Couche internet (routage et IP)
La couche internet qui soutient la couche de transport sert à faire acheminer les informations d'une machine source vers une machine destination. Cela se fait cependant sans garantie de fiabilité, c'est pour cela que le protocole TCP est nécessaire.
Certains systèmes, principalement ceux qui transitaient sur le réseau téléphonique, nécessitait une phase d'ouverture de connexion. Ce n'est cependant plus obligatoire aujourd'hui.
Identification des machines
Les machines sont identifiées par des adresses sur 32 bits (IPv4) ou 128 bits (IPv6).
Ces adresses sont écrites généralement sous forme décimale pointée. On regroupe donc les adresses par octets (8 bits) que l'on représente sous forme décimale (pour l'IPv4).
Par exemple :
11000001 10111110 01000000 01111100 193 .190 .64 .124
En IPv6, les adresses sont codées sur 128 bits, sont représentées en
hexadécimal par blocs de 16 bits séparés par :. On peut également
abréger les 0 consécutifs en utilisant ::
Ainsi 2001:0bc8:38eb:fe10:0000:0000:0000:0011 devient simplement
2001:0bc8:38eb:fe10::11
Sous-réseaux
Pour pouvoir se connecter directement à une autre machine, il faut que cette dernière se situe dans le même sous-réseau. Chaque sous-réseau est lui-même identifié par une adresse IPv4 particulière.
Pour savoir si machines sont directement connectées sur un sous-réseau donné. Il faut appliquer un masque de sous-réseau sur l'IP du réseau.
IP RES : 11000000.10101000.00000001.00000010 - 192.168.1.2 MASQUE : 11111111.11111111.11111111.00000000 - 255.255.255.0
PREFIX : 11000000.10101000.00000001.00000000 - 192.168.1.0
Cela signifie qu'il y a 256 adresses possibles (2(32 - nombre de 1 dans le masque)), qui auront toutes un certain préfixe défini plus tôt. Par exemple, 192.168.1.1, 192.168.1.5, 192.168.1.255 sont toutes des adresses faisant partie d'un seul et même sous-réseau 192.168.1.2.
Note : le sous-réseau peut plus simplement être indiqué via la notation <IP RÉSEAU>/<NOMBRE DE 1 DU MASQUE>. Par exemple, plus tôt, on avait un sous-réseau 192.168.1.2/24. Il est aussi bon de noter qu'il y a également une adresse de broadcast qui permet de communiquer des paquets à tout le monde dans le réseau.
Routage
La plupart du temps, on communique avec des machines qui sont en dehors de notre réseau direct. Il faut donc connecter les routeurs entre eux et utiliser des algorithmes pour pouvoir acheminer les informations là où il faut.
Routeur
Pour transférer des paquets (unité d'information dans la couche internet), ces derniers transitent par des routeurs. Ces derniers sont des relais au niveau de la couche réseau et ont pour but de trouver le meilleur chemin pour faire transiter l'information.
Ainsi, il peut interconnecter des réseaux de natures différentes, le routeur (box) chez vous peut connecter votre réseau sur le réseau téléphonique (xDSL) ou de télédistribution (coaxial).
Le routeur a aussi plusieurs interfaces réseau avec lesquelles il communique, tel que le Wifi, une connexion au réseau de l'ISP (Internet Service Provider tel que Proximus), etc.
Modèles de routage
Il existe deux modèles de routage de l'information :
Le mode circuit virtuel qui va sur base d'une information donnée par l'émetteur déterminer le chemin entre la source et la destination (donc avec phase d'ouverture), ensuite va transférer les paquets sur cette route, une fois terminé une des entités annonce une déconnexion et interrompt le circuit.
Ce mode, bien que simple à comprendre (c'est simplement un circuit), est très peu pratique pour de grands réseaux tels qu'internet, car chaque routeur devrait connaitre tous les autres routeurs et si un routeur ne fonctionne plus, cela pourrait mettre en péril une grande partie du réseau.
C'est pourquoi la méthode utilisée par internet est le mode datagramme où chaque paquet mentionne l'adresse de destination, sur base de cette information les routeurs orientent les paquets vers la destination avec une table de routage. Les paquets sont donc transférés individuellement, il n'y a pas besoin de phase de connexion/configuration et le réseau peut grandir beaucoup plus facilement. Il faut toute fois noter qu'il est possible que plusieurs paquets ayant la même source et la même destination peuvent ne pas prendre le même chemin.
Routage statique
Les routes vers les différentes destinations sont définies manuellement par l'administrateur·ice.
Cette méthode est très utilisée, car conceptuellement simple, mais ingérable pour les réseaux de taille importante et variable.
Routage dynamique global
Le routage dynamique global consiste à faire en sorte que chaque routeur dispose d'une carte complète du réseau et déterminer manuellement les chemins les plus courts vers les destinations.