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Actualité /
Réseaux-Mobilité
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Vendredi
29 juin 2001
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| Questions
- réponses : les réseaux et leurs protocoles
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Qu'est-ce
qu'un protocole, dans le monde de l'informatique et des
réseaux ?
Un protocole est un ensemble de règles qui permettent
de définir le mode de communication entre deux
entités, logicielles ou matérielles. C'est
pourquoi les protocoles n'existent pas seulement sur les
réseaux, et peuvent par exemple servir de support
aux interactions entre applications (par exemple les standards
dérivés de XML pour les échanges
b-to-b, lire
le Faq correspondant). D'un autre côté,
les réseaux ne pourraient fonctionner sans protocoles.
Ensuite, le mode de communication peut varier selon le
type de données ou d'informations échangées
et la façon dont elles sont transmises d'un bout
à l'autre d'une connexion. Et pour qu'une application
web fonctionne, il faut un empilement de plusieurs protocoles
présentant différents rôles, depuis
le mode de transport physique des données jusqu'au
mode d'exécution dans leur contexte applicatif,
en l'occurence le navigateur.
Quel est cet empilement de protocoles
? S'agit-il du modèle OSI ?
En 1984, l'organisme de normalisation ISO
(International
Organization for Standardization), basé en
Suisse, a développé un modèle de
référence pour que les réseaux puissent
se développer à l'échelle mondiale
en dehors du cercle fermé de certaines entreprises
et institutions. Ce modèle est dénommé
OSI (Open Systems Interconnection) et comporte quatre
couches superposées de protocoles dans sa version
simplifiée, et sept dans sa version plus élaborée.
En vue de comprendre les différents sigles, l'explication
du fonctionnement d'un réseau comme Internet réclame
un examen plus approfondi du modèle complexe.
Ce modèle permet-il une
connexion de bout en bout ? Comment assure-t-il la cohérence
des données ?
Sur
les sept couches, les trois premières ne font
pas forcément intervenir les mêmes protocoles
tout au long d'une connexion à partir d'un ordinateur
doté d'une carte réseau ou d'un modem. Le
flux de données peut traverser d'abord une zone
de bureaux sur des lignes téléphoniques,
puis être modifié pour transiter sur le réseau
d'un opérateur, et ensuite se retrouver sur les
autoroutes transatlantiques en fibre optique avant de
suivre un schéma inverse de distribution aux Etats-Unis.
Et ce sont les équipements appelés commutateurs
qui se chargent de modifier le flux. En revanche, les
quatre couches suivantes doivent conserver les données
transmises de bout en bout, sinon le site web ne s'afficherait
pas correctement dans l'écran du navigateur.
Quelles sont les trois premières
couches du schéma ou modèle OSI ?
1. La couche physique
se compose de tous les équipements visibles et
des câbles ou fibres qui les relient. Les protocoles
qui interviennent à ce niveau sont par exemple
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) pour la
fibre optique ou les normes RS- ou 10baseT en entrée/sortie
d'équipements comme les cartes réseaux.
Ils définissent les modes de transmission sous
forme de signaux, ainsi que l'envoi d'octets pour que
les équipements se reconnaissent entre eux.
2. La couche de transmission des données
définit la fréquence du signal de manière
discontinue de façon à ce que la réception
s'effectue sans erreurs. On y retrouve des protocoles
comme SDH/Sonet (appellation européenne ou américaine),
Ethernet ou même ATM (Asynchronous Transfer Mode).
3. La couche du réseau effectue la différence
entre le type de réseaux. C'est à ce niveau
que se forment les paquets IP (Internet Protocol), et
que des protocoles de routage comme BGP (Border Gateway
Protocol) sont utilisés pour décider plus
ou moins intelligemment des chemins que vont emprunter
les paquets. Ici, les équipements appelés
routeurs entrent en jeu pour choisir un chemin plutôt
qu'un autre. En dehors d'Internet au sens strict, on y
retrouve d'autres formes de "paquets" comme
ceux définis par le protocole Frame Relay ou le
plus ancien X.25.
A quoi correspondent les quatre
suivantes qui doivent être conservées de
bout en bout de la transmission ?
4. La couche de
transport permet de s'assurer ou non du fait que
les données transmises le seront sans aucune perte.
Le protocole TCP (Transport Control Protocol) vérifie
l'intégrité des paquets en les comparant
tout au long de leur transfert avec ce qui a été
envoyé, et ce jusqu'à destination. A l'inverse,
UDP (Unreliable Packet Delivery) garantit une transmission
plus rapide sans contrôle, et est utilisé
pour supporter des applications comme le streaming.
5. La couche de session apparaît rarement
utilisée dans le contexte d'Internet. Elle permet
une connexion directe entre des ordinateurs pour s'échanger
par exemple des fichiers.
6. La couche de présentation est la première
à s'occuper du type de données échangées,
car elle se charge de leur traitement comme leur compression
ou leur chiffrement à l'aide de protocoles spécifiques.
7. La couche applicative, enfin, est celle où
l'on retrouve les protocoles les plus connus comme ceux
du web, de la messagerie et des forums de discussion en
direct ou en différé.
Pourquoi
parle-t-on de ports TCP/IP ?
Sur Internet, les couches
5, 6 et 7 peuvent être adressées à
l'aide de numéros d'accès vers les différents
protocoles applicatifs. Le paquet IP comporte ce numéro
à l'intérieur de sa fiche signalétique
(en-tête ou header). Il existe largement plus de
40 000 ports IP qui correspondent chacun, pour
ceux qui sont occupés, à un protocole applicatif
différent (ou identique de son prédécesseur
mais utilisé différemment). Leur usage n'est
pas toujours forcément courant et certains sont
même propriétaires. Là dessus, plus
d'une moitié sont des ports TCP/IP pour les applications
qui réclament une intégrité des données
transmises. Mais ceux qui ne le sont pas peuvent être
appelés des ports UDP/IP.
Cela a-t-il un rapport avec HTTP,
IRC ou même FTP ?
Tout à fait.
Par exemple, HTTP (HyperText Transfer Protocol) est le
protocole du Web pour transférer les documents
HTML et dérivés, qui peuvent comporter des
balises commandant le téléchargement de
fichiers comme des images, des composants Java et des
scripts de pages dynamiques. Il est accessible via le
port TCP/IP qui porte le numéro 80.
Les serveurs de fichiers sous FTP (File Transfer Protocol)
sont accédés par les ports 20 (par défaut)
et 21 (pour les contrôles).
IRC (Internet Relay Chat), qui est le protocole des discussions
en direct, correspond au port UDP/IP 194, car une lettre
manquante dans un mot prête peu à conséquence.
Toujours parmi les plus connus, on peut citer aussi SMTP
(Simple Mail Transfer Protocol) sur le port TCP/IP 25
pour la réception et l'envoi d'e-mails. Parmi les
protocoles applicatifs, il existe bien d'autres formes
de messageries propriétaires à certains
systèmes.
Comment
fonctionne le DWDM, qui revient souvent lorsqu'est évoquée
la fibre optique ?
Le DWDM (Dense Wavelength
Division Multiplexing) est un protocole de la couche 1,
qui s'occupe de multiplexage. En clair, la fibre optique
transporte les données à l'aide d'un faisceau
de lumière qui se reflète dans des micro-miroirs.
A l'entrée de la fibre, le faisceau peut être
scindé en plusieurs couleurs avec une sorte de
prisme afin de multiplier le débit par le nombre
de couleurs. Au final, une seule couleur peut transporter
le même flux de données que tout le faisceau
de lumière avant l'invention du protocole DWDM.
Qu'est-ce
que la bande passante du réseau ? Le backbone permet-il
de l'augmenter ?
La bande passante correspond
au débit maximum de données qui peuvent
transiter en même temps à l'intérieur
d'un câble ou d'une fibre. Certains protocoles et
permettent d'augmenter la bande passante, par exemple
par compression ou par multiplexage (voir question précédente).
Mais ce n'est en aucun cas le rôle du backbone.
Celui-ci est un point central du réseau où
se rejoignent des lignes à très haut débit.
Quelle est la différence
entre des réseaux LAN, MAN et WAN ?
Il s'agit d'une question
de périmètre. Alors que le LAN (Local Area
Network) signifie réseau local (celui d'un site
ou bâtiment d'une entreprise), le MAN (Metrpolitan
Area Network) constitue un réseau métropolitain
qui couvre toute une grande ville et ses environs. Et
le WAN (Wide Area Network) est un réseau étendu
de type liaison transatlantique. Souvent, les protocoles
utilisés ne sont pas les mêmes au niveau
des deux ou trois premières couches OSI, car les
liaisons sont de plusieurs types : fils de cuivre, câbles,
fibre optique...
Enfin,
pourquoi parle-t-on de dégroupage de la boucle
locale avec les technologies DSL ?
En 1997 a été
votée une directive européenne demandant
aux différents opérateurs historiques de
l'UE de "dégrouper", c'est-à-dire
débrancher certains fils pour ouvrir leurs équipements
aux lignes des autres opérateurs à partir
du 1er janvier 2001.
Sur la boucle locale, qui est appelée ainsi pour
qualifier le réseau formé par les lignes
téléphoniques RTC (Réseau Téléphonique
Commuté) classiques, il est possible d'installer
d'autres équipements autorisant l'usage de technologies
DSL (Digital Subscriber Line). Celles-ci empruntent le
même chemin que la voix et en même temps,
mais à une plus haute fréquence, donc à
une vitesse plus grande. Et l'on distingue l'ADSL, qui
apporte un débit asymétrique en transférant
plus de données vers l'utilisateur que depuis son
PC vers le central puis le serveur, du SDSL dont les débits
sont symétriques.
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[François Morel, JDNet]
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Le
haut débit par satellite pour la communauté rurale est en pleine
croissance
