Les fondamentaux des réseaux IP
La masse d’information qui est disponible sur Internet sur ce sujet est tellement abondante (1) que vous pouvez vous demander : pourquoi une page de plus ?
Parce que justement, si vous n’êtes pas familier avec cette technologie, il n’est pas facile de trouver la connaissance juste nécessaire et suffisante pour comprendre ce qui se cache derrière cet acronyme.
Nous allons tenter d’y remédier. Si à la fin de cette page vous pensez que nous avons réussi cette gageure, n’hésitez pas à consulter les autres fiches qui traitent de sujets connexes à celui‑ci.
Si vous préférez, vous pouvez visionner directement l'animation vidéo en bas de cette page.
Pour rester simple et didactique, les raccourcis sont nombreux et les explications sont succinctes, et donc forcément incorrectes aux yeux des spécialistes du sujet : merci à ceux‑ci de ne pas nous en tenir rigueur.
Les mécanismes de base
Le transport des données
Tout d’abord IP veut dire Internet Protocol : c’est donc un protocole (c’est‑à‑dire un ensemble de mécanismes et de règles) qui permet d’échanger de l’information entre deux ordinateurs raccordés à Internet.
Par information, on entend un flux de données informatiques (une suite de 0 et de 1) : cela peut être un courrier électronique, une page web, une conversation téléphonique...
Le mécanisme de base pour transporter ce flux d’information est le découpage des données en une suite de petits tronçons (appelés « paquets ») : au départ les paquets sont étiquetés puis envoyés sur le réseau ; à l’arrivée les paquets sont réordonnés et réassemblés pour reconstituer l’information.
Osons une analogie : comparons Internet à un service postal qui ne saurait acheminer que des lettres (pas de gros colis). Si vous avez un document volumineux à transmettre, vous allez mettre chaque page numérotée du document dans une enveloppe et mettre toutes ces lettres à la poste. Le destinataire va recevoir toutes ces lettres (peut-être pas le même jour, sûrement dans le désordre) mais au final il pourra reconstituer le document dans son entier.
L’avantage de ce mécanisme est que, si une lettre est perdue, ou si elle est simplement trop endommagée pour être lue, il suffit de le signaler à l’expéditeur : il renverra uniquement la page en question et non tout le document.
La gestion des erreurs de transmission sur le réseau Internet s’appuie sur le même principe : un paquet perdu, ou comprenant des erreurs à la réception, est retransmis (et lui seul). Cela retarde beaucoup moins l’acheminement de l’information complète que s’il fallait tout réenvoyer.
Le routage des données
Le service postal nécessite des centres de tri et des moyens de transport (avion, rail, route…) pour faire voyager les lettres des expéditeurs vers les destinataires.
De la même façon un réseau IP met en œuvre des équipements (appelés routeurs) pour aiguiller les paquets de données et des liaisons de télécommunication pour les acheminer. Les routeurs choisissent le meilleur itinéraire à utiliser entre les ordinateurs émetteur et destinataire en fonction des éventuelles pannes ou encombrements sur les liaisons empruntées.
Les adresses IP et les ports
Une lettre est acheminée vers l’adresse postale de destination. Si vous souhaitez que votre lettre arrive nominativement à un destinataire en particulier, vous ajoutez une mention du type « à l’attention de ».
De la même façon, chaque ordinateur possède une adresse IP unique, qui permet de le retrouver facilement sur le réseau Internet.
Et, par ailleurs, chaque programme sur l’ordinateur (le navigateur Internet, le client de messagerie…) utilise son propre flux de données.
Pour que tout ne se mélange pas, chacun de ces programmes possède un identifiant qui lui est propre : c’est le numéro de port. C'est l'équivalent de la mention « à l’attention de » évoqué plus haut.
La connaissance du couple « adresse IP - port » suffit donc pour dialoguer avec un programme donné d’un ordinateur donné sur le réseau mondial.
L’établissement de la connexion
Là où s’arrête l’analogie avec le service postal, c’est que pour entamer une communication entre deux ordinateurs, il y a une phase de synchronisation préalable.
Celle‑ci se déroule en trois temps :
1. L’initiateur (celui qui désire démarrer la communication) envoie une requête « Prêt à communiquer ? » au destinataire
2. Si le destinataire est bien à l’écoute, il répond « Je suis prêt ».
3. Un dernier message « Ok » envoyé par l’initiateur établit définitivement la communication.
Une fois la communication établie, les mécanismes décrits précédemment s’appliquent tout le temps de la connexion, jusqu’à la terminaison de la connexion demandée par l’un ou l’autre des ordinateurs.
A noter qu'un pare-feu (ou firewall), élément de sécurité informatique incontournable, se base sur tous ces mécanismes pour son fonctionnement : voir la fiche sur le pare-feu.
Illustration animée
Cette vidéo illustre les mécanismes décrits précédemment en s'appuyant sur l'exemple du transfert d'une page Web.
Vous pouvez aussi télécharger le diaporama.
(1) Google indexe plus de 2,5 milliards de pages (dont 140 millions en français) contenant l’expression « IP » !
Auteur : Pascal GUENOT
Dernière mise à jour : 19/08/2013