Fiche de révision : Internet et protocoles TCP/IP

📋 Plan du Cours

1. Internet, un réseau de réseaux
2. Couches et encapsulation TCP/IP
3. Adresses IP et sous-réseaux
4. TCP et transmission fiable
5. Routage de proche en proche
6. Vocabulaire et compétences essentielles

📖 1. Internet, un réseau de réseaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Internet : Réseau mondial qui interconnecte des millions de réseaux plus petits grâce à des protocoles communs.

★ À maîtriser

📌 Internet désigne l’infrastructure technique mondiale, tandis que le Web, la messagerie électronique et la visioconférence sont des services qui fonctionnent grâce à Internet.

• Pour communiquer sur Internet, une machine doit être identifiée par une adresse IP, les données doivent être acheminées par routage et leur transmission doit être fiabilisée par TCP.

Compléments

• Internet est né à la fin des années 1960 aux États-Unis avec le projet ARPANET, destiné à maintenir les échanges d’informations même si une partie du réseau était endommagée.

💡 Astuce mémo

Internet est l’infrastructure ; le Web n’est qu’un service.

📖 2. Couches et encapsulation TCP/IP

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèle TCP/IP : Découpage de la communication en quatre couches indépendantes ayant chacune un rôle précis.

📝 Points essentiels

• Les quatre couches du modèle TCP/IP sont, de la plus basse à la plus haute :

  • l’accès réseau avec Ethernet et Wi-Fi
  • Internet avec IP
  • le transport avec TCP et UDP
  • l’application avec HTTP, HTTPS, SMTP, FTP et DNS

• 🔄 Lors de l’envoi, les données reçoivent successivement :

  1. un en-tête TCP, formant un segment
  2. un en-tête IP, formant un paquet
  3. un en-tête réseau, formant une trame
  4. une transmission sous forme de bits

💡 Astuce mémo

Données → segment → paquet → trame → bits.

📖 3. Adresses IP et sous-réseaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Adresse IP : Identifiant numérique unique attribué à un équipement connecté à un réseau utilisant le protocole IP.

★ À maîtriser

📐 Formule - Une adresse IPv4 est codée sur 32 bits et s’écrit sous la forme de quatre octets décimaux compris entre 0 et 255, soit $2^8 = 256$ valeurs par octet et environ 4,3 milliards d’adresses au total.

📌 Les adresses publiques sont uniques dans le monde et visibles depuis Internet, tandis que les adresses privées sont réservées aux réseaux locaux et peuvent être réutilisées dans des réseaux différents.

📌 Le masque de sous-réseau sépare la partie réseau de la partie machine d’une adresse IP, et deux machines peuvent communiquer directement si leur partie réseau est identique.

Compléments

• IPv6 utilise des adresses codées sur 128 bits et offre environ $3{,}4 \times 10^{38}$ adresses pour répondre à la pénurie d’adresses IPv4.

💡 Astuce mémo

Adresse publique mondiale, adresse privée locale.

📖 4. TCP et transmission fiable

🔑 Notions clés & Définitions

• TCP : Protocole de transport qui découpe les données en segments numérotés, vérifie leur réception, retransmet les segments perdus et les réordonne à l’arrivée.

★ À maîtriser

• TCP assure notamment : le découpage en segments, la numérotation des segments, les accusés de réception ACK, la retransmission des segments perdus ou corrompus, le contrôle de flux

• 🔄 L’établissement d’une connexion TCP suit trois étapes :

  1. A envoie SYN
  2. B répond SYN + ACK
  3. A envoie ACK

Compléments

📌 UDP est plus rapide que TCP mais ne garantit ni l’ordre ni la réception des données, ce qui le rend adapté à la visioconférence en direct et à certains jeux en ligne.

💡 Astuce mémo

SYN → SYN+ACK → ACK, puis échange fiable.

📖 5. Routage de proche en proche

🔑 Notions clés & Définitions

• Routeur : Équipement qui relie plusieurs réseaux et détermine, pour chaque paquet IP, le prochain saut vers lequel le transmettre afin de le rapprocher de sa destination.
• Table de routage : Liste indiquant, pour différents réseaux de destination, l’interface ou le routeur voisin auquel transmettre un paquet.

★ À maîtriser

• 🔄 Un paquet traverse successivement : la box, les routeurs du fournisseur d’accès à Internet, les routeurs d’autres opérateurs si nécessaire, le réseau du serveur destinataire

Compléments

📌 La route par défaut, notée 0.0.0.0/0 dans une table IPv4, indique où envoyer un paquet lorsqu’aucune autre route ne correspond à sa destination.

• La commande traceroute, appelée tracert sous Windows, affiche les routeurs traversés entre une machine et un serveur ainsi que le temps nécessaire pour atteindre chacun d’eux.

💡 Astuce mémo

Panne d’un chemin → réacheminement par un autre chemin.

📖 6. Vocabulaire et compétences essentielles

🔑 Notions clés & Définitions

• Paquet : Bloc de données muni d’un en-tête IP et transmis sur le réseau.
• Segment : Bloc de données créé par TCP avant d’être encapsulé dans un paquet IP.
• Protocole : Ensemble de règles communes permettant à des machines de communiquer.

📝 Points essentiels

• Le débit dépend de la quantité de données transmises par seconde, tandis que la latence correspond au temps mis par un paquet pour effectuer l’aller-retour.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des protocoles de transport