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Mise en réseau :

Les protocoles - initiation -

Leçon 1 : Introductions aux protocoles

Les protocoles sont des règles et des procédures de communication. On dénombre de nombreux protocoles. Tous les protocoles facilitent la communication, mais chacun à un rôle bien spécifique. Certains ne fonctionnent qu'au niveau de certaines couches du modèle OSI. La couche ou opère un protocole décrit la fonctionnalité de celui - ci. Par exemple, un protocole de la couche physique garantit le passage à travers la carte réseau et sur le câble.

Les protocoles peuvent coopérer au sein d'une pile de protocoles. De même que les fonctionnalités d'un réseau sont réparties sur toutes les couches OSI, de même les différents protocoles d'une pile se répartissent sur tous les niveaux de celle ci. Les niveaux d'une pile de protocoles correspondent à des couches du modèle OSI. Par exemple, la couche Application du protocole TCP/IP correspond à la couche Présentation du modèle OSI. Pris dans leur ensemble, les protocoles décrivent les fonctionnalités et les capacités de toute la pile.

Toute la procédure technique impliquée par la transmission de données sur le réseau doit être décomposée en un ensemble discret de phases. A chaque phase sont associées certaines actions qui ne peuvent pas se produise dans une autre phase. Chaque phase comporte ses propres règles et procédures, c'est à dire son protocole.

Ces phases doivent se succéder dans un ordre cohérent, qui est le même sur toutes les machines du réseau. Sur l'ordinateur émetteur, ces phases se font du haut vers le bas. Sur l'ordinateur récepteur, elles se font dans l'ordre inverse.

Au niveau de l'émetteur, les protocoles découpent les données en petits blocs, appelés paquets, susceptibles d'être traités par le protocole. Il ajoute des informations d'adressage aux paquets afin que l'ordinateur cible reconnaisse les données qui le concerne et prépare les données pour le transfert à travers la carte réseau et sur le câble.

Au niveau du récepteur, les protocoles s'occupent des mêmes charges, mais en ordre inverse. Ils récupèrent les paquets apportés par le câble. Ils transfèrent les paquets dans lordinateur, via la carte réseau. Ils suppriment des paquets toutes les informations de contrôle ajoutées par l'émetteur. Ils copient dans un tampon les données extraites des paquets, pour ensuite ré assembler ces données. Ils passent à l'application, sous une forme qui lui soit compréhensible, les données ré assemblés.

L'émetteur et le récepteur doivent réaliser chaque phase de façon identique, afin que les données soient reçues telles qu'elles ont été émises.

Par exemple, deux protocoles distincts découpent les données en paquets et y ajoutent diverses informations - numéros d'ordre, données d'horloge, informations de contrôle d'erreur - mais chacun procède différemment. Un ordinateur utilisant l'un de ces deux protocoles ne pourra pas communiquer avec un ordinateur utilisant l'autre protocole.

Quand on parle de transmission entre deux réseaux locaux entre lesquels il existe plusieurs chemins, on dit que les données sont routées. Les protocoles compatibles avec les communications multichemins entre réseaux locaux sont appelés protocoles routables. Les protocoles routables permettent de relier plusieurs réseaux locaux et ainsi de créer des réseaux étendus.

Dans un réseau, plusieurs protocoles doivent collaborer les uns avec les autres. Cette collaboration garantit que les données seront correctement préparées, transférées à la bonne destination, reçues et traitées.

La coordination entre les divers protocoles s'avère incontournable, afin qu'il n'y ait ni conflits ni opération inachevées. De cette coordination naît une architecture en couches.

Une pile de protocoles est une combinaison de protocoles. Chaque couche de la pile spécifie un protocole différent, chargé de réaliser telle ou telle fonctionnalité du processus de communication. Chaque couche a son propre ensemble de règles. Les protocoles définissent les règles de chaque couche OSI. Les couches basses du modèle OSI spécifient la manière dont les fabricants peuvent connecter leurs matériels à ceux des autres fabricants ; par exemple, un même réseau peut utiliser des cartes d'origine différentes. Du moment que les matériels utilisent les mêmes protocoles, ils peuvent s'échanger des données.

• Couche application : Initie ou accepte une requête
• Couche présentation : Ajoute des données de formatage, d'affichage et de chiffrement
• Couche session : Ajoute des informations de flux pour déterminer le moment où le paquet sera émis
• Couche transport : Ajoute des informations de traitement d'erreurs
• Couche réseau : Ajoute des informations de contrôle, de séquencement et d'adressage
• Couche liaison : Ajoute des informations de contrôle d'erreurs et prépare les données pour l'envoi sur le support physique
• Couche physique : Envoie des paquets sous la forme de flots de bits

L'industrie informatique a privilégié plusieurs piles comme modèles standards de protocoles. Les plus importants sont TCP/IP, IPX/SPX, Netbeui, DECnet de DIGITAL et SNA d'IBM.

A chaque niveau de ces piles, on trouve des protocoles qui effectuent des tâches spécifiées par ce niveau. Cependant, les tâches de communication effectuées par les réseaux sont regroupées dans trois types de protocoles. Chacun de ces types englobe une ou plusieurs couches OSI.

Les protocoles de type application fonctionnent au niveau de la couche haute du modèle OSI. Ils assurent les interactions et les échanges de données entre les applications. Ex : SMTP, FTP, SNMP, SMB, NCP......

Les protocoles de type transport gèrent les sessions de communication entre les ordinateurs et garantissent le transfert fiable des données. Ex : TCP, SPX, Netbeui......

Les protocoles de type réseau assuent ce que l'on appelle un service de liaison. Ces protocoles gèrent les informations d'adressage et de routage, font du contrôle d'erreurs et traitent les requêtes de retransmission. Ils définissent également les règles de communication en usage dans un environnement réseau spécifique, par exemple sous ETHERNET ou TOKEN RING. Ex : IP, IPX, Netbeui...

On distingue les protocoles IEEE de la couche physique :

• 802.3 - ETHERNET - Le protocole CSMA/CD régule le trafic réseau, en n'autorisant la transmission que si le câble est libre qu'aucun ordinateur ne soit en train d'émettre.
• 802.4 - Bus à jeton - Bus utilisant un mécanisme de passage de jeton.
• 802.5 - TOKEN RING - Un jeton circulant sur l'anneau indique l'ordinateur autorisé à émettre.

L'installation d'un protocole ainsi que sa suppression du système est une démarche qui ressemble à l'installation de pilotes pour un périphérique.

Le modèle OSI définit les protocoles qu'il faut utiliser au niveau de chaque couche. Les OS réseaux tels que NT et Netware ont une approche lié à ce modèle.