Quels sont les deux protocoles de la couche transport et leur rôle ?

Objectif

Comprendre les protocoles utilisés dans la couche transport : UDP et TCP.

Points clés

• La couche transport permet de choisir le destinataire et d’assurer ou pas la transmission de toutes les données à ce destinataire. Elle va pour cela utiliser le protocole TCP ou UDP.
• Le protocole TCP permet d’indiquer à quel service ou application on veut se connecter, mais aussi de découper les données en segments numérotés avec un accusé de réception qui sera attendu par la source. Ainsi s’il manque un segment, la source le renverra.
• Le protocole UDP permet d’envoyer des données à un destinataire sans vérifier si celui-ci a bien réceptionné ces données.

Pour bien comprendre

• Le modèle OSI avec les sept couches
• L’encapsulation et la décapsulation des données

1. Les rôles de la couche transport

a. Choisir le destinataire

La couche transport permet de choisir avec quel service ou quelle application de l’ordinateur distant on veut communiquer.

La couche transport utilise pour cela le protocole TCP ou UDP.

Pour déterminer le service ou l’application, on utilise la notion de port : c’est un nombre associé au service ou à l’application.

b. Assurer la transmission de toutes les données

La couche transport permet aussi, via l’utilisation d’un protocole spécifique, de découper l’information en segments numérotés, d’envoyer ces segments avec des accusés de réception et de retransmettre les données manquantes si besoin.

La couche transport utilise pour cela le protocole TCP.

2. Le protocole UDP

a. Rôle du protocole UDP

Le protocole UDP (pour User Datagram Protocol en anglais) est un protocole qui n’offre pas le contrôle du bon acheminement des données : il n’y a pas d’accusé de réception, ce qui permet d’économiser de la bande passante.

C’est donc ce protocole qu’on utilise pour envoyer des données qui ne nécessitent aucun contrôle de qualité.

b. Création d’un datagramme

Ce protocole va permettre de définir sur quel port la communication va arriver, il va encapsuler les données de la manière suivante.

On appelle cela un datagramme plutôt qu’un paquet UDP.

Remarque
Ce datagramme est lui-même encapsulé dans un paquet IP (dans la couche réseau), qui est lui-même encapsulé dans une trame (dans la couche liaison).

Exemple
Le protocole UDP est utilisé par le streaming. Il faut en effet que cela soit rapide et le fait de perdre quelques images n’influe pas sur le rendu visuel.

3. Le protocole TCP

a. Rôle du protocole TCP

Le protocole TCP (Transport Control Protocol en anglais) est un protocole de communication qui permet l’ouverture d’une connexion que l’on peut qualifier de sécurisée en ce qui concerne le transport.

Il va préciser le port comme le protocole UDP, mais il pallie à tous les défauts d’UDP.

b. Fonctionnement simplifié du protocole TCP

Un client veut communiquer avec un serveur en utilisant le protocole TCP.

1. Le client, via le protocole TCP, demande une synchronisation au serveur : il envoie un paquet SYN (pour synchronised en anglais) suivi d’un numéro d’identification n0.
2. Le serveur envoie un accusé de réception en envoyant un paquet SYN ACK (pour synchronised acknowledgment en anglais), suivi du numéro d’identification +1 (donc n0 + 1) et suivi d’un numéro de serveur S0.
3. Le client est considéré comme connecté. Il envoie alors un paquet ACK qui contient le nouveau numéro d’identification +1 (donc n0 + 2) et du numéro de serveur +1 (donc S0 + 1).
4. Le serveur est maintenant connecté. Les échanges peuvent commencer.
5. Le protocole TCP découpe des segments de données d1, d2… en par exemple 1000 octets, puis il va numéroter ces segments à partir du numéro d’identification en ajoutant ensuite 1000 pour chaque partie. Le numéro de serveur ne change pas.
6. De son côté, le serveur envoie un accusé de réception ACK dès réception d’un paquet, suivi de son numéro d’identification.
7. S’il manque un accusé de réception, le serveur renvoie le paquet.

Le protocole TCP encapsule les données de la manière suivante.

On appelle cela un datagramme plutôt qu’un paquet TCP. Pour TCP, on utilise aussi le terme de segment.

Exemple
Le protocole TCP est utilisé par le protocole HTTP car on veut que tous les éléments d’une page soient affichés.

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