Introduction aux Réseaux Informatiques : Qu'est-ce que le Protocole TCP/IP et Comment Fonctionne-t-il ?

Si vous avez suivi "Introduction aux Réseaux Informatiques : Comprendre les Bases", nous avons parlé des réseaux informatiques et de comment ils permettent à nos appareils de communiquer et d'échanger des données. Maintenant, nous allons nous concentrer sur le TCP/IP, l'ensemble de protocoles qui constitue le fondement de la communication dans la plupart des réseaux informatiques et sur Internet.

Qu'est-ce que TCP/IP ?

Le TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) est un ensemble de protocoles qui permet aux ordinateurs et bien d'autres, de se connecter et de communiquer sur un réseau. Il est le langage de l'Internet et est utilisé pour structurer et gérer l'échange de données entre différents appareils, que ce soit sur un réseau local (LAN) ou à travers le vaste réseau qu'est l'Internet.

Les Composants de TCP/IP

Le modèle TCP/IP est généralement divisé en quatre couches principales, chacune ayant un rôle spécifique dans la gestion du flux d'informations entre les appareils :

1. La couche d'accès réseau (ou interface réseau) :
   • Elle gère la manière dont les données sont physiquement envoyées sur le réseau. Cela inclut l'utilisation de câbles Ethernet, câbles Fibre ou même de Wi-Fi pour transporter les données entre les machines.
   • Elle correspond à la liaison physique avec le réseau.
2. La couche Internet (IP) :
   • Cette couche est responsable de l'acheminement des paquets de données d'une machine à une autre à travers un réseau. Le protocole IP (Internet Protocol) est chargé d’attribuer des adresses uniques aux appareils (adresses IP) et de s'assurer que les données atteignent la bonne destination.
   • Elle utilise des adresses IP (IPv4 ou IPv6) pour identifier les machines sur le réseau.
3. La couche transport (TCP) :
   • Le TCP (Transmission Control Protocol) garantit que les données envoyées sont bien reçues dans le bon ordre et sans erreurs. Il divise les données en paquets, les numérote, les envoie, et garantit qu'ils seront correctement réassemblés à la réception.
   • Il gère aussi la retransmission en cas de perte de paquets et assure la fiabilité de la transmission.
4. La couche application :
   • C'est à cette couche que se trouvent les protocoles utilisés par les applications comme le HTTP (pour le web), le SMTP (pour les emails), ou encore FTP (pour le transfert de fichiers). Cette couche permet aux logiciels que nous utilisons (navigateurs web, clients mail, etc.) de communiquer entre eux via le réseau.

Comment Fonctionne TCP/IP ?

1. Transmission des données en paquets :
   • Lorsqu'une application (par exemple, un navigateur web) demande une page web, cette requête est convertie en petits paquets de données. Le protocole TCP se charge de diviser les données en morceaux et de les numéroter avant qu'ils ne soient envoyés sur le réseau.
2. Acheminement des paquets via l'IP :
   • Une fois les paquets de données créés, ils sont acheminés à travers le réseau en passant par plusieurs routeurs. L'IP s'assure que chaque paquet trouve le chemin le plus efficace pour atteindre sa destination, même s'ils empruntent des routes différentes.
3. Réassemblage et contrôle :
   • À la destination, le protocole TCP réassemble les paquets dans le bon ordre, vérifie s’il manque des paquets, et en demande la retransmission si nécessaire. Une fois tous les paquets reçus, l’application (par exemple, le navigateur) peut afficher la page web ou l’information demandée.

Pourquoi TCP/IP est-il si important ?

TCP/IP est crucial car il garantit que les données envoyées et reçues sur Internet arrivent à bon port, dans le bon ordre, et sans erreurs. Voici pourquoi il est si essentiel :

• Fiabilité : Le TCP garantit que les données envoyées ne seront pas perdues. Si un paquet est manquant, il sera automatiquement renvoyé.
• Flexibilité : Le modèle TCP/IP est conçu pour fonctionner sur n'importe quel réseau, peu importe l'infrastructure sous-jacente (câbles, fibre optique, satellite, etc.).
• Interconnexion : TCP/IP permet à des millions d'appareils dans le monde entier, utilisant des technologies et des systèmes différents, de communiquer de manière transparente.

Différence entre TCP et UDP

Outre le TCP, un autre protocole de la couche transport mérite d’être mentionné : UDP (User Datagram Protocol). Contrairement à TCP, UDP est un protocole plus simple qui n’offre pas de garanties sur la livraison des paquets ou leur ordre. Il est souvent utilisé dans des situations où la rapidité est plus importante que la fiabilité, comme le streaming vidéo ou les jeux en ligne.

Voici une représentation humoristique concrète entre TCP et UDP:

Adresses IP : IPv4 et IPv6

Les adresses IP sont une partie intégrante du protocole IP. Elles identifient de manière unique chaque appareil sur le réseau. Avec la croissance d'Internet, la version IPv4, qui utilise des adresses sur 32 bits, commence à manquer de combinaisons possibles. C'est pourquoi le protocole IPv6, avec des adresses sur 128 bits, a été créé pour offrir un nombre pratiquement illimité d'adresses IP (Dans l'utilisation actuel du nombre d'adresse IP).

En Conclusion

C'est pour cela que le combo TCP/IP est la colonne vertébrale de l'Internet et de la plupart des réseaux modernes. Comprendre son fonctionnement vous permet d'avoir une meilleure idée de la manière dont vos appareils communiquent entre eux et avec le reste du monde. Grâce à lui, les informations circulent de manière rapide et fiable, qu'il s'agisse d'envoyer un email ou de naviguer sur le web.