Courrier, paquets
Pour envoyer un courrier par voie postale, il faut glisser un message dans une enveloppe. Sur cette enveloppe sont inscrites l'adresse de l'expéditeur (l'émetteur) et celle du destinataire de la lettre. Une fois déposée dans une boîte aux lettres, elle est triée dans un centre, puis acheminée par un certain nombre de centres jusqu'à celui de la ville du destinataire. L'adresse comporte plusieurs informations pour identifier le destinataire et acheminer le message : la ville identifiée par le nom et le code postal, la rue, le numéro, le bâtiment, l'appartement, le nom. Sur Internet, c'est à peu près la même chose. Chaque message devient un paquet auquel sont ajoutées différentes informations : l'adresse IP de l'expéditeur, l'adresse IP du destinataire et des données qui permettent de contrôler l'acheminement du message.
Fragmentation et assemblage des paquets
Sur Internet, les données sont transférées sous forme de z paquets (ou datagrammes). Chaque paquet est formé de deux grandes parties :
- l'en-tête où sont inscrites toutes les informations permettant l'acheminement ;
- la partie « data » qui contient une partie de la donnée à transférer. Un paquet moyen a une taille de 128 ou 256 octets. Avec l'arrivée des technologies à très hauts débits, il est possible de transmettre des paquets de tailles plus importantes, aux alentours des 1 500 octets. Un émetteur veut transmettre une photo par Internet, sous forme d'un fichier Jpeg de taille 200 ko (200 000 octets). La longueur maximale de transfert d'informations par câble électrique Ethernet étant de l'ordre de l 500 octets, cette photo devra être décomposée en plusieurs paquets. Le fichier coupé en morceaux sera réassemblé chez le récepteur. La réception des paquets ne se fait pas dans l'ordre dans lequel ils ont été émis : c'est l'une des caractéristiques d'Internet.
Protocole TCP/IP
Le rôle des protocoles IP et TCP est de permettre la fragmentation en paquets des données à transmettre et de les reconstituer ensuite dans l'ordre. Le protocole IP (Internet Protocol) donne une adresse à toutes les machines du réseau. Ses principales fonctions sont :
• de définir le format des données (datagramme) ;
• d'assurer l'adressage et le routage de ces datagrammes jusqu'à leur adresse de destination ;
• de fragmenter et réassembler les datagrammes si nécessaire.
Le protocole TCP (Transmission Control Protocol) ou protocole de contrôle de la transmission préserve l'ordre des paquets. Pour cela TCP intègre des mécanismes :
• de détection d'erreurs ;
• de détection de perte ;
• de duplication de paquets ;
• de réémission automatique des paquets perdus.
Mais TCP ne garantit pas un délai précis. La durée d'envoi d'un paquet dépend des débits disponibles à l'instant du transfert.
Routage
Internet est un immense réseau de liens où les routeurs sont les dispositifs permettant de « choisir » le chemin que les paquets vont emprunter pour arriver à destination. Il s'agit de machines ayant plusieurs cartes réseau dont chacune est reliée à un réseau différent. Ainsi, dans la configuration la plus simple, le routeur n'a qu'à « regarder » sur quel réseau se trouve un ordinateur pour lui faire parvenir les datagrammes en provenance de l'expéditeur. Le nombre de réseaux auxquels un routeur est connecté est important. La liaison est directe ou se fait par l'intermédiaire d'autres réseaux en utilisant des passerelles. Les routeurs fonctionnent grâce à des tables de routage et des protocoles de routage. Si l'adresse IP de destination fait partie d'un réseau différent des siens, le routeur consulte sa table de routage qui définit le chemin à emprunter pour une adresse donnée. Le protocole de routage permet la mise à jour automatique de la table afin qu'elle contienne à tout moment la route optimale.