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title: "Les protocoles"
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categories: ["Réseau", "Cours"]
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date: 2018-09-12
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Les protocoles sont des conventions qui définissent des manières de communiquer.
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En informatique on dénombre deux types de protocoles : binaires ou textuels.
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Théoriquement, aucun protocole ne peut être parfait. Ceci peur être illustré par
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,le théorème des deux armées :
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> Soit deux armées qui combattent, l'armée A, composée d'un seul soldat est
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> assiégés par l'armée B composée elle de deux soldats.
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>
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> Les deux soldats B sont de part et d'autres du soldat de A qui possède un
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> fusil. Pour assurer leurs victoire, les deux soldats B doivent attaquer de
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> façon coordonnée. Utilisant des pigeons voyageurs, comment s'assurer de la
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> bonne transmission des messages : le soldat A pourrait tuer le messager à tout
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> moment (contenant le message ou la confirmation de bonne réception).
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# La commutation de circuits
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C'est le fonctionnement typique du réseau téléphonique jusque dans les années
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60-70. les information échangées emprunte toujours le même chemin au sein du
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réseau pour une session donnée. Son principal inconvénient est l'occupation de
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la "route" même si aucune donnée ne transite (blanc).
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Voir [la commutation de circuits][w_comm-cirk] sur Wikipedia
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[w_comm-circ]:https://fr.wikipedia.org/wiki/Commutation_de_circuits
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# La commutation de paquet
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Apparue dans les années 70, il est ici question de découper l'information en
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paquets contenant un entête pour l'acheminement, et de les faire transiter par
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des routes aui peuvent être différentes. Il n'y a pas ici de réservation de
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route, optimisant l'utilisation de la ressource.
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En France, l'ingénieur [Louis Pouzin][w_l-pouzin] a inventé le datagramme qui
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servira de base pour le réseau par commutation de paquets, puis pour le
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protocole UDP et inspirera Vint Cerf pour la création de TCP-IP
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Voir [la commutation de paquets][w_comm-pak] sur Wikipedia
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[w_l-pouzin]:https://fr.wikipedia.org/wiki/Louis_Pouzin
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[w_comm-pak]:https://fr.wikipedia.org/wiki/Commutation_de_paquets
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# Les sommes de contrôles
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Les *checksum* ou sommes de contrôles permettent de s'assurer de l'intégrité
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d'un message reçu par le réseau. Ce n'est cependant pas un code de correction
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d'erreur, le but ici est bien la détection (pour éventuellement demander à
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l'expéditeur de renvoyer le message).
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Dans notre quotidien, les sommes de contrôles sont utilisée pour les numéros
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INSEE, les numéros de cartes bancaire etc.
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Il sont là avant tout pour détecter des erreur non intentionnelle (fiabilité)
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mais n'ont pas vocation à prévenir les erreur intentionnelles (sécurité)
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Voir [les sommes de contrôles][w_checksum]
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[w_checksum]:https://fr.wikipedia.org/wiki/Somme_de_contr%C3%B4le
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# Le protocole TCP
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TCP pour *Transmission Control Protocol* est un protocole de transport fiable de
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l'information sur des réseau informatique. Il correspond à la couche
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**transport** du modèle OSI. Il fonctionne en trois phases :
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- L'établissement d'une connection
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- Le transfert des données
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- La fin de connexion
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## Etablissement d'une connexion
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Le serveur ouvre une *socket* et attends la demande de connexion du client
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(attente passive). Le client initie une connexion active en trois temps :
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- le client envoi un segment *SYN* au serveur.
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- le serveur lui réponds par un segment *ACK + SYN*
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- le client confirme par un segment *ACK*
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Durant ces échanges, les numéros de séquences du serveur et du client sont
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synchronisés. Le client utilise son numéro de séquence `x` pour son premier
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segment *SYN*. Le serveur utilise son numéro de séquence `y` dans le segment
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*ACK+SYN* et le numéro d'acquittement `x + 1`. Le client confirme par un *ACK*
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avec comme numéro de séquence `x + 1` et comme numéro d'acquittement `y + 1`.
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## Tranfert de données
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Lors du transfert de données, les numéros de séquences sont utilisés afn de
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réordonner les paquets. Les acquittements servent à s'assurer de la transmission
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des messages et les sommes de contrôles leurs intégrités.
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- Le serveur envoi un paquet avec comme numéro de séquence `x` et est numero
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d'acquittement `y` avec `z` octets
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- le client réponds avec un segment *ACK* avec comme numéro de séquence `x`
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et comme numéro d'acquittement `y + z`
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Les numéros de séquences sont des nombres entiers non signés codés sur 32bits
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### temporisation
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TCP utilise un mécanisme de temporisation et de retransmission. Après l'envoi
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d'un segment, TCP attendra un certain temps la confirmation par un *ACK*
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correspondant.
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## Terminaison d'une connexion
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La fin d'une connexion TCP se fait en quatre temps, chaque extrémité de la
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connexion envoyant un segment *FIN* et répondant à l'autre par un *ACK*
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## Gestion des flux
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Dans un espace réseau, comment les extrémités (souvent le serveur) devinent la
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vitesse de transmission des segments? En général prudemment : le serveur
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commence à transférer les données lentement et augmente au fur et à mesure le
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débit. Il inspecte alors les *ACK* et ajuste le débit en fonction des retours.
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1. la connexion démarre doucement, le débit augmente au fur et à mesure que les
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*ACK* reviennent en temps et en heure.
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2. les segments *ACK* n'arrivent pas à temps, le débit est diminué.
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3. à partir du moment ou les segments *ACK* arrivent bien, le débit est
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augmenté à nouveau progressivement.
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4. on repasse à l'étape 2.
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Il existe plusieurs algorithmes pour la gestion du débit : Reno, Vegas, Bil,
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Cubil.
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# Bibliographie
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[TCP sur Wikipedia](https://fr.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol)
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