tcp-ip et technologie de l'internet

Module 222
Bases de télécommunication
Technologies de l'Internet
1 - Internet
2 - TCP/IP
3 - HTTP
Bibliographie
Gérard-Michel Cochard
[email protected]

Gérard-Michel COCHARD
Université de Picardie Jules Verne
IUP MIAGE
Technologies de l'Internet
1 - Internet
2 - TCP/IP
3 - HTTP
1 - Internet
Internet, réseau de réseaux, s'est développé à partir de 1985 et a subi un essor extraordinaire à partir de 1990 (suite à la mise en service des premiers
serveurs WWW). Il constitue actuellement le moyen de communication le plus performant et le plus populaire.
Nous passons en revue, dans ce chapitre quelques aperçus sur les technologies employées, sans vouloir prétendre à l'exhaustivité complète sur le sujet,
d'ailleurs en perpétuelle évolution.
Internet est un ensemble de réseaux de tous types :
réseaux locaux (exemple réseau local de la DEP)
●
réseaux de "campus" (exemple réseau UPJV)●
réseaux régionaux (exemple PIR2)●
réseaux nationaux (exemple RENATER)●
réseaux internationaux (exemple EBone)●
La figure ci-dessous explicite quelques exemples de connexion :
Le "provider" ou fournisseur d'accès Internet est une entreprise qui propose aux particuliers ou aux sociétés un raccordement à Internet.
Internet possède des instances de gestion :
ISOC (Internet SOCiety) : société savante discutant de l'avenir d'Internet
●
IAB (Internet Architecture Board) : conseil des "sages" ; fixation des règles d'attribution des adresses et des noms de domaines ; président : Ch.
Huitema
●

IETF (Internet Engineering Task Force) : ensemble de groupes de travail techniques●
IRTF (Internet Assigned Numbers Authority) : bureau enregistrant les numéros de ports (applications), les numéros de réseaux, les noms de
domaines, ... ; délégation aux NIC (Network Information Center) ; exemples RIPE = NIC européen, NIC France à l'INRIA.
●
Les caractéristiques principales d'Internet sont les suivantes ; elles seront, pour la plupart, reprises en détail ci-dessous :
le protocole "standard" d'Internet est défini par la famille TCP/IP ;
●
RFC (Request For Comments) fournit les spécifications des divers protocoles , documents de référence (quelque fois appelés FYI = For Your
Information) ; voir ftp://ftp.urec.fr/pub/reseaux/docs/intro-docs/FYIs ;
●
au niveau réseau, Internet emploie des datagrammes : les paquets IP sont des blocs circulant indépendamment les uns des autres ;●
un réseau IP comprend des stations, des connexions physiques, des routeurs ;●
routeurs : emploi du routage par défaut ; chaque routeur connaît les routeurs voisins ; si l'adresse est inconnue, le datagramme est envoyé vers un
routeur par défaut (simplification de la table de routage) ;
●
adresses IP : chaque station possède une adresse composée de 4 parties : 129.88.32.30 (adresse réseau + adresse station) ; l' attribution est
effectuée par le NIC ;
●
adresses Internet : FQDN (Fully Qualified Domain Name) de la forme [email protected] ; classes de domaine : com, fr, hu, edu, gov,
net, ... Transformation automatique en numéro IP ;
●
adresses URL (Uniform Resource Locator) : identification d' un service ; exemples : http://www.microsoft.com, ftp://www.cern.fr/public.●
Les connexions physiques à Internet peuvent être réalisées par
des liaisons téléphoniques jusqu'à 28,8 kbits/s ; 1 CD-ROM (640 Mo) sera alors transporté en 4 jours ;
●
liaisons spécialisées : 56 kbits/s à 2 Mbits/s couramment ; 1 CD-ROM (640 Mo) sera alors transporté en 5 h à 64 kbits/s et en 10 min à 2
Mbits/s.
●
Les services offerts par Internet sont nombreux :
WWW : serveurs de pages d'information
●
e-mail : courrier électronique●
FTP : transfert de fichiers●
Telnet : connexion à une machine distante●
WAIS : consultation de bases de données●
etc .....●
On trouvera des documents d'intérêt sur Internet aux adresses suivantes :
aspects du Net : http://www.eff.org/papers/eegtti/eeg_toc.html●
une nouveau guide Internet par Gilles Maire : http://www.imaginet.fr/ime/●
2 - TCP/IP
Les protocoles TCP/IP et le modèle OSI
TCP/IP est une famille de protocoles issus du projet américain DARPA (années 60) qui ont conduit au réseau expérimental ARPANET, devenu par la
suite .... Internet au plan mondial.
La famille TCP/IP se compose essentiellement des protocoles IP, TCP, UDP. Le modèle OSI, dont le but est de normaliser les protocoles de
communication, a été élaboré pratiquement en même temps que TCP/IP. On ne s'étonnera donc pas des différences inévitables que ces deux familles de
protocoles présentent. Il faut remarquer que, pendant que OSI se développait avec une relative lenteur, TCP/IP s'est développé, quant à lui, avec une
relative rapidité. La figure ci-dessous présente sommairement la correspondance centre les deux familles de protocoles :
Couche application
Couche application
Couche présentation
Couche session
Couche transport TCP UDP
Couche réseau IP
Couche liaison Couche d'accès
au réseau
Couche physique
modèle OSI
famille TCP/IP
IP = Internet Protocol ; TCP = Transport Control Protocol ; UDP = User Datagram Protocol

On constate que TCP/IP n'est pas concerné par les deux couches basses (physique et liaison) ce qui signifie que n'importe quel protocole à ces niveaux
est utilisable (par exemple Ethernet, Token Ring,...) et que les couches supérieures de l'OSI correspondent, dans TCP/IP, à une seule couche
"application". Les deux couches essentielles de TCP/IP sont la couche réseau avec le protocole IP et la couche transport avec les deux protocoles
exclusifs TCP et UDP.
Adresses IP, ports et sockets
Le protocole P de la couche réseau permet d'identifier une machine sur le réseau Internet grâce à une adresse IP sur 32 bits qui se compose de 4
nombres entiers inférieurs à 256 ; par exemple, 192.34.56.97. Il existe plusieurs types d'adresses qui se répartissent en classes. Il existe actuellement
plusieurs classes d'adresses, les plus connues étant A, B, C, D, E. Les classes D et E sont des classes spéciales, les classes A, B, C sont des classes
courantes qui diffèrent par le nombre de réseaux et le nombre de machines par réseau. La figure ci-dessous explicite ces différentes classes.
On constatera que la classe A correspond à un maximum de 128 réseaux, chacun d'eux pouvant contenir 224 machines ; la classe B correspond à un
maximum de 214 réseaux, chacun d'eux pouvant contenir 216 machines ; enfin la classe C, la plus courante, correspond à un maximum de 221 réseaux,
chacun pouvant contenir 256 machines. La classe D est une classe permettant une diffusion de message sur plusieurs destinataires. La classe E est, pour
l'instant, d'un usage réservé. Les cinq classes se repèrent par les premiers bits, caractéristiques de la classe.
Le protocole IP permet aussi d'identifier une application (ou service) par un port IP. Ainsi, l'accès à une application, fonctionnant sur une machine
donnée, nécessite de connaître l'adresse IP et le port IP (ce qui, comme on le verra plus loin, correspond à la notion de socket).
Les ports sont numérotés de 0 à 1023 pour les applications standards. Par exemple,
HTTP Port 80
FTP Port 20 et Port 21
Gopher Port 70
SMTP Port 25
POP3 Port 110
Telnet Port 23
L'adresse IP est peu commode pour identifier une machine de la part de l'utilisateur qui préfère lui donner un nom. Il faut donc établir dans ce cas une
correspondance entre nom de la machine et l'adresse IP. Cette correspondance est effectuée dans le cadre d'une base de données répartie sur plusieurs
serveurs au niveau mondial : le DNS (Domain Service Name).
Un socket est l'association d'une adresse IP (machine) et d'un port IP (application). Par extension, un socket désigne aussi un ensemble de
fonctionnalités permettant la connexion à une application exécutable sur une machine sur Internet. Cette notion, au départ développée sur les machines
Unix, vaut également maintenant pour les plates formes Windows, l'ensemble des fonctionnalités portant le nom de Winsock et comprenant 44
fonctions différentes. Dans la pratique, cet ensemble est simplifié dans des packages courants. Ainsi, pour Visual Basic, on peut utiliser le package
DSSock.OCX (de Dolphin Systems) qui comporte 22 propriétés et 7 événements ; pour utiliser DSSock, il faut ajouter dans la liste des contrôles de
Visual Basic (VB4), le contrôle DSSock32.OCX qui se trouve dans le sous-répertoire "system" du répertoire "windows" de Windows95. Le principe de
l'utilisation de DSSock est simple : il suffit d'ajouter aux modules que l'on programme le module DSSock.bas qui contient les constantes globales et les
fonctions utilitaires.
exemple : obtenir la correspondance entre l'adresse IP et le nom de la machine sur laquelle on travaille. On crée un projet sous VB4, on ajoute
DSSock.bas au projet, on ajoute le contrôle DSSock dans une feuille de travail Form1 dont le code sera :

Private Sub Form_Load()
Caption=DSSocket1.LocalDotAddr&"_"&DSSocket1.LocalName
End Sub
●
DSSocket1.LocalDotAddr donne l'adresse IP de la machine locale, DSSocket1.LocalName donne le nom de la machine locale.
IP
Rappelons tout d'abord le modèle en couche correspondant à la famille TCP/IP en détaillant un peu plus chaque couche :
Le passage d'une couche à l'autre implique un habillage/déshabillage des données :
Au niveau de la couche réseau, nous avons vu que les paquets utilisent des adresses IP, appartenant à des classes définies. Ces adresses sont sur 32 bits,
or les adresses de la couche liaison ne sont pas nécessairement sur 32 bits ; par exemple, si Ethernet est le protocole utilisé dans la couche liaison,
l'adressage Ethernet est sur 48 bits. Pour effectuer la conversion entre une adresse IP et une adresse Ethernet, les protocoles ARP (Address Resolution
Protocol) et RARP (Reverse Address Resolution Protocol) sont utilisés.
Les paquets IP sont des datagrammes : ils peuvent circuler indépendamment les uns des autres. Le format d'un paquet IP est décrit ci-dessous :