Protocole de communication

·         Introduction

·         Qu'est-ce qu'un protocole de communication ?

·         Liste des protocoles

·         Liste des protocoles de Routages

·         Principaux protocoles de VPN

·         Normes utilisées pour les réseaux de données

·         Normalisation des liaisons par modem

·         Organisme de Normalisation

Introduction

Au début de l'informatique les ordinateurs ont été mis aux points, puis des personnes eurent l'idée de les relier entre eux afin qu'ils puissent échanger des données, c'est le concept du réseau. Pour que les ordinateurs puissent communiquer, Il a fallu mettre au point des liaisons physiques pour leurs interconnections, mais aussi créer les protocoles de communications afin qu'ils puissent avoir un language commun.

Qu'est-ce qu'un protocole de communication ?

Un protocole est une spécification standard qui permet la communication entre deux équipement. Se sont des règles et de procédures qui définissent le type de codage et la vitesse utilisé pendant la communication,  ainsi que la façon d'établir et de terminer la connexion.

Liste des protocoles

ARP : Niveau 3 de la couche OSI, (Address Resolution Protocol) Permet de connaître l'adresse physique d'une carte réseau correspondant à une adresse IP.

RARP : Niveau 3 de la couche OSI, (Reverce Address Resolution Protocol). Inverse du protocole ARP,  permet de connaître l'adresse IP correspondant à l'adresse physique d'une carte réseau.

CSMA/CA : (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) Le protocole CSMA/CA tente d'éviter les collisions en imposant un accusé de réception systématique des paquets (ACK), ce qui signifie que pour chaque paquet de données arrivé intact, un paquet ACK est émis par la station de réception.

CSMA/CD : (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Signifie littéralement accès multiple par écoute de la porteuse avec détection de collisions. Cette méthode permet à une station d'écouter le support physique de liaison (câble ou fibre) pour déterminer si une autre station transmet des données. Si aucune transmission n’est détectée, la station qui écoute peut alors émettre. Néanmoins l'accès multiple fait que plusieurs stations peuvent émettre au même moment ce qui provoque une collision (donc une perte de données) Comme les stations écoutent aussi les collisions elles savent qu'elles doivent réémettre après avoir attendu pendant un délai aléatoire.

DHCP : Protocole qui permet à un ordinateur qui se connecter sur un réseau et d'obtenir dynamiquement une adresse IP. Le but principal étant la simplification de l'administration du réseau. (Dynamic Host Configuration Protocol).

On considère le protocole DHCP comment distribuant des adresses IP, mais il a été conçu a l’origine comme complément au protocole BOOTP (Bootstrap Protocol) qui est utilisé lorsque l'on installe une machine (de type terminal) à travers un réseau. Les versions actuelles des serveurs DHCP fonctionnent pour IPv4. Une spécification pour IPv6 est en cours de développement par l'IETF.

Il existe plusieurs messages DHCP qui permettent de compléter une configuration, la renouveler, etc... Ces messages sont susceptibles d'être émis soit par le client soit par le serveur:

DHCPDISCOVER : Pour localiser les serveurs DHCP disponibles et demander une     première configuration.

DHCPOFFER : Réponse du serveur à un message

DHCPREQUEST : Requête divers du client pour par exemple la prolongation du bail !

DHCPDECLINE : Le client annonce au serveur que l’adresse est déjà utilisée.

DHCPACK : Réponse du serveur qui contient les paramètres IP des clients 

DHCPNAK : Réponse du serveur pour signaler au client que son bail est échu ou que le configuration client est mauvaise.

DHCPRELEASE : Le client libère son adresse IP.

DHCPINFORM : Le client demande les paramètres locaux, il a déjà son adresse IP.

La première requête émise par le client est un message DHCPDISCOVER. Le serveur répond par un DHCPOFFER, pour soumettre une adresse IP au client. Le client établit sa configuration, et demande éventuellement d'autres paramètres, puis fait un DHCPREQUEST pour valider son adresse IP. Le serveur répond simplement par un DHCPACK pour confirmation de l'attribution de l’IP. Normalement, cela suffit pour qu'un client obtienne une configuration réseau efficace, mais ça peut être plus ou moins long selon que le client accepte ou non l'adresse IP ou demande des infos complémentaires...

EAP : Extension du protocole PPP (Point-to-Point Protocol) Il assure l'authentification des utilisateurs d'accès distant au moyen d'autres périphériques de sécurité. Il est possible d'ajouter la prise en charge d'un certain nombre de modèles d'authentification. Il s'agit notamment des cartes à jeton ; de l'accès distant ; du protocole Kerberos V5 ; des mots de passe à usage unique ; ainsi que de l'authentification par clé publique à l'aide de cartes à puce et de certificats, notamment. EAP est compatible avec les clients d'accès distant, PPTP et L2TP. (Extensible Authentication Protocol).

HTTP : Niveau 7 de la couche OSI, (HyperText Transfert Protocol) Protocole permettant le transfert de fichiers (essentiellement au format HTML) localisé grâce à une chaîne de caractères appelée URL.

HTTPS : HyperText Transfer Protocol Secure, protocole de transmission issu de Netscape lié à une connexion par socket sécurisée.C'est du HTTP avec une pincée de SSL (Secure Socket Layer).

ICMP : Niveau 3 de la couche OSI, (Internet Control Message Protocol).Protocole qui permet de gérer les informations relatives aux erreurs des machines connectées. Il ne permet pas de corriger ces erreurs mais il en fait part aux protocoles des couches voisines. Les routeurs utilisent ICMP pour signaler les erreurs (Delivery Problem).

IPX : Inter-network Packet eXchange. Une adresse IPX est notée au format Héxadécimale et a une longueur de 80 bits (10 octets). 32 bits sont réservés pour la partie réseau et 48 bits pour la partie hôte. Ce qui induit une capacité théorique de 248 adresses par réseau et 232 réseaux. Il n'y pas de notion de sous-réseaux avec IPX. Le numéro de réseau est attribué par l'administrateur. Il doit être compris entre 1 et FFFFFFFD. L'hôte est identifier par l'adresse MAC de la carte réseau. Ce qui élimine la possibilité d'existence de doublon sur le réseau.

LDAP : Protocole standard permettant de gérer des annuaires, c'est-à-dire d'accèder à des bases d'informations sur les utilisateurs d'un réseau.(Lightweight Directory Access Protocol).

NetBEUI : (couche réseau - NetBIOS Extended User Interface) C'est un protocole réseau utilisé dans des petits réseaux locaux (+/- 200 clients). Il a été conçu par IBM en 1985.

Gère 2 modes:
1) Mode non connecté, non fiable, avec lequel l'expéditeur envoie des paquets au destinataire sans établir de connexion et sans garantie que les paquets arrivent au destinataire. Utilisé essentiellement pour le DNS.
2) Mode connecté, fiable, avec lequel l'expéditeur et le destinataire établissent une connexion fiable avant tout transfert de données. Utilisé pour des commandes telles que net use, Net View, Net Start...
 

NetBIOS : (couche application - Network Basic Input/Output System) C'est une API (Application Programming Interface) utilisée par des applications sur un réseau local. NetBIOS offre aux applications un ensemble de commandes destinées à effectuer des requêtes de bas niveau entre noeuds d'un réseau.

NetBT: (couche transport - NetBIOS over TCP/IP) C'est une couche intermédiaire qui effectue les correspondances Noms NetBIOS <=>Adresses IP. Réalisé par la résolution de nom par diffusion ("B-node", très pénalisant pour le réseau, car très actif) et par le Service de noms Internet pour Windows (P-node - utilisation d'un NetBIOS Name Server), réalisé par le(s) serveur(s) WINS). Il existe une variante du (B-node), B-node modifié par Microsoft: consultation du cache LMHOSTS, Broadcast & consultation du fichier LMHOSTS

POP : Niveau 7 de la couche OSI, (Post office Protocole) Protocole qui permet de recevoir le courrier électronique (eMail).

PPP ouSLIP : Niveau 1 de la couche OSI, Protocole le plus utilisé pour les accès à Internet avec un modem. PPP signifie (Point a Point. SLIP signifie Serial Link Internet Protocol.)

PPTP : Extension du Protocole PPP (Point-to-Point Protocol), ce protocole a un niveau supplémentaire de sécurité et de communications multiprotocoles sur Internet. Grâce au nouveau protocole EAP (Extensible Authentication Protocol), le transfert des données par l'intermédiaire d'un réseau privé virtuel compatible PPTP est aussi sûr qu'avec le réseau local d'entreprise. PPTP encapsule (fait passer par un tunnel) les protocoles IP, IPX ou NetBEUI dans des datagrammes PPP. Vous pouvez exécuter à distance des applications tributaires de c'est protocoles réseau. Le serveur de tunnel exécute l'ensemble des contrôles de la sécurité et des validations, et active le cryptage des données, rendant ainsi beaucoup plus sûr l'envoi d'informations sur des réseaux non sécurisés.

SMTP : Niveau 5/6/7 de la couche OSI, (Simple Mail Transfert Protocol.) Protocole qui permet d'envoyer du courrier électronique (eMail).

SNMP : Niveau 3 de la couche OSI, (Simple Network Management Protocol) Protocole qui permet aux administrateurs réseau de gérer les équipements du réseau

SPX : Sequence Packet eXchange. Protocole de niveau 4 OSI issu de XNS utilisé conjointement avec IPX dans les LAN Netware.

TCP/IP : Niveau 4 & 3 de la couche OSI, Il signifie (Transmission Control Protocol / Internet Protocol ) Grâce a Internet, TCP/IP est le plus célèbre des protocoles, il est basé sur le repérage de chaque ordinateur par une adresse IP.

TCP : Niveau 4 de la couche OSI,(Transmission Control Protocol) Permet de remettre en ordre les data grammes en provenance du protocole IP, de vérifier le flot de données afin d'éviter une saturation du réseau, de formater les données en segments de longueur variable afin de les remettrent au protocole IP, de multiplexer les données, c'est-à-dire de faire circuler simultanément des informations provenant de sources distinctes sur une même ligne et il permet enfin l'initialisation et la fin d'une communication.

IP : Niveau 3 de la couche OSI, (Internet Protocol) C'est un des protocoles les plus importants d'Internet car il permet l'élaboration et le transport des datagrammes IP (les paquets de données).

Telnet : Niveau 5/6/7 de la couche OSI, (Cet utilitaire permet l'utilisation de programmes sur des machines distantes, via un réseau de type Internet) Protocole standard permettant l'interfaçage de terminaux et d'applications.

UDP :  Niveau 4 de la couche OSI, (User Datagram Protocol) Le User Datagram Protocol offre seulement un service de transport minimal. Protocoles non orientés connexion, il envoie des données sans prévenir la machine réceptrice, et la machine réceptrice reçoit les données sans envoyer d'avis de réception à la première. Les données sont ainsi envoyées sous forme de blocs (datagrammes). Ce protocole est utilisé pour les résolutions DNS et aussi pour FTP.

URL : Niveau 7 de la couche OSI, (Uniform Resource Locatore) Adresse des pages Internet exploitée par les navigateurs (Explorer, Netscape...)

X25 : Le protocole X25, définit l'interface entre un ETTD (Equipement Terminal de Traitement des Données) et un ETCD (Equipement Terminal de Circuit de Données ). Cette norme a été établie en 1976 par le CCITT pour les réseaux à commutation de paquets sur proposition de 4 pays qui l'utilisent pour leurs réseaux publics de communication : Transpac pour la France, EPSS pour la Grande-Bretagne, Datapac pour le Canada et Telenet pour les USA.

Liste des protocoles de Routages

IGP (protocole defini par la companie CISCO). (Interior gateway protocol) Basé sur le le distance-vector. Le protocol distance-vector demande à chaque routeur voisin de lui envoyer toute ou une portion de sa table de routage dans un message que l'on appelle routing-update à un interval donné.

OSPF: Protocole de routage - (Open Shortest Path First) La technique Link State ("Etat des liens") a été développée pour pallier aux inconvénients de la technique Distance Vector :Au lieu d'envoyer à leurs voisins l'ensemble des destinations possibles, les routeurs leur envoient à des paquets décrivant la liste des liens aux quels ils sont raccordés, ainsi que le coût associé à ces liaisons. Ces paquets sont appelés Link State Packets (LSP) ou Link State Advertisements (LSA).
Les voisins qui reçoivent ces paquets les transmettent à leur tour à leurs voisins (sauf à celui qui a émis le paquet). Ces paquets sont envoyés lors de certains évènements, comme un changement d'état d'un lien, un changement de coût ou l'arrivée d'un nouveau routeur. Les routeurs constituent une base de données au moyen de ces paquets, et calculent ensuite une "carte" complète du réseau à partir de laquelle ils peuvent déterminer la meilleure route vers une destination donnée (celle dont la somme des coûts est la plus faible). Il faut un mécanisme qui assure la bonne arrivée des paquets LSA, sinon des routeurs risquent de calculer une fausse carte du réseau. Les routeurs découvrent eux-mêmes leurs voisins en envoyant des paquets "Hello" auxquels les voisins répondent.

RIP: Protocole de routage - (Routing Information Protocol) Le protocole RIP est incorporé dans de nombreux systèmes d'exploitation UNIX. Il s'agit d'un protocole Distance Vector très simple (les routeurs Distance Vector fonctionnent en envoyant à leurs voisins l'entièreté de leur table de routage).La table de routage est transmise dans des paquets RIP, encapsulés dans des datagrammes UDP. Le numéro de port utilisé est le 520. Les paquets RIP ont une taille maximale de 512 octets. Si la table de routage à transmettre est plus grande, elle est envoyée en plusieurs paquets. Les paquets RIP sont envoyés en diffusion (broadcast) sauf dans le cas de réseaux point-à-point ou ne supportant pas la diffusion.

Principaux protocoles de VPN

PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) Protocole de niveau 2 développé par Microsoft, 3Com, Ascend, US Robotics et ECI Telematics.

L2F (Layer Two Forwarding) Protocole de niveau 2 développé par Cisco, Northern Telecom et Shiva.

L2TP (Layer Two Tunneling Protocol) Réalisé par l'IETF (RFC 2661) pour faire converger les fonctionnalités de PPTP et L2F. Protocole de niveau 2 s'appuyant sur PPP.

IPSec, protocole de niveau 3, réalisé par l'IETF, permet le transport des données chiffrées pour les réseaux IP.

Normes des réseaux de données indiquant leurs caractéristiques principales

X1: Catégories d'usagers des réseaux publics de données.

X2: Différents services internationaux des réseaux de données.

X3:Spécifications de l'assemblage et du désassemblage de paquets (PAD).

X4: Structure des signaux pour la transmission de données (code IA5 (ASCII)).

X10: Accès aux réseaux de données. 

X15: Glossaire.

X20: Interface entre ÉTTD et ÉTCD.  X20 bis: Interface avec les modems V21.

X21: Interface entre ÉTTD et ÉTCD. X21 bis:Interface avec les modems.

X22: Interface entre ÉTTD et ÉTCD.

X24: Glossaire.

X25: Interconnexion des réseaux de données. Norme de télécommunications, pour les réseaux publics de commutation de paquets.

X28: Langage de commande d'une liaison asynchrone (PAD - Terminal).

X29: Liaison synchrone (e.g. Minitel - PAVI). Commande aussi utilisée pour configurer et établir une connexion

X25.X30: X 21 et 21bis sur RNIS .X31 : RNIS. X32: Réseau de données et réseau téléphonique.

X50: Interface internationale entre réseaux de données. X50 bis: Idem (débit de 48 kbps).

X53: Liaisons à 64 Kbps.

X54:

X95: Paramètres réseau sur réseau de données.

X96: Signaux de progression d'appels sur réseau de données.

X121: Schéma de définition internationale des adresses.

X400: Messagerie. Norme compliquée d'échange de messages (courrier électronique) entre systèmes hétérogènes définis par le CCITT (d'après l'ISO). Voir aussi X500.« X.400.  X500: Annuaire et sécurité sous X400. Avis définissant les annuaires, les services et la sécurité dans un système X400. X509:Sécurisation de X400.

Recommandations et avis  de l'UIT-T, concernant la normalisation des liaisons par modem

V.1: Puissance sur les lignes téléphoniques pour le transfert de données. 
V.2: Idem
V.3: Alphabet international.
V.4: Structure des signaux du code IA5 sur ligne téléphonique. 
V.5: Débit et vitesse de modulation sur ligne téléphonique en liaison synchrone.
V.6: Idem sur ligne spécialisée. 
V.13: Answerback simulator ?
V.15: Coupleur acoustique pour les transmissions de données.
V.19: Transmission de données parallèle. 
V.20: Transmission de données parallèle sur RTC. 
V.21: modem à 200/300 bps sur réseau téléphonique en full-duplex.
V.22: Modem à 600/1200 bps sur réseau téléphonique. V.22 bis: Modem à 1200/2400 bps sur réseau téléphonique. 
V.23: Modem à 600 ou 1200 bps sur réseau téléphonique. Norme de protocole de communication proposée en 1964 par le CCITT et utilisée en version bridée pour le Minitel (on comprend pourquoi il est si lent).
V.24: Signaux entre les ÉTTD et les ÉTCD (jusqu'à 19.2 Kbps).
V.25: Appel automatique sur réseau téléphonique. V.25 bis: Idem.
V.26: Modem à 2400 bps sur réseau à 4 fils. V.26 bis: Modem à 12400 bps sur réseau téléphonique, half-duplex. V.26 ter: Idem que V 26bis, mais en FD 
V.27: Modem à 4800 bps sur LS. V.27 bis: Idem (selon le type de LS). V.27 ter: Idem, mais sur réseau téléphonique.
V.28: Circuit entre ÉTTD et ÉTCD. 
V.29: Modem à 9600 bps sur LS. 
V.32: Idem mais sur réseau téléphonique.  V.32 bis: Modem à 14.4 kbps (ou moins).
V.34: Modem à 28.8 Kbps (ou moins).
V.42: Correction d'erreur. V.42 bis: Compression de données.
V.90: Modem dont la vitesse de réception peut s'établir à 56 kilobits par seconde dans des conditions optimales.

V.92:Améliore la normeV90 avec des nouvelles fonctions, exemple : mettre en pause votre session en ligne pour prendre les appels téléphoniques entrants puis, revenir à vos activités en ligne. Garder en mémoire les conditions de ligne de la session précédente afin, permettre des connections plus rapide. Ou encore, sélectionner votre vitesse en voie montante et descendante...

Organisme de Normalisation

ISO: (International Organisation for Standardisation) C'est une organisation internationale non gouvernementale dont le rôle est d'unifier et de coordonner les domaines techniques du traitement de l'information. Plus de 90 pays a travers le monde en sont membres en ayant une filiale nationale AFNOR (Association française de normalisation) en France, ANSI (Américan National Standard Institute) aux USA.
 

CEI: (Commission Electrotechnique Internationale) Cet organisme s'occupe plus particulièrement des parties électricités et électroniques permettant la transmission de l'information)
 

UIT-T: (Union Internationale des Télécommunications - standardisation des Télécommunications) ancienne CCIT).
 

CCIT: (Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique) Propose des normes, dont le nom commence par « T » pour le fax, « V » pour les télécoms (téléphone) et « X » pour les réseaux (publics).
 

IEEE: (Institute of Electronic and Electricity Engineers) Prononcez I3E, Organisme de normalisation d'interfaces de systèmes électroniques et informatiques.