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Couches TCP/IP – encapsulation, adresses MAC et IP, TCP ou UDP

InformatiqueRéseaux et Internet17–18 ans

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Suivez les données d’une application (HTTP, HTTPS, SMTP, POP3, IMAP, FTP, DNS ou un appel vidéo) emballées couche par couche – données, segment TCP ou datagramme UDP avec ports, paquet IP avec adresses IP, trame Wi-Fi ou Ethernet avec adresses MAC –, transmises à travers des routeurs et un commutateur, puis déballées chez le destinataire. Comparez le modèle TCP/IP à 4 couches et le modèle OSI à 7 couches, observez les adresses MAC changer à chaque saut alors que les adresses IP restent les mêmes, et ajoutez des pertes pour voir TCP renvoyer les segments perdus, contrairement à UDP.

Leçon : Protocoles réseau et couches : la pile TCP/IP et le modèle OSI, encapsulation, ports, adresses IP et MAC, TCP et UDP

Ce qu’elle montre

Les logiciels réseau sont organisés en couches. Sur l’ordinateur émetteur, chaque couche ajoute son propre en-tête : la couche transport ajoute les ports (TCP numérote aussi les octets), la couche internet ajoute les adresses IP source et destination, et la couche liaison enveloppe le tout dans une trame avec des adresses MAC. Un commutateur ne lit que la trame ; un routeur la retire, lit l’adresse IP de destination et fabrique une nouvelle trame pour la liaison suivante : les adresses MAC changent à chaque saut, les adresses IP restent. TCP confirme la livraison par des ACK et renvoie ce qui est perdu ; UDP ne le fait pas.

Mode d’emploi

Choisissez une Application et un Modèle de couches, puis réglez Routeurs, Perte de paquets à chaque routeur et Morceaux de données. Regardez les paquets descendre les couches en A et remonter en B ; touchez un paquet pour voir ses en-têtes imbriqués. Utilisez Pause et Pas à pas pour avancer évènement par évènement, comparez le tableau des en-têtes sur chaque liaison et cliquez sur Renvoyer après un changement pour ajouter une ligne aux Envois.

Paramètres modifiables

  • Protocole d’application HTTP – demander une page web, HTTPS – page web sécurisée, SMTP – envoyer un courriel, POP3 – télécharger le courrier, IMAP – lire le courrier sur le serveur, FTP – envoyer un fichier, DNS – résoudre des noms (UDP), Appel vidéo – RTP (UDP)
  • Modèle de couches TCP/IP (4 couches), OSI (7 couches)
  • Nombre de routeurs sur le trajet 1–4
  • Perte de paquets à chaque routeur 0–30 %
  • Nombre de morceaux de données (segments ou datagrammes) 1–6
  • Vitesse de l’animation 1–5

Questions à explorer

  1. Pourquoi l’adresse MAC de destination change-t-elle après chaque routeur alors que l’adresse IP de destination reste la même ?
  2. Jusqu’à quelle couche un commutateur lit-il une trame, et jusqu’à laquelle un routeur la lit-il ?
  3. Avec 20 % de pertes, en quoi TCP et UDP se comportent-ils différemment, et pourquoi un appel vidéo utilise-t-il UDP ?

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