Au cours des deux premiers articles consacrés aux réseaux, nous avons successivement construit des réseaux locaux, puis interconnecté ces réseaux locaux entre eux pour permettre à toutes les stations de dialoguer entre elles ou d'accéder à des services communs.
Nous avons au passage évoqué le concept de protocole sans réellement l'expliquer. Nous allons tenter de le faire -de manière aussi simple que possible- dans cet article et nous évoquerons le protocole le plus connu : TCP-IP.
En fait nous verrons qu'il s'agit de deux protocoles distincts : IP en tant que protocole de réseau et TCP en tant que protocole de transport.
Deux interlocuteurs ne peuvent se parler entre eux que s'ils utilisent un langage commun.
Il en est de même pour les équipements réseaux. Ils ont besoin d'un langage commun pour pouvoir dialoguer et mener à bonne fin un échange de signaux.
Ce langage doit permettre des échanges concernant de multiples problèmes. Comment partager un même médium physique comme un fil de cuivre ? Comment reconnaître la station à qui le message est destiné ? Comment trouver le chemin qui va me conduire à cette station si elle appartient à un réseau très éloigné ? Comment être sûr que mon message a été bien délivré ?
Un réseau postal se pose les mêmes questions. Dans un tel réseau, il y a plusieurs métiers : l'agent au guichet, le facteur -devenu préposé-, l'employé du tri, le pilote de l'avion postal, le coordinateur des mouvements de tous les véhicules postaux. Chacun est spécialiste d'un métier et se voit attribuer une tâche précise. Il en est de même pour les réseaux informatiques. Chaque équipement matériel, chaque module logiciel assure une mission précise.
Il y a des jargons spécifiques aux différents métiers. La phrase "Vous êtes autorisé à quitter le niveau 50. Rappelez au niveau 30 sur Sierra Unité" aura du sens pour le pilote aux commandes de l'avion postal qui dialogue avec l'aiguilleur du ciel qui contrôle le trafic aérien mais n'a probablement aucune signification pour l'agent qui enregistre un envoi recommandé. La problématique de celui-ci est de savoir si son client veut ou non un accusé de réception.
En fonction de la catégorie des tâches qu'il effectue, chaque équipement va utiliser un jargon mais il faudra que l'équipement avec lequel il communique pour cette tâche précise comprenne le même jargon.
Les protocoles sont ces jargons spécialisés qui sont utilisés par les divers équipements d'un réseau (cartes de communication d'une station, commutateurs, routeurs, passerelles et bien d'autres) pour accomplir leurs tâches.
De même que l'Académie Française tente de normaliser notre langage, les instituts de normalisation tentent de normaliser les langages des réseaux. L' ISO (International Organization for Standardization) a classé ces langages et les a rattaché à une hiérarchie des différentes fonctions de base dans une communication. C'est le fameux modèle OSI (pour Open System Interconnexion) en couches dont vous avez peut-être entendu parler.
Nous n'entrerons pas dans le détail d'un tel modèle. Sachez simplement que la fonction de chaque couche est de fournir des services à la couche supérieure en la délivrant de toutes les tâches subalternes. C'est un modèle hiérarchique des plus classique !
Lors d'un échange entre une station A et une station B, chaque couche dans A a l'illusion de dialoguer directement avec la couche correspondante dans B. C'est ainsi que le "facteur" de A a l'impression de dialoguer directement avec le "facteur" de B ("Quand un facteur rencontre un autre facteur, ils se racontent des histoires de facteur" pour parodier une vielle chanson populaire) alors que le "pilote" de A a l'impression de dialoguer avec le "pilote" de B et que l' "aiguilleur" de A a l'impression de dialoguer avec l' "aiguilleur" de B. En fait, le dialogue des deux facteurs passe par les deux pilotes et tous passent par les deux aiguilleurs.
C'est l'ensemble des règles de communication entre couches et des règles de traduction de couche à couche qui constitue un protocole. Il y a le protocole des facteurs, des pilotes, des aiguilleurs et bien d'autres.
Les équipements de conversion de protocoles entre deux machines varient selon le niveau des couches concernées : un répéteur n'assurera que la conversion du protocole de plus bas niveau (accès au fil de cuivre) alors que la passerelle pourra assurer la conversion de tous les niveaux de protocoles, depuis le plus bas que nous venons de citer jusqu'au plus complexe, celui qui permet aux programmes d'application de l'ordinateur (paie, comptabilité, réservation, …) de solliciter des services de communication sur le réseau.
Le routeur intervient à un niveau intermédiaire, celui des protocoles de réseau dont la finalité est de gérer les problématiques d'adressage de stations et d'acheminement des messages.
Le protocole qui s'est imposé comme le langage universel à ce niveau est le protocole IP. Pourquoi IP, tout simplement parce que IP signifie Internet Protocol. Ce langage est celui qu'exige l'Internet pour connecter votre réseau. Alors, puisque tous les réseaux sont appelés à se connecter à l'Internet, pourquoi ne pas utiliser systèmatiquement le protocole IP, même s'il s'agit de connecter deux stations au sein d'un réseau privé.
Les routeurs utilisent aussi des protocoles spécifiques pour mettre à jour leur tables de routage, celles qui servent à déterminer le chemin optimum pour atteindre la station de destinaton.
TCP est un protocole souvent associé à IP, mais c'est le protocole d'une autre fonction, celle du transport, qui se préoccupe de l'acheminement du message de bout en bout et d'un éventuel accusé de réception. Mais IP sait aussi travailler avec d'autres protocoles de transport, comme UDP.
Les protocoles de communication
Parmi les protocoles associés aux fonctions de haut niveau, nous pouvons citer HTTP (le protocole des serveurs web, d'où l'adresse http://www.toto.com), FTP (le protocole des serveurs de fichiers) et SMTP (le protocole des serveurs de messagerie).
Les protocoles de haut niveau sur un réseau IP
Les protocoles ne sont pas chiffrables en termes de coût.
Ce sont les équipements qui utilisent tel ou tel protocole qui ont un prix ainsi que nous l'avons vu dans l'artcile précédent.
Plus le protocole est standard, plus la diffusion des équipements est importante et permet des économies d'échelle.
Les fabriquants d'équipement et les opérateurs de télécommunication qui les assemblent en des architectures complexes pour offrir des services à valeur ajoutée ont bien sûr intérêt à respecter les normes.
Les normes sont définies au niveau international, au niveau interprofessionnel et au niveau national.
L'UIT ou ITU (International Telecommunication Union) regroupe de multiples partenaires publics et privés. Ses "Study Groups" publient tous les 4 ans, dans chacun de leur secteur, un livre de recommandations. Les recommandations de l'UIT commencent par une lettre en fonction du domaine normalisé (G, I, Q, V, X, T), comme par exemple X25 (le réseau Transpac de France Telecom) et V24 (votre modem).
Les protocoles évoluent en fonction des nouvelles technologies et du développement des réseaux.
Nous avons vu que le protocole de réseau prend en charge les problématiques d'adressage logique des stations. En tant que protocole d'Internet, IP doit être capable de fournir une adresse unique à chacune des stations qui lui sont connectées. Une adresse est une combinaison de chiffres (131.107.3.14) et est par nature limitée. L'extension du réseau et la croissance du nombre de stations connectées oblige à étendre l'espace d'adressage. C'est un problème que nous avons rencontré avec le réseau téléphonique lorsque celui-ci est passé à des numéros à 10 chiffres.
C'est l'évolution de la norme IP vers IP V6. Parmi les objectifs de cette nouvelle version :