On a vu qu'envoyer une lettre à mamie mobilisait une cascade de protocoles, chacun ignorant tout du travail des autres. Cette organisation porte un nom, et c'est sans doute l'idée la plus élégante de toute l'informatique en réseau.
Un empilement de couches
On représente ces protocoles sous forme de couches, de la plus proche du client (celui qui écrit la lettre) à la
plus proche du support physique (la route). Chaque couche rend un service à celle du dessus et n'a aucune idée de
la façon dont celle du dessous s'y prend. Tu écris ta lettre sans te demander si elle voyagera en camion ou en
avion.
Internet a été fondé sur le modèle TCP/IP, maintenant appelé "suite des protocoles Internet".
Ce modèle se divise en 4 couches :
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4 - Application : cette couche représente les protocoles très proches de toi. Ce sont les protocoles les
plus connus par le grand public : HTTP (web), FTP (transfert de fichiers), DNS (résolution des noms de domaine),
SSH (connexion à distance sur une machine), SMTP (email) etc...
Pour charger une page web, nous utilisons le protocole HTTP. Dans l'exemple : tu es le client, mamie est le serveur, ta lettre est la requête. - 3 - Transport : c'est la couche qui contrôle les flux et gère les erreurs. C'est le suivi du recommandé placé sur ta lettre. Pour une page web, il s'agit du protocole TCP. D'autres usages, comme la visioconférence ou les jeux en ligne, lui préfèrent UDP, qui privilégie la rapidité au détriment de la fiabilité. Perdre une image au passage les dérange moins que d'attendre qu'on la renvoie.
- 2 - Internet : c'est la poste. À partir de l'adresse de ta grand-mère, ta lettre est routée de centre de tri en centre de tri. IP (Internet Protocol) se sert des adresses IP, que nous verrons juste après, pour envoyer des messages partout dans le monde.
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1 - Accès réseau : le transporteur. Il organise physiquement le déplacement des lettres entre les
protagonistes : par camion, train, avion...
Ethernet et ses dérivés sont utilisés entre deux machines reliées par un câble à paires torsadées ou une fibre optique. Wi-Fi et ses potes servent pour les communications sans fil.
L'adresse que tu donnes ici au transporteur n'est pas celle de mamie, c'est celle du prochain relais sur la route. On parle d'adresse MAC, un identifiant unique gravé dans chaque carte réseau à la fabrication. Elle change à chaque étape du trajet, alors que l'adresse IP de destination, elle, ne bouge pas de bout en bout.
L'emboîtement des messages
Sur la route circulent des camions, contenant des paquets, contenant des enveloppes recommandées, contenant des
lettres.
Côté machine, sur le câble à paires torsadées circule le signal électrique représentant des trames Ethernet,
contenant des paquets IP, contenant des segments TCP, contenant des messages HTTP.
Le facteur sonne chez mamie pour lui remettre l'enveloppe. Elle l'ouvre et lit la lettre, la montre à ses copines
car elle est contente puis répond dans une autre lettre qui va faire le trajet inverse.
De la même façon, le serveur reçoit une trame Ethernet, remonte jusqu'à la requête HTTP, la traite puis répond avec
le contenu du site web.
Chaque couche ajoute son propre en-tête autour du message qu'on lui confie, puis le retire à l'arrivée. C'est ce
qu'on appelle l'encapsulation, et c'est ce qui permet de remplacer une couche sans toucher aux autres. Passer du
câble au Wi-Fi ne change rien à ta requête HTTP.
Tu croiseras aussi le modèle OSI et ses 7 couches. C'est le modèle théorique de référence, plus détaillé, enseigné dans les écoles. TCP/IP est le modèle réellement implémenté sur Internet. Quand un ingénieur réseau parle d'un "problème en couche 7", il fait référence à OSI et désigne la couche applicative, donc typiquement le HTTP.