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Connexion

Chapitre 18 : Réseaux.

Introduction :

Quand vous envoyez un message à l'autre bout du monde, il voyage sous forme de 0 et de 1 à travers des câbles et des ondes. En chemin, un bruit, une interférence, et un 0 devient un 1 : le message arrive abîmé.

Comment le destinataire peut-il s'en apercevoir ? Et serait-il même possible de corriger l'erreur sans avoir à tout faire renvoyer ?

1. Les adresses IP et les sous-réseaux

Un réseau est un ensemble de machines qui communiquent entre elles ; Internet relie tous ces réseaux entre eux. Un réseau d'une certaine taille (celui d'un lycée, d'une entreprise) est découpé en sous-réseaux : les machines d'un même sous-réseau communiquent directement, et il faut passer par un routeur pour atteindre un autre sous-réseau.

Sur Internet, chaque machine est identifiée par une adresse IP (Internet Protocol). La plus courante est l’IPv4, composée de 4 nombres séparés par des points (exemple : 192.168.2.4).

Une adresse IPv4 se divise en deux parties :

Le masque de sous-réseau indique combien de bits forment la partie réseau. Exemple : 255.255.255.0 (ou /24) signifie que les 3 premiers octets forment la partie réseau, et le dernier la partie hôte. Deux machines appartiennent au même sous-réseau si, et seulement si, elles ont la même partie réseau.

Dans un sous-réseau en /24 :

Résumé :

2. Exemple

Soit une adresse IP du type 192.168.1.10

La même adresse IP ne désigne donc pas le même sous-réseau selon le masque : l'adresse seule ne suffit pas, il faut toujours la donner avec son masque.

3. Le protocole TCP

TCP (Transmission Control Protocol) est un protocole de communication qui permet d’échanger des données de manière fiable sur Internet.

Ses principales caractéristiques :

  • Connexion : avant d’échanger, deux machines établissent une connexion.
  • Fiabilité : chaque paquet de données envoyé est accusé de réception. Si un paquet est perdu, il est renvoyé.
  • Ordonnancement : même si les paquets arrivent dans le désordre, TCP les remet automatiquement dans le bon ordre avant de les transmettre au programme.

Exemples d’applications utilisant TCP : le Web (HTTP/HTTPS), l’e-mail (SMTP, IMAP, POP) ou le transfert de fichiers (FTP).

En résumé, TCP garantit que les données envoyées arrivent complètes, fiables et bien ordonnées.

💻 Ordinateur A Serveur B 🖥️
Chez A : à envoyer
Chez B : reçu

connexion paquet accusé de réception paquet perdu

L'animation démarre dès qu'elle apparaît à l'écran.

4. QCM : as-tu bien compris le protocole TCP ?

À faire dans le cahier.

Tu noteras dans ton cahier les questions et les bonnes réponses associées.

Réponds à ces questions pour vérifier ce que tu retiens sur TCP, puis clique sur le bouton pour connaître ton score.

  1. À quoi sert le protocole TCP ?
    1. À échanger des données de façon fiable sur Internet.
    2. À fabriquer des mots de passe.
    3. À dessiner l'apparence des pages web.
    4. À recharger la batterie de l'ordinateur.
  2. Avant d'échanger des données avec TCP, que font les deux machines ?
    1. Elles établissent d'abord une connexion.
    2. Elles s'éteignent complètement.
    3. Elles suppriment tous leurs fichiers.
    4. Rien, elles envoient tout au hasard.
  3. Avec TCP, que se passe-t-il si un paquet de données se perd en route ?
    1. Toute la communication est annulée.
    2. Le paquet perdu est renvoyé.
    3. On l'oublie et tant pis pour le message.
    4. L'ordinateur plante aussitôt.
  4. Les paquets arrivent parfois dans le désordre. Que fait TCP ?
    1. Il laisse le message en désordre.
    2. Il remet les paquets dans le bon ordre avant de reconstituer le message.
    3. Il jette les paquets qui arrivent trop tard.
    4. Il demande à l'utilisateur de les trier lui-même.
  5. Parmi ces usages, lequel s'appuie sur TCP ?
    1. Le Web (HTTP/HTTPS), l'e-mail ou le transfert de fichiers.
    2. Allumer une lampe de bureau.
    3. Faire chauffer un plat au micro-ondes.
    4. Régler l'heure d'un réveil mécanique.

5. Protocole du bit alterné (Alternating Bit Protocol) :

🎯 Objectif

Assurer une communication fiable entre un émetteur et un récepteur sur un canal non fiable, où les paquets peuvent être perdus ou dupliqués.

⚙️ Fonctionnement

Le protocole utilise :

🔄 Cycle de transmission

  1. L’émetteur envoie un message avec un bit de séquence b.
  2. Le récepteur :
    • Accepte le message si le bit est celui attendu
    • Envoie un ACK avec ce bit
    • Ignore les doublons
  3. L’émetteur, en recevant ACK b, passe au message suivant avec 1 - b.
  4. Si aucun ACK n’est reçu, il retransmet le même message.

6. Exemple : le bit alterné en action

L'animation déroule l'envoi de trois messages M1, M2 et M3 avec des bits de séquence qui alternent : 0, puis 1, puis 0 à nouveau.

Le premier accusé de réception est perdu en route : observe comment l'émetteur s'en aperçoit grâce à son timer, retransmet le même message, et comment le récepteur reconnaît un doublon au bit de séquence et refuse de le traiter une deuxième fois — tout en renvoyant quand même son ACK.

✅ Avantages

  • Simplicité de mise en œuvre
  • Fiabilité et ordre garanti

⚠️ Inconvénients

  • Un seul message en vol à la fois
  • Faible débit en cas de forte latence
📤 Émetteur Récepteur 📥
Émetteur

bit envoyé : 0

Récepteur

bit attendu : 0

message en attente d'ACK accusé de réception perdu

L'animation démarre dès qu'elle apparaît à l'écran.

7. Exercice : perte de message avec accusé de réception.

À faire dans le cahier.

En reprenant l'exemple ci-dessus :

  1. Que se passe-t-il en cas de perte lors de l'émission de M2,1 ?
  2. Que se passe-t-il en cas de perte lors de l'accusé de réception de M2,1 ?