Adresse IP et protocole TCP/IP
Selon le petit Larousse, un protocole est « un ensemble de règles et de codes conçu pour l’échange de données entre deux équipements reliés par un réseau ou une ligne de communication ». Autant dire que lorsque ce réseau est Internet, le protocole doit être bien ficelé.
En l’occurrence, il s’agit de la pile TCP/IP qui permet d’échanger des données par Internet quel que soit le type de matériel (ordinateur, téléphone, périphérique…).
TCP/IP a été développé en 1973 par Vinton Cerf et Robert Kahn puis adopté en 1983, donc à l’époque d’Arpanet (ah ça, pour être amorti, il est amorti).
Cette page en fait une présentation succincte. Elle a été rédigée pour des non-spécialistes, par exemple des élèves de seconde (ressource pour le cours de SNT).
Couches
La notion de couche n'est pas mentionnée dans le programme de SNT. Dans l'introduction, nous avons évoqué une pile TCP/IP, c'est-à-dire un empilement de couches qui est en quelque sorte une structure globale du modèle. Il y en a quatre : hôte réseau (partagée en deux dans d'autres modèles, soit la couche physique et la couche de liaison de données), Internet, transport et application. Par exemple, en cas de panne, le technicien chargé du support IT commence par déterminer la couche sur laquelle se situe le problème : matériel ? Connexion à Internet ? Etc.
L’adresse IP
L’adresse IP (Internet Protocol) permet d’identifier les appareils connectés. Elle se trouve dans la couche réseau. Ainsi, si vous connectez votre ordinateur portable sur votre lieu de travail, son adresse IP n'est pas la même que chez vous.
Dans sa version IPv4, elle se présente sous forme de quatre nombres entiers séparés par un point. En l’occurrence, un nombre est codé sur un octet. Il est donc compris entre 0 et 255 (un octet permet d’écrire \(2^8 = 256\) nombres différents). Par exemple, 12.45.354.120 ne peut pas être une adresse IP.
Avec le développement ultra-rapide d’Internet, il est devenu impossible d’attribuer une adresse à toutes les machines avec seulement 32 bits. D’où une nouvelle version, IPv6, codée sur 128 bits.
En IPv6, ce sont huit « nombres » qui sont séparés par des signes deux-points. Nous écrivons nombres entre guillemets car ils sont codés en hexadécimal, c’est-à-dire qu’ils contiennent des chiffres mais aussi des lettres comprises entre a et f.
Pour mémoire, il existe d’autres différences techniques entre IPv4 et IPv6 que nous ne verrons pas ici.
Il faut distinguer deux types d’IP : l’IP publique, unique au monde et attribuée par le fournisseur d’accès à Internet (FAI), et l’IP locale, donnée soit par un serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), soit manuellement par l’administrateur réseau. Chez un particulier, c’est à la box que revient la mission de trouver une adresse IP libre pour toute machine du réseau.
Pour connaître l’adresse IP locale de votre machine, vous avez plusieurs possibilités. Si vous êtes connecté sur une box, soit en Ethernet soit en Wi-Fi, vous avez accès grâce à son interface web à la liste de toutes les adresses IP des appareils connectés.
D’autres techniques sont possibles. Par exemple, sur smartphone, allez dans Paramètres puis À propos du téléphone puis État.
Sur un PC, vous pouvez appeler l’invite de commandes avec cmd.
Ensuite, entrez ipconfig et vous connaîtrez l’adresse IP de votre ordinateur. Vous pouvez aussi faire un clic droit sur le menu Démarrer (petite fenêtre ci-dessus), puis choisir Invite de commande ou Windows PowerShell selon votre version et, dans l’invite de commande, cmd /k config
Quant à l’adresse publique de votre box, vous pouvez la connaître grâce à des sites web tels que http://www.mon-ip.com/ ou https://www.monippublique.com/ (à partir du réseau dont vous voulez connaître l’IP ; ça ne fonctionne pas de l’extérieur). Vous pouvez aussi l’obtenir avec l’interface web de votre box.
Pour savoir s'il est possible d'échanger des données avec une machine, vous pouvez tester son adresse IP.
Avec un PC, appelez l’invite de commande (voir plus haut) et entrez ping suivi de l’adresse. Un ping teste l’accessibilité d’une machine et mesure le temps de réponse (temps aller-retour).
Ici, nous avons entré sous Windows l’IP 127.0.0.1 et la réponse indique que l’opération est possible (en fait, cette adresse IP est celle de l’échange d’un l’ordinateur avec lui-même, d’où l’excellent ping inférieur à 1 ms !).
Vous pouvez aussi utiliser l’application ping avec un smartphone.
L’adresse MAC (Media Access Control) est celle de la carte réseau d’une machine. Elle n’est pas utilisée au niveau d’Internet mais du réseau interne. Toutefois elle peut vous être utile pour déterminer à quel appareil correspond une adresse IP qui apparaît, par exemple sur l’interface web de votre box.
Le système DNS
Le système DNS (Domain Name System) traduit un nom de domaine (par exemple jybaudot.fr) en adresse numérique compréhensible par tout routeur normalement constitué.
Le routage
Les informations qui transitent par Internet telles que les textes, les images ou le son sont envoyées par paquets ou datagrammes. Les paquets comprennent les données mais aussi les adresses source et de destination, entre autres joyeusetés.
Le routage est le système de sélection de chemin qu’ils empruntent pour cheminer de l’émetteur au destinataire. En effet, l’information ne part pas d’une source pour atterrir directement à bon port mais parcourt un chemin, de routeur en routeur.
Un routeur est un appareil qui relie plusieurs réseaux. Mais un simple ordinateur ayant deux cartes réseau peut aussi faire fonction de routeur !
Pour savoir à quel autre routeur il doit envoyer les informations, il utilise sa table de routage. Il s’agit d’un fichier d’aiguillages possibles.
Une fois que tous les paquets sont arrivés chez le destinataire, l’information initiale est reconstruite.
Le protocole IP
Le protocole IP assure l’acheminement des données sur Internet. C’est lui qui découpe l’information en paquets et leur ajoute les adresses de l’émetteur et du destinataire.
Hélas, il ne garantit pas qu’elles arriveront à destination car il fonctionne en mode non connecté (les données sont simplement envoyées sur un support de transmission).
Le protocole TCP
TCP (Transmission Control Protocol) est le protocole qui complète IP (IP est le protocole de la transmission et TCP celui du contrôle). Il s’assure de la bonne réception du message par le destinataire, reconstruit correctement par IP. Pour cela, il évite que le réseau soit saturé et il détecte les erreurs et les pertes de données (qu'il réémet le cas échéant).
En revanche, il ne garantit pas le délai de transmission.
