III . 1 . Rappels sur TCP/IP et le modèle OSI

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TABLE DES MATIERES
I . Introduction 3
I . 1 . TCP/IP 3
I . 2 . Internet 3
I . 3 . Intranet 5
I . 4 . Normalisation 5
I . 5 . Modèle OSI 5
I . 5 . 1 . Présentation 5
I . 5 . 2 . Les sept couches 6
I . 5 . 2 . 1 . Couche physique 6
I . 5 . 2 . 2 . Couche liaison 7
I . 5 . 2 . 3 . Couche réseau 8
I . 5 . 2 . 4 . Couche transport 8
I . 5 . 2 . 5 . Couche session 9
I . 5 . 2 . 6 . Couche présentation 9
I . 5 . 2 . 7 . Couche application 9
I . 5 . 3 . Fonctionnement 10
I . 5 . 4 . Interconnexion 12
I . 5 . 4 . 1 . Répéteur 13
I . 5 . 4 . 2 . Pont et commutateur 13
I . 5 . 4 . 3 . Routeur 14
I . 5 . 4 . 4 . Passerelle 14
II . Couche Liaison (ou interface réseau) 15
II . 1 . Ethernet 15
II . 1 . 1 . Caractéristiques principales 15
II . 1 . 2 . Trame 802.3 16
II . 1 . 3 . Fonctionnalités 16
II . 1 . 4 . Sous couche LLC 19
II . 1 . 5 . CSMA/CD 20
II . 1 . 6 . Round trip delay 21
II . 1 . 7 . Oscillogrammes 22
II . 1 . 8 . Echanges de trames 25
II . 1 . 8 . 1 . Rappels 25
II . 1 . 8 . 2 . Sous couche LLC 27
II . 1 . 8 . 2 . 1 . Définition 27
II . 1 . 8 . 2 . 2 . Trames LLC 27
II . 1 . 8 . 2 . 3 . Echanges de trames LLC 29
II . 1 . 8 . 2 . 4 . Sous couche SNAP 30
II . 1 . 8 . 2 . 4 . 1 . Introduction 30
II . 1 . 8 . 2 . 4 . 2 . Format des trames 30
II . 1 . 8 . 3 . Protocole HDLC 31
II . 2 . Token Ring 33
II . 2 . 1 . Caractéristiques principales 33
II . 2 . 2 . Trame 802.5 33
II . 2 . 3 . Fonctionnalités 35
II . 3 . Protocole PPP 38

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III . La couche Internet 39
III . 1 . Rappels 39
III . 2 . Adressage IP 40
III . 2 . 1 . IPv4 40
III . 2 . 2 . IPv6 41
III . 3 . Protocole IP 43
III . 3 .1 . Format des paquets IP 43
III . 4 . Autres protocoles 44
III . 4 . 1 . ARP et RARP 44
III . 4 . 2 . ICMP 48
IV . La couche Transport 51
IV . 1 . Introduction 51
IV . 2 . Caractéristiques 51
IV . 3 . Principe d'un échange TCP 52
IV . 4 . Format de l'en-tête TCP 54
IV . 5 . Format de l'en-tête UDP 55
IV . 6 . Aiguillage 55
IV . 7 . Résolution d'adresses 56
V . La couche Application 60
V . 1 . HTTP 60
V . 1 . 1 . Présentation 60
V . 1 . 2 . Requête HTTP 60
V . 1 . 3 . Réponse HTTP 62
V . 1 . 4 . HTTP et CGI 63
V . 1 . 5 . Codes réponses 64
V . 2 . FTP 66
V . 3 . TFTP 67
V . 4 . BOOTP 68
V . 5 . DHCP 69
V . 6 . SNMP 70
V . 7 . SMTP 70
V . 8 . POP 72
V . 9 . IMAP 73
V . 10 . DNS 74
V . 11 . Telnet 75
V . 12 . Les commandes r 77
V . 13 . RPC 77
V . 14 . NFS 77
V .15 . SSL 78
Bibliographie :
TCP/IP Administration de réseau de Craig Hunt © Ed. O'Reilly
Les protocoles TCP/IP et Internet d'Eric Lapaille © NetLine 1999
Webmaster in a nutshell © Ed. O'Reilly
Technique des réseaux locaux sous Unix de L. Toutain © Ed. Hermes
Pratique des réseaux locaux d'entreprise de JL Montagnier © Ed. Eyrolles
Transmission et Réseaux de S. Lohier et D. Present © ED. DUNOD

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I . Introduction
I . 1 . TCP/IP
Les guerres des protocoles sont enfin terminées : TCP/IP en est le vainqueur. Il
est unanimement reconnu comme le protocole (en fait il représente une famille
de protocoles) de communication pour interconnecter différents systèmes
informatiques.
Dans le monde du PC, il fut longtemps opposé à IPX (Internet Packet eXchange)
de Novell, qui était de loin le protocole le plus utilisé lorsque Netware dominait le
marché des serveurs réseaux. A l'origine, Microsoft n'avait même pas daigné
intégrer un protocole réseau dans son OS. Ils ont par la suite tenter de
promouvoir Netbeui (NETBios Extended User Interface), un protocole réseau non
routable (donc limité à un seul réseau) et propriétaire (donc pas adapté à devenir
une norme internationale).
Du côté des réseaux d'entreprise, les ordinateurs étaient très dépendant de SNA
(Systems Networks Architecture) d'IBM. Là encore, on était dans des solutions
propriétaires pour toute l'infrastructure informatique (IBM, BULL, Digital
essentiellement).
TCP/IP n'a pas progressé rapidement (d'autres protocoles existaient) mais il a
répondu à un fort besoin au bon moment (communication de données au niveau
mondial) du fait de ces fonctionnalités et de certaines particularités :
 protocole ouvert, disponible gratuitement et développé en toute
indépendance (matériel et logiciel) ;
 un système d'adressage commun permettant une communication
mondiale à partir d'une adresse unique ;
 les protocoles de haut niveau (interface avec les applicatifs) sont
normalisés.
TCP/IP est donc devenu le dénominateur commun des machines connectées à
l'Internet. Il offre la possibilité de communiquer entre tous les types de matériels
et tous les types de systèmes d'exploitation.
Les protocoles rivaux se sont réfugiés vers des marchés très spécialisés où ils
satisfont des besoins spécifiques.
I . 2 . Internet
En 1969, l'ARPA (Advanced Research Projects Agency) finança un projet de
recherche pour créer un réseau à commutation de paquets expérimental. Ce
réseau, portant le nom d'ARPANET a été construit pour étudier des techniques
permettant des communications de données. La plupart des techniques de
communication on été développées au sein de l'ARPANET.

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Ce réseau expérimental a été un tel succès qu'un grand nombre d'organisations
rattachées à ce projet commencèrent à l'utiliser pour leurs communications de
tous les jours. En 1975, le réseau passa du stade expérimental au stade
opérationnel et l'administration fut confiée à la DCA (Defense Communication
Agency). Les protocoles de base TCP/IP furent développés après que l'ARPANET
fut devenu opérationnel. Ils furent adoptés comme norme militaire en 1983 et
toutes les machines connectés au réseau ont dès lors dû les employer.
Le réseau ARPANET fut divisé en MILNET et en un réseau ARPANET plus petit en
1983. C'est à cette époque que le terme Internet fit son apparition pour désigner
la réunion de ces deux réseaux.
En 1985, la NSF (National Science Foundation) créa le réseau NSFNet et se
connecta au réseau Internet existant (56 KO/s). La NSF amena une nouvelle
vision de l'utilisation de l'Internet en voulant étendre le réseau à tout scientifique
et à tout ingénieur situé aux Etats-Unis.
En 1990, l'ARPANET cessa de manière officielle d'exister et NSFNet arrêta de
jouer son rôle de réseau fédérateur Internet principal en 1995.
En 1997, l'Internet comportait plus de 95000 réseaux répartis aux quatre coins
de la planète. On parle alors de réseau de réseaux avec plusieurs points
d'interconnexion :
 les trois NAP (Network Access Point) créés par la NSF pour garantir un
accès continu le plus large possible à l'Internet ;
 les FIX (Federal Information Exchanges) interconnectant les réseaux
gouvernementaux au réseau mondial ;
 le CIX (Commercial Information Exchanges) a été le premier nœud de
l'interconnexion spécifique aux fournisseurs d'accès à l'Internet (FAI)
commerciaux. On parle aussi de ISP (Internet Service Providers).
 les MAE (Metropolitan Area Exchanges) ont été également créés pour
interconnecter les fournisseurs commerciaux d'accès à l'Internet.
Internet a sûrement largement dépassé la taille initialement envisagée. Les
différentes agences initiales ne jouent plus de rôle essentiel. L'internet est passé
d'un simple réseau fédérateur avec une structure hiérarchique à trois niveaux (la
dorsale, les réseaux régionaux et les réseau locaux) à un réseau beaucoup plus
important constitué de réseaux répartis et interconnectés.
En dépit de tous ces changement, une chose n'a pas bougé : Internet est bâti sur
TCP/IP. Même si des problèmes sont apparus (sécurité et limite des adresses
disponibles), TCP/IP a tenu le coup et la nouvelle version IPv6 notamment
prendra le relais.
Je peux ici conseiller la lecture d'un excellent livre "Les sorciers du Net" aux
éditions Callman-Lévy retraçant les origines de l'Internet. En 1969, Intel avait un
an et Bill Gates était encore à l'école primaire lorsque des ingénieurs de Stanford
échangèrent les cinq lettres du mot LOGIN avec des ingénieurs de l'université de
Californie de Los Angeles.

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I . 3 . Intranet
Les protocoles Internet sont souvent utilisés dans le cadre des réseaux locaux,
même lorsque le réseau local n'est pas relié à l'Internet. TCP /IP est largement
utilisé pour créer des réseaux d'entreprise.
Ces réseaux utilisent les techniques Internet comme par exemple les outils Web
pour diffuser des informations et données d'une manière interne. On les appelle
des intranets. TCP/IP est la base de toutes ces variantes de réseaux.
I . 4 . Normalisation
Les protocoles sont des règles formelles décrivant un comportement.
Dans des réseaux homogènes, un seul constructeur spécifie l'ensemble des règles
de communication conçues pour exploiter les spécificités du système
d'exploitation et du matériel.
TCP/IP tentent de créer des réseaux hétérogènes avec des protocoles ouverts
indépendants de toute architecture matérielle ou logicielle. Ces protocoles sont
accessibles à tous et leur développement ainsi que leur évolution s'effectue par
consensus et non par décision d'un constructeur propriétaire.
La nature ouverte des protocoles TCP/IP implique des documents décrivant la
norme accessible à tous. Il existe trois publications des standards : MIL STD
(Military Standards), IEN (Internet Engineering Notes) et les RFC (Requests For
Comments).
Les RFC contiennent les dernières versions des spécifications de tous les
protocoles TCP/IP. Ces documents sont beaucoup moins rigide que la plupart des
documents de normalisation en ne se limitant pas aux spécifications mais en
fournissant un panel très large d'informations intéressantes, pratiques et utiles.
Les RFC sont indispensables aux administrateur et développeurs réseaux.
I . 5 . Modèle OSI
I . 5 . 1 . Présentation
Un modèle de représentation développé par l'ISO (International Standards
Organization) est souvent utilisé pour décrire la structure et le fonctionnement
des communications réseaux. Ce modèle OSI (Open Systems Interconnect
Reference Model) fournit un support de référence. Ce modèle est largement utilisé
par la communauté.
Le modèle OSI contient 7 couches ou niveaux qui définissent les fonctions des
protocoles de communication qui vont de l'interface physique à l'interface des
applicatifs utilisant le réseau. En raison de son apparence, la structure est très
souvent appelé pile ou pile de protocoles.