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TCP/IP, DNS et URL

10 cards

Ce document explique le protocole TCP/IP, le système DNS et la structure des URL, des concepts fondamentaux d'Internet.

10 cards

Review
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Question
Quel est le rôle du protocole IP ?
Answer
Identifier et nommer uniformément les appareils sur Internet en leur attribuant une adresse unique pour l'acheminement des paquets de données.
Question
Quelles informations un paquet de données contient-il ?
Answer
Il regroupe les contenus (texte, image, son) et les adresses IP de l'émetteur et du destinataire pour le routage sur le réseau.
Question
Quelle est la fonction du système DNS ?
Answer
Traduire une adresse symbolique facile à retenir (ex: wikipedia.fr) en une adresse IP numérique (ex: 78.109.84.114) utilisable par les machines.
Question
Pourquoi un paquet peut-il être détruit ?
Answer
S'il dépasse un nombre maximal de routeurs traversés. Cela évite d'encombrer le réseau avec des paquets qui ne trouvent pas leur chemin.
Question
Comment TCP fiabilise-t-il la communication ?
Answer
En redemandant les paquets perdus, en réassemblant les paquets arrivés dans le désordre et en gérant la congestion du réseau.
Question
Quelle est la faiblesse de TCP/IP pour le streaming ?
Answer
Il n'offre aucune garantie sur le délai de livraison des paquets, ce qui peut dégrader la qualité du son ou de la vidéo en direct.
Question
Où est implémenté le protocole TCP/IP ?
Answer
Directement dans chaque ordinateur, téléphone ou objet connecté au réseau, et non dans l'infrastructure physique comme les routeurs ou les câbles.
Question
Qu'est-ce qu'un réseau pair-à-pair (P2P) ?
Answer
Un réseau où chaque ordinateur client est aussi un serveur, servant à la fois d'émetteur et de récepteur de données.
Question
À quoi servent les ports dans une communication réseau ?
Answer
À identifier le programme ou service spécifique (navigateur, e-mail) destinataire d'un paquet de données sur un ordinateur donné.
Question
Qu'est-ce qu'une adresse IP ?
Answer
Une adresse numérique unique (ex: 192.168.1.10) assignée à chaque appareil sur un réseau pour permettre son identification et sa localisation.

Le protocole TCP/IP et le fonctionnement d'Internet

Internetrepose sur le protocole IP (Internet Protocol), un ensemble de normes logicielles permettant l'identification et la nomination uniformes des appareils connectés. Il est souvent associé au TCP (Transmission Control Protocol) pour la transmission fiabledes données par paquets sur divers réseaux physiques.

Les données et l'information sur Internet

Internet gère deux types d'informations: les contenus envoyés et les adresses de l'émetteur et du destinataire. Ces informations sont encapsulées dans des paquets de taille fixe, indépendamment du type de données (texte, images, audio, vidéo).

  • Les adresses IP sont numériques et hiérarchiques (ex: 78.109.84.114).

  • Les utilisateursutilisent des adresses symboliques normalisées (ex: wikipedia.fr).

  • Le système DNS (Domain Name System) traduit les adresses symboliques en adresses numériques grâce à un réseau d'ordinateurs constamment mis à jour.

Le rôledu protocole TCP

Le TCP assure la fiabilité des communications sur Internet. Il gère les problèmes qui arrivent lors du routage, comme la perte de paquets due à une panne matérielle ou à leur destruction.

  • Chaque paquet IP contient un nombremaximal de routeurs à traverser. S'il atteint cette limite, il est détruit pour éviter l'encombrement du réseau.

  • TCP fiabilise la communication en redemandant les paquets manquants.

  • Il garantit l'arrivée de tous les paquets,sauf en cas de panne matérielle majeure.

  • TCP réordonne les paquets qui peuvent arriver dans le désordre et aide à gérer la congestion du réseau.

Note : Ni IP ni TCP n'offrent de garantie temporelle d'arrivée des paquets,ce qui peut affecter la qualité des flux audio ou vidéo en temps réel. Des protocoles spécifiques, comme HTTP/HTTPS pour le Web ou NTP (Network Time Protocol), s'appuient sur TCP/IP.

Le fonctionnement des machines

Internet est un réseau mondial composé de routeurs, de lignes de transmission à très haut débit (fibres optiques), de réseaux de téléphonie mobile et de réseaux locaux. Étant de nature logicielle, les protocoles d'Internet peuvent s'appuyer sur n'importe quel réseau physique les implémentant (4G, Ethernet, ADSL,Wi-Fi, Bluetooth, etc.).

  • TCP/IP est implémenté dans chaque ordinateur connecté, et non dans l'infrastructure physique.

  • Un serveur DNS est également un ordinateur connecté.

  • Des mécanismes complexes assurent la continuité deconnexion (ex: bascule 4G-Wi-Fi).

Dans les réseaux pair-à-pair (P2P), souvent utilisés pour le streaming vidéo, chaque ordinateur agit simultanément comme émetteur et récepteur.

Repères historiques

  • Dès les années 1950, les ordinateurs ont été mis en réseau, mais de manière dépendante des constructeurs ou opérateurs.

  • Les réseaux généraux indépendants sont apparus avec Arpanet (États-Unis, 1970) et Cyclades (France, 1971).

  • Internet est né en 1983, consolidant ces efforts.

Comprendre TCP/IP : Analogies et fonctions spécifiques

Le message et l'enveloppe : L'analogie postale

Imaginez un message postal :

  • Le message est le contenu.

  • L'enveloppe contient le message et les adresses (destinataire au recto, expéditeur au verso).

  • Ces règles de communication sont des protocoles.

Sur Internet, c'est similaire : chaque petit paquet de données est "enveloppé" par IP qui y ajoute :

  • L'adresse IP de l'expéditeur.

  • L'adresse IP du destinataire.

  • Des informations supplémentaires pour l'acheminement.

Une adresse IP est une adresse unique attribuée à chaque ordinateur connecté à Internet (ex: 199.7.55.3).

Le routage IP

Le processus d'envoi d'un paquet IP ressemble à l'envoi d'une lettre :

  1. Vous déposez le paquet IP sur l'ordinateur leplus proche (souvent votre fournisseur d'accès).

  2. Le paquet transitera d'ordinateur en ordinateur (routeurs) jusqu'à atteindre l'ordinateur destinataire.

Ceci implique un passage par un certain nombre de "centres de tri" informatiques.

Les ports

Un ordinateur exécute souvent plusieurs programmes simultanément (navigateur, e-mail, radio en ligne). Lorsque l'ordinateur reçoit un paquet IP, comment savoir à quel programme le destiner ?

  • Un numéro unique deport est attribué à chaque logiciel.

  • Ces ports sont spécifiés dans chaque paquet IP.

  • UDP/IP (User Datagram Protocol) est un protocole qui utilise ces numéros de port en plus des adresses IP.

Les capacités de TCP

TCP est conçu pour gérer les problèmes de communication et offre des garanties essentielles :

  • Il peut faire tout ce que UDP sait faire.

  • Il vérifie que le destinataire est prêt à recevoir les données.

  • Il découpe les gros paquets de donnéesen paquets plus petits pour qu'IP les accepte.

  • Il numérote les paquets et, à la réception, vérifie qu'ils sont tous arrivés.

  • Il redemande les paquets manquants et les réassemble avant de les donner aux logiciels.

  • Des accusés de réception sont envoyés pour informer l'expéditeur que les données sont bien arrivées.

La communication TCP est un dialogue fiable entre ordinateurs :

  1. L'expéditeur demande : "Bonjour, prêt à communiquer?".

  2. Le destinataire répond : "Je suis prêt."

  3. L'expéditeur envoie les paquets (ex: "Salut,", "comment", "ça", "va?"). Chaque flèche représente un paquet IP encapsulé par TCP.

  4. Le destinataire envoie un accusé de réception (ex: "J'ai bien reçu tous les paquets jusqu'au n°3"). Une fois décapsulés, les données sont traitées et l'accusé est envoyé.

  5. Une fois la communication terminée, un message de fin est échangé (ex: "Ok, c'est terminé. Au revoir!").

À l'arrivée, la couche TCP reconstitue le message complet et le donne au logiciel écoutant sur le port spécifié (ex: port 80 pour le web).

Les DNS (Domain Name System)

Les DNS fonctionnent comme un annuaire téléphonique pour Internet. Puisqu'il est difficile de mémoriser les adresses IP numériques (ex: 205.37.192.5), les DNS associent un nom d'ordinateur ou nom de domaine (ex: www.sebsauvage.net) à son adresse IP correspondante.

Les URL (Uniform Resource Locator)

Une URL est une ligne de texte standardisée qui permet de localiser et d'accéder à une ressource (texte, image, musique, vidéo, programme) sur Internet. C'est la chaîne de caractères visible dans la barre d'adresse de votre navigateur.

Une URL répond à trois questions principales :

  • Où la ressource se trouve-t-elle ?

  • Quelle est la ressource spécifique ?

  • Comment y accéder (quel protocole) ?

Structure d'une URL

Exemple 1: http://www.sebsauvage.net/comprendre/index.html

  • Comment ? http:// (Protocole HTTP).

  • Où ? www.sebsauvage.net (Serveur WWW du domaine sebsauvage.net).

  • Quoi ? /comprendre/index.html (Le fichier index.html dans le répertoire /comprendre/).

Exemple 2: ftp://kikoo:batman@ftpperso.free.fr/images/

  • Comment ? ftp:// (Protocole FTP pour le transfert de fichiers).

  • Où ? kikoo:batman@ftpperso.free.fr (Serveur ftpperso.free.fr avec identifiant kikoo et mot de passe batman).

  • Quoi ? /images/ (Le répertoire images. Si aucune ressource spécifique n'est précisée, leserveur liste le contenu du répertoire).

Paramètres dans les URL

Les URL peuvent contenir un point d'interrogation (?), suivi de paramètres passés à un programme.

Exemple : http://www.google.com/search?q=gateau+pommes&hl=fr

Ici, le programme search sur le serveur www.google.com reçoit :

  • q=gateau+pommes : recherche des pages contenant "gateau" et "pommes".

  • hl=fr : l'interface de Google doit être en français.

Le programme search est un CGI (Common Gateway Interface), qui traite ces paramètres et renvoie une page web en conséquence.

Exercices pratiques de configuration réseau

Exercice 5 : Connexion de deux réseaux via un routeur

Objectif : Créer deux réseaux logiquement distincts et les connecter avec un routeur, puis tester la connectivité.

  1. Créer un deuxième réseau avec trois nouveaux ordinateurs, utilisant la plage d'adresses IP 192.168.1.10 à 192.168.1.12.

  2. Connecter les deux réseaux (le premier ayant 192.168.0.x) à l'aide d'un routeur.

  3. Configurer les deux cartes d'interface réseau du routeur avec les adresses IP 192.168.0.1 et 192.168.1.1.

  4. Tester la connexion entre 192.168.0.10 et 192.168.1.10 avec la commande ping.

Message d'erreur initial : Destination not reachable.
Ce message indique que la requête ne peut pas quitter le réseau local car la Gateway de chaque ordinateur n'est pas encore configurée. La passerelle est essentielle pour router le trafic vers d'autres réseaux.

Exercice 6 : Configuration des passerelles (Gateway)

Objectif : Paramétrer les passerelles des ordinateurs pour permettre la communication inter-réseaux.

  1. Le routeur dispose d'unecarte d'interface réseau avec l'adresse 192.168.0.1. Configurez cette adresse comme Gateway pour les trois ordinateurs du réseau 192.168.0.x (côté gauche).

  2. Demême, configurez 192.168.1.1 comme Gateway pour les trois ordinateurs du réseau 192.168.1.x (côté droit).

  3. Réessayer la même connexion (ping) ; cela devrait fonctionner correctement.

Exemple de configuration pour un ordinateur (Notebook 0.10) :

  • Nom : Notebook 0.10

  • Adresse MAC : 48:E9:9C:A9:F6:50

  • Adresse IP : 192.168.0.10

  • Masque de sous-réseau : 255.255.255.0

  • Passerelle (Gateway) : 192.168.0.1

  • Serveur de noms de domaine : (à configurer, souvent l'adresse du routeur ou un serveur DNS externe)

Lorsque vous regardez la fenêtre d'échange de données, la première demande prend souvent plus de temps.Cela est dû au fait que la table de routage des commutateurs (Switches) est vide au début et se construit après la première requête.

Exercice 7 : Test avec client/serveur générique

Objectif : Tester la connectivité et observer les échangesde données avec des applications.

  1. Tester le réseau en utilisant un client générique et un serveur d'écho.

  2. Installer le logiciel Generic client sur le Notebook 1.10 et le connecter au serveur 0.12.

  3. Observez la fenêtre d'échange de données pour comprendre le type d'informations transmises, comme le volume de données pour l'envoi de courriels.

Points Clés à Retenir

  • TCP/IP est labase d'Internet, permettant l'identification et l'échange fiable de données.

  • Les données sont transmises sous forme de paquets, regroupant contenu et adresses.

  • Les adresses IP sont numériques ; les DNS les traduisent en nomsde domaine symboliques.

  • TCP assure la fiabilité en gérant l'ordre des paquets, les retransmissions et la congestion.

  • Internet s'appuie sur divers réseaux physiques (4G, Wi-Fi, Ethernet), car ses protocoles sont logiciels.

  • Les URL identifient les ressources sur le web, incluant le protocole, le serveur, le chemin et les paramètres.

  • La configuration correcte des Gateways est cruciale pour la communication entre différents réseaux.

Le protocole TCP/IP et le fonctionnement d'Internet

Internetrepose sur le protocole IP (Internet Protocol), un ensemble de normes logicielles permettant l'identification et la nomination uniformes des appareils connectés. Il est souvent associé au TCP (Transmission Control Protocol) pour la transmission fiabledes données par paquets sur divers réseaux physiques.

Les données et l'information sur Internet

Internet gère deux types d'informations: les contenus envoyés et les adresses de l'émetteur et du destinataire. Ces informations sont encapsulées dans des paquets de taille fixe, indépendamment du type de données (texte, images, audio, vidéo).

  • Les adresses IP sont numériques et hiérarchiques (ex: 78.109.84.114).

  • Les utilisateursutilisent des adresses symboliques normalisées (ex: wikipedia.fr).

  • Le système DNS (Domain Name System) traduit les adresses symboliques en adresses numériques grâce à un réseau d'ordinateurs constamment mis à jour.

Le rôledu protocole TCP

Le TCP assure la fiabilité des communications sur Internet. Il gère les problèmes qui arrivent lors du routage, comme la perte de paquets due à une panne matérielle ou à leur destruction.

  • Chaque paquet IP contient un nombremaximal de routeurs à traverser. S'il atteint cette limite, il est détruit pour éviter l'encombrement du réseau.

  • TCP fiabilise la communication en redemandant les paquets manquants.

  • Il garantit l'arrivée de tous les paquets,sauf en cas de panne matérielle majeure.

  • TCP réordonne les paquets qui peuvent arriver dans le désordre et aide à gérer la congestion du réseau.

Note : Ni IP ni TCP n'offrent de garantie temporelle d'arrivée des paquets,ce qui peut affecter la qualité des flux audio ou vidéo en temps réel. Des protocoles spécifiques, comme HTTP/HTTPS pour le Web ou NTP (Network Time Protocol), s'appuient sur TCP/IP.

Le fonctionnement des machines

Internet est un réseau mondial composé de routeurs, de lignes de transmission à très haut débit (fibres optiques), de réseaux de téléphonie mobile et de réseaux locaux. Étant de nature logicielle, les protocoles d'Internet peuvent s'appuyer sur n'importe quel réseau physique les implémentant (4G, Ethernet, ADSL,Wi-Fi, Bluetooth, etc.).

  • TCP/IP est implémenté dans chaque ordinateur connecté, et non dans l'infrastructure physique.

  • Un serveur DNS est également un ordinateur connecté.

  • Des mécanismes complexes assurent la continuité deconnexion (ex: bascule 4G-Wi-Fi).

Dans les réseaux pair-à-pair (P2P), souvent utilisés pour le streaming vidéo, chaque ordinateur agit simultanément comme émetteur et récepteur.

Repères historiques

  • Dès les années 1950, les ordinateurs ont été mis en réseau, mais de manière dépendante des constructeurs ou opérateurs.

  • Les réseaux généraux indépendants sont apparus avec Arpanet (États-Unis, 1970) et Cyclades (France, 1971).

  • Internet est né en 1983, consolidant ces efforts.

Comprendre TCP/IP : Analogies et fonctions spécifiques

Le message et l'enveloppe : L'analogie postale

Imaginez un message postal :

  • Le message est le contenu.

  • L'enveloppe contient le message et les adresses (destinataire au recto, expéditeur au verso).

  • Ces règles de communication sont des protocoles.

Sur Internet, c'est similaire : chaque petit paquet de données est "enveloppé" par IP qui y ajoute :

  • L'adresse IP de l'expéditeur.

  • L'adresse IP du destinataire.

  • Des informations supplémentaires pour l'acheminement.

Une adresse IP est une adresse unique attribuée à chaque ordinateur connecté à Internet (ex: 199.7.55.3).

Le routage IP

Le processus d'envoi d'un paquet IP ressemble à l'envoi d'une lettre :

  1. Vous déposez le paquet IP sur l'ordinateur leplus proche (souvent votre fournisseur d'accès).

  2. Le paquet transitera d'ordinateur en ordinateur (routeurs) jusqu'à atteindre l'ordinateur destinataire.

Ceci implique un passage par un certain nombre de "centres de tri" informatiques.

Les ports

Un ordinateur exécute souvent plusieurs programmes simultanément (navigateur, e-mail, radio en ligne). Lorsque l'ordinateur reçoit un paquet IP, comment savoir à quel programme le destiner ?

  • Un numéro unique deport est attribué à chaque logiciel.

  • Ces ports sont spécifiés dans chaque paquet IP.

  • UDP/IP (User Datagram Protocol) est un protocole qui utilise ces numéros de port en plus des adresses IP.

Les capacités de TCP

TCP est conçu pour gérer les problèmes de communication et offre des garanties essentielles :

  • Il peut faire tout ce que UDP sait faire.

  • Il vérifie que le destinataire est prêt à recevoir les données.

  • Il découpe les gros paquets de donnéesen paquets plus petits pour qu'IP les accepte.

  • Il numérote les paquets et, à la réception, vérifie qu'ils sont tous arrivés.

  • Il redemande les paquets manquants et les réassemble avant de les donner aux logiciels.

  • Des accusés de réception sont envoyés pour informer l'expéditeur que les données sont bien arrivées.

La communication TCP est un dialogue fiable entre ordinateurs :

  1. L'expéditeur demande : "Bonjour, prêt à communiquer?".

  2. Le destinataire répond : "Je suis prêt."

  3. L'expéditeur envoie les paquets (ex: "Salut,", "comment", "ça", "va?"). Chaque flèche représente un paquet IP encapsulé par TCP.

  4. Le destinataire envoie un accusé de réception (ex: "J'ai bien reçu tous les paquets jusqu'au n°3"). Une fois décapsulés, les données sont traitées et l'accusé est envoyé.

  5. Une fois la communication terminée, un message de fin est échangé (ex: "Ok, c'est terminé. Au revoir!").

À l'arrivée, la couche TCP reconstitue le message complet et le donne au logiciel écoutant sur le port spécifié (ex: port 80 pour le web).

Les DNS (Domain Name System)

Les DNS fonctionnent comme un annuaire téléphonique pour Internet. Puisqu'il est difficile de mémoriser les adresses IP numériques (ex: 205.37.192.5), les DNS associent un nom d'ordinateur ou nom de domaine (ex: www.sebsauvage.net) à son adresse IP correspondante.

Les URL (Uniform Resource Locator)

Une URL est une ligne de texte standardisée qui permet de localiser et d'accéder à une ressource (texte, image, musique, vidéo, programme) sur Internet. C'est la chaîne de caractères visible dans la barre d'adresse de votre navigateur.

Une URL répond à trois questions principales :

  • Où la ressource se trouve-t-elle ?

  • Quelle est la ressource spécifique ?

  • Comment y accéder (quel protocole) ?

Structure d'une URL

Exemple 1: http://www.sebsauvage.net/comprendre/index.html

  • Comment ? http:// (Protocole HTTP).

  • Où ? www.sebsauvage.net (Serveur WWW du domaine sebsauvage.net).

  • Quoi ? /comprendre/index.html (Le fichier index.html dans le répertoire /comprendre/).

Exemple 2: ftp://kikoo:batman@ftpperso.free.fr/images/

  • Comment ? ftp:// (Protocole FTP pour le transfert de fichiers).

  • Où ? kikoo:batman@ftpperso.free.fr (Serveur ftpperso.free.fr avec identifiant kikoo et mot de passe batman).

  • Quoi ? /images/ (Le répertoire images. Si aucune ressource spécifique n'est précisée, leserveur liste le contenu du répertoire).

Paramètres dans les URL

Les URL peuvent contenir un point d'interrogation (?), suivi de paramètres passés à un programme.

Exemple : http://www.google.com/search?q=gateau+pommes&hl=fr

Ici, le programme search sur le serveur www.google.com reçoit :

  • q=gateau+pommes : recherche des pages contenant "gateau" et "pommes".

  • hl=fr : l'interface de Google doit être en français.

Le programme search est un CGI (Common Gateway Interface), qui traite ces paramètres et renvoie une page web en conséquence.

Exercices pratiques de configuration réseau

Exercice 5 : Connexion de deux réseaux via un routeur

Objectif : Créer deux réseaux logiquement distincts et les connecter avec un routeur, puis tester la connectivité.

  1. Créer un deuxième réseau avec trois nouveaux ordinateurs, utilisant la plage d'adresses IP 192.168.1.10 à 192.168.1.12.

  2. Connecter les deux réseaux (le premier ayant 192.168.0.x) à l'aide d'un routeur.

  3. Configurer les deux cartes d'interface réseau du routeur avec les adresses IP 192.168.0.1 et 192.168.1.1.

  4. Tester la connexion entre 192.168.0.10 et 192.168.1.10 avec la commande ping.

Message d'erreur initial : Destination not reachable.
Ce message indique que la requête ne peut pas quitter le réseau local car la Gateway de chaque ordinateur n'est pas encore configurée. La passerelle est essentielle pour router le trafic vers d'autres réseaux.

Exercice 6 : Configuration des passerelles (Gateway)

Objectif : Paramétrer les passerelles des ordinateurs pour permettre la communication inter-réseaux.

  1. Le routeur dispose d'unecarte d'interface réseau avec l'adresse 192.168.0.1. Configurez cette adresse comme Gateway pour les trois ordinateurs du réseau 192.168.0.x (côté gauche).

  2. Demême, configurez 192.168.1.1 comme Gateway pour les trois ordinateurs du réseau 192.168.1.x (côté droit).

  3. Réessayer la même connexion (ping) ; cela devrait fonctionner correctement.

Exemple de configuration pour un ordinateur (Notebook 0.10) :

  • Nom : Notebook 0.10

  • Adresse MAC : 48:E9:9C:A9:F6:50

  • Adresse IP : 192.168.0.10

  • Masque de sous-réseau : 255.255.255.0

  • Passerelle (Gateway) : 192.168.0.1

  • Serveur de noms de domaine : (à configurer, souvent l'adresse du routeur ou un serveur DNS externe)

Lorsque vous regardez la fenêtre d'échange de données, la première demande prend souvent plus de temps.Cela est dû au fait que la table de routage des commutateurs (Switches) est vide au début et se construit après la première requête.

Exercice 7 : Test avec client/serveur générique

Objectif : Tester la connectivité et observer les échangesde données avec des applications.

  1. Tester le réseau en utilisant un client générique et un serveur d'écho.

  2. Installer le logiciel Generic client sur le Notebook 1.10 et le connecter au serveur 0.12.

  3. Observez la fenêtre d'échange de données pour comprendre le type d'informations transmises, comme le volume de données pour l'envoi de courriels.

Points Clés à Retenir

  • TCP/IP est labase d'Internet, permettant l'identification et l'échange fiable de données.

  • Les données sont transmises sous forme de paquets, regroupant contenu et adresses.

  • Les adresses IP sont numériques ; les DNS les traduisent en nomsde domaine symboliques.

  • TCP assure la fiabilité en gérant l'ordre des paquets, les retransmissions et la congestion.

  • Internet s'appuie sur divers réseaux physiques (4G, Wi-Fi, Ethernet), car ses protocoles sont logiciels.

  • Les URL identifient les ressources sur le web, incluant le protocole, le serveur, le chemin et les paramètres.

  • La configuration correcte des Gateways est cruciale pour la communication entre différents réseaux.

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