent les couches physique et liaison de données du modèle OSI.

La figure présente certains protocoles communs spécifiés par les couches du modèle de référence TCP/IP. Certains des protocoles de couche application les plus courants sont:

FTP (File Transfer Protocol)
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
DNS (Domain Name System)
TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
Les protocoles les plus courants de la couche transport sont notamment:

TCP (Transport Control Protocol)
UDP (User Datagram Protocol)
Le protocole principal de la couche Internet est:

IP (Internet Protocol)
La couche d’accès réseau se rapporte à toute technologie particulière utilisée sur un réseau spécifique.

Quels que soient les services d’application réseau fournis et les protocoles de transport utilisés, il n’y a qu’un protocole Internet : IP. Il s’agit là d’un choix délibéré dans la conception. IP est un protocole universel qui permet à tout ordinateur de communiquer en tout temps et en tout lieu.

En comparant le modèle OSI au modèle TCP/IP, vous remarquerez des similitudes et des différences.

Les similitudes sont les suivantes:

Tous deux comportent des couches.
Tous deux comportent une couche application, bien que chacune fournisse des services très différents.
Tous deux comportent des couches réseau et transport comparables.
Les professionnels des réseaux doivent connaître ces deux modèles.
Tous deux supposent que les paquets sont commutés. Cela signifie que chaque paquet peut prendre des chemins différents pour atteindre une même destination. Cela est différent des réseaux à commutation de circuits, où tous les paquets prennent le même chemin.
Les différences sont les suivantes:

TCP/IP intègre la couche présentation et la couche session dans sa couche application.
TCP/IP regroupe la couche physique et la couche liaison de données du modèle OSI dans la couche d’accès réseau.
TCP/IP paraît plus simple, car il comporte moins de couches.
Les protocoles TCP/IP constituent la norme sur laquelle s’est développé Internet. Aussi, le modèle TCP/IP a-t-il bâti sa réputation sur ses protocoles. En revanche, les réseaux ne sont généralement pas architecturés autour du protocole OSI, même si le modèle OSI puisse être utilisé comme guide.
Bien que les protocoles TCP/IP constituent les normes sur lesquelles repose Internet, le modèle OSI a été choisi pour les raisons suivantes dans le cadre de ce cursus:

Il s’agit d’une norme générique et indépendante du protocole.
Ce modèle comporte davantage de détails, ce qui le rend plus utile pour l’enseignement et l'étude.
Cette richesse de détails peut également s’avérer fort utile au moment du dépannage.
L’opinion de nombreux professionnels des réseaux diffère quant au modèle à utiliser. En raison des tendances de l’industrie, il est nécessaire de se familiariser avec les deux. Tout au long de ce cursus, il sera fait référence aux modèles OSI et TCP/IP. L’accent sera mis sur les points suivants:

TCP en tant que protocole de couche 4 OSI
IP en tant que protocole de couche 3 OSI
Ethernet en tant que technologie de couche 2 et de couche 1
Souvenez-vous qu’il existe une différence entre un modèle et un protocole réel utilisé dans les réseaux. Le modèle OSI est utilisé pour décrire les protocoles TCP/IP.

Les étudiants identifieront les différences entre le modèle OSI et le modèle TCP/IP dans l’activité de TP.

Dans l’activité de média interactive, les étudiants seront en mesure d’identifier les couches du modèle de référence TCP/IP.

La page suivante explique le processus d’encapsulation.