Le protocole Internet version 4 ou IPv4

Le protocole Internet version 4 ou IPv4 

La couche Internet, similaire à la couche réseau du modèle OSI, assure le transport des données. Le rôle de cette couche est de trouver le meilleur chemin au sein d’un réseau. Les unités utilisent le système d’adressage de la couche réseau pour déterminer la destination des données durant leur déplacement.

Description du protocole IP

Comme son nom l’indique (Internet Protocol), le protocole IP a pour rôle de router le trafic à travers des réseaux. Il a été conçu pour réaliser l’interconnexion de réseaux informatiques et permettre ainsi les communications entre systèmes. Ce protocole assure la transmission de paquets de données, appelés datagrammes entre ordinateur source et un ordinateur de destination. Par exemple, les applications qui tournent sur une machine cliente génèrent des messages qui doivent être envoyés sur une autre machine d’un autre réseau. IP reçoit ces messages de la couche transport et les envoie vers sa destination grâce à l’adressage IP. Le protocole IP multiplexe les protocoles de la couche transport et a la faculté de détruire les paquets ayant transités trop longtemps sur le réseau. Il permet également de fragmenter et de rassembler de nouveau les fragments de données. Cependant, il n’effectue ni contrôle d’erreur, ni contrôle de flux.

Remarque :
Dans le modèle OSI, nous parlons plutôt de paquets au niveau de la couche réseau. En revanche, dans le modèle TCP/IP, l’unité transférée est le datagramme. Cependant, dans la suite de l’ouvrage, nous les mentionnerons indifféremment.

Principe d’adressage des machines

Lorsque nous envoyons des données à travers l’Internet, les données ne sont pas envoyées de manière brute mais elles sont découpées en messages, puis en segments, en datagrammes et enfin en trames. Les datagrammes, outre l’information, sont constitués d’entête contenant l’adresse IP de l’expéditeur et celle du destinataire, ainsi qu’un nombre de contrôle déterminé par l’information emballée dans le paquet : ce nombre de contrôles, communément appelé en-tête totale de contrôles ou « checksum», permet au destinataire de savoir si le datagramme IP a été « abîmé » pendant son transport. L’adressage joue donc un rôle très important dans ce processus.

Structure d’adresse IP
Une des choses les plus intéressantes du protocole TCP/IP est d’avoir attribué un numéro fixe, comme un numéro de téléphone, à chaque ordinateur connecté sur Internet. Ce numéro est appelé l’adresse IP. Dans le cadre de l’IPv4, les adresses sont codées sur 32 bits.

Ainsi, tout ordinateur sur Internet, par exemple un ordinateur particulier connecté à Internet, se voit attribuer une adresse de type a.b.c.d (où a,b,c,d sont des nombres compris entre 0 et 255 donc des blocs de 8 bits), par exemple 202.15.170.1. Dès ce moment, cet ordinateur est le seul au monde à posséder ce numéro, et il y est en principe directement atteignable.

Bien qu’IPv6, la nouvelle génération du protocole IP existe déjà, IPv4 reste largement le plus utilisé étant donnée que la saturation d’adressage ne semble pas encore être un problème majeur. Aussi, dans la suite de l’ouvrage, nous nous référons au protocole IPv4. IPv6 utilise un adressage utilisant huit groupes de quatre lettres hexadécimales séparés par « : ». Les enjeux majeurs de l’IPv6, outre l’extension de l’espace d’adressage sont : un traitement plus rapide grâce à un en tête plus simplifié, la sécurité, la notion de flux…

Routage des datagrammes sur Internet

Le routage désigne une technique permettant de déterminer le chemin emprunté par un message ou un paquet de données. C’est une méthode d’acheminement d’informations vers la bonne destination. Le routage s’opère au niveau de la couche 3 du modèle OSI, c’est-à-dire la couche réseau ou couche IP. Ainsi, les couches TCP et UDP restent donc à l’écart du concept de routage. Comme nous l’avons dit précédemment les données circulent à travers le réseau sous forme de paquets ou datagrammes IP. Afin d’atteindre leur destination, ils traversent maints routeurs. Les routeurs sont des unités d’interconnexions de réseaux qui fonctionnent au niveau de la couche 3 OSI (couche réseau) ou couche Internet du modèle DoD. Ils interconnectent des segments de réseau ou des réseaux entiers. Leur rôle consiste à acheminer les paquets de données entre les réseaux, en fonction des informations de la couche 3. Ils possèdent l’intelligence nécessaire pour déterminer le meilleur chemin de transmission des données sur le réseau.

Le routeur assure trois fonctions principales :
– Permettre la communication entre des machines n’appartenant pas au même réseau.
– Offrir un accès Internet à des utilisateurs d’ordinateurs se trouvant dans un réseau local.
– Filtrer les datagrammes IP pouvant avoir accès à un réseau.

Il existe différents niveaux de routeurs, ceux-ci fonctionnent donc avec des protocoles différents.

– Les routeurs noyaux sont les routeurs principaux car ce sont eux qui relient les différents réseaux.
– Les routeurs externes permettent une liaison des réseaux autonomes entre eux. Ils fonctionnent avec un protocole appelé EGP (Exterior Gateway Protocol) qui évolue petit à petit en gardant la même appellation.
– Les routeurs internes permettent le routage des informations à l’intérieur d’un réseau autonome. Ils s’échangent des informations grâce à de protocoles appelés IGP (Interior Gateway Protocol).

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 RESEAUX TCP⁄IP
1.1 Introduction à TCP⁄IP
1.1.1 Généralités
1.1.2 Principe des couches et des protocoles
1.1.3 Mécanismes d’encapsulation
1.2 Le protocole Internet version 4 ou IPv4
1.2.1 Description du protocole IP
1.2.2 Principe d’adressage des machines
1.2.2.1 Structure d’adresse IP
1.2.3 Transport et format de datagramme IP
1.2.3.1 Datagramme IP
1.2.3.2 Routage des datagrammes sur Internet
1.2.3.3 Détermination des distances des chemins de réseau à l’aide de métriques
1.3 Les protocoles de la couche « Transport »
1.3.1 Le protocole TCP
1.3.2 Le protocole UDP
1.3.3 Comparaison des protocoles TCP et UDP
1.4 Conclusion
CHAPITRE 2 LA VOIX SUR IP
2.1 Présentation de la voix sur IP (VoIP)
2.1.1 Introduction à la VoIP
2.1.1.1 Contexte technologique de la VoIP
2.1.1.2 Traitement et transmission de la voix en mode paquet
2.1.2 Les codages de la VoIP
2.1.2.1 Introduction
2.1.2.2 Les différents types de codecs utilisés en VoIP
2.1.2.3 Le MOS
2.2 Normes et protocoles de la VoIP
2.2.1 Le protocole H.323
2.2.1.1 Introduction
2.2.1.2 Fonctionnement
2.2.1.3 Architecture H.323
2.2.1.4 Les protocoles secondaires de H.323
2.2.1.5 Phases d’appel de H.323
2.2.1.6 H.323 dans le modèle OSI
2.2.2 Protocole SIP
2.2.2.1 Introduction
2.2.2.2 Fonctionnement
2.2.2.3 Les clients et les serveurs de SIP
2.2.2.4 Comparaison de SIP avec H.323
2.2.2.5 Conclusion
2.2.3 Protocole MGCP
2.2.4 Protocoles RTP et RTCP
2.2.4.1 Protocole RTP
2.2.4.2 Utilisation de RTP
2.2.4.3 Protocole RTCP
2.3 Problèmes de la VoIP et qualité de service
2.3.1 Les paramètres de la VoIP
2.3.1.1 La latence
2.3.1.2 La gigue
2.3.1.3 La Perte et le déséquencement de paquets
2.3.1.4 L’écho
2.3.2 Mécanismes de QoS
2.3.2.1 Mécanisme IntServ
2.3.2.2 Mécanisme Diffserv
2.3.2.3 MPLS
CHAPITRE 3 LA TELEPHONIE SUR IP
3.1 Définition
3.1.1 Caractéristique de la ToIP
3.1.2 Les équipements de la ToIP
3.1.2.1 Les terminaux téléphoniques
3.1.2.2 Le « gatekeeper »
3.1.2.3 Le « voice gateway »
3.1.2.4 Les équipements complémentaires
3.1.3 Avantages de la ToIP
3.1.3.1 Convergence
3.1.3.2 Optimisation des ressources
3.1.3.3 Coût de transport quasiment nul
3.1.3.4 Services exclusifs
3.1.3.5 Disparition des commutateurs locaux
3.1.4 Architecture de ToIP
3.1.4.1 De poste informatique à poste informatique
3.1.4.2 De Poste informatique à téléphone (ou vice-versa)
3.1.4.3 De téléphone à téléphone
3.1.5 Sécurisation
3.1.6 Différence entre VoIP et ToIP
3.1.7 ToIP et NGN
3.1.7.1 Objectif
3.1.7.2 NGN et la téléphonie IP
3.2 Conclusion
CHAPITRE 4 PLANIFICATION DES LIENS VoIP
CONCLUSION

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