samedi 25 janvier 2020

1974 - TCP-IP

Depuis ses débuts, le réseau ARPANET s'appuyait sur une couche protocolaire de communication appelée "Network Control Program". assurant la gestion des flux inter-composants de communications des ordinateurs du réseau. La gestion des couches physiques et réseau était quant à elle confiée aux composants appelés IMPS (Interface Message Processors).

NCP assurait donc la gestion de la couche Transport des données au travers de deux protocoles: AHHP (Arpanet Host-to-Host Protocol) chargé de contrôler les flux de données unidirectionnels entre machines et ICP (Initial Connection Protocol) chargé d'établir une communication bi-directionnelle s'appuyant sur les flux gérés par AHHP. Les applications logicielles s'appuyaient alors sur une interface avec la couche NCP pour dialoguer.


Durant l'été 1973, Vinton Cerf et Robert Kahn élaborèrent une refonte importante des protocoles de comunication : ce n'est plus le réseau qui devait assurer la cohérence de ses communications mais les ordinateurs du réseaux eux-mêmes via l'utilisation d'un protocole standard commun à tous.

Issue des recherches de Vinton Cerf à Stanford durant les années 1973-1974, cette nouvelle philosophie repose notamment sur la mise en oeuvre d'équipements appelés "routeurs" dont le rôle consiste à faire transiter les données qu'il reçoit vers les différents noeuds de réseau avec lesquels il est interconnecté. Les recherches de Vinton Cerf sont notamment publiées dans la RFC675 - Specification of Internet Transmission Control Program RFC675 (Specification of Internet Transmission Control Program).

Suite à ces premiers travaux, l'agence "DARPA" constitue un groupe de travail chargé de développer une solution opérationnelle de ce nouveau protocole sur différents bases matérielles. Ce groupe de travail sera constitué des universités de Stanford, du London College et de la société "Bolt Beranek and Newman", et publiera quatre versions de protocoles :

  • TCP version 1 
  • TCP version 2 
  • TCP version 3 et IP version 3 
  • TCP version 4 et IP version 4, soit TCP/IP v4 

Dès 1975, le groupe de travail établit un premier réseau TCP/IP l'université de Stanford et celle du London College, puis en 1977 l'étend à troisième réseau situé en Norvège. Suivront d'autres travaux d'extension jusqu'en 1983.

Enfin, en mars 1982, le département de la Défense américain entérine l'exploitation de TCP/IP sur ses réseaux militaires. Le 1er janvier 1983, NCP fut définitivement déclaré obsolète et abandonné sur le réseau ARPANET, qui bascula l'ensemble de ses protocoles de communications sur la suite protocolaire TCP/IP.

Techniquement, le protocole IP assure la communication de données en provenance des protocoles de transport comme TCP. Les données sont encapsulées au sein de datagrammes qui sont transmis à la couche de liaison des données comme ethernet. Ce protocole ne nécessite pas l'établissement d'un circuit de communication au préalable, et assure l'acheminement des données sans garantie de résultat, il s'agit donc d'un protocole non-fiable.

Il agit comme un transporteur de données, sans connaitre le contenu de ce qu'il transporte. Il ne prend pas en compte les aspects suivants :

  • la validité des données 
  • leur ordre d'arrivée au destinataire 
  • la perte de données 
  • le ré-acheminement de données 

Pour garantir ces aspects, l'adjonction du protocole TCP à IP est nécessaire. Ainsi, les équipements du réseau délèguent la gestion intelligente des données aux équipements en bout de chaine. 

Techniquement, le protocole TCP assure le transport des données de façon fiable (sans perte de données et dans l'ordre) et en mode connecté (persistence de la communication durant le transfert de toutes les données) au travers des actions suivantes :

  • établissement de la connexion 
  • si émission de données 
    • découpe des données en paquets 
    • transfert des données 
    • retransmission des données non reçues 
  • si réception de données 
    • assemblage des paquets de données 
    • vérification des données reçues 
  • terminaison de la connexion

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