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Auteur(s)
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Guy PUJOLLE : Professeur à l’université Paris – IV
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Les protocoles de transmission de données sont ceux qui permettent à deux entités de communiquer à travers un réseau de télécommunications. Un protocole est un ensemble de règles à respecter pour que ces deux entités puissent s'échanger de l'information. Ces règles peuvent être simples comme, par exemple, la technique de codage à utiliser pour reconnaître un caractère ou très complexes comme les protocoles acheminant des blocs d'information d'une extrémité à l'autre du réseau.
La normalisation a un impact considérable sur les protocoles. En effet, il faut que les deux extrémités utilisent les mêmes règles pour que la communication puisse se faire. Les protocoles doivent donc être soit normalisés par des organismes internationaux (ISO, UIT-T…), soit être reconnus comme des « normes de fait ». Le meilleur exemple de norme de fait est bien sûr symbolisé par le protocole IP (Internet Protocol). Il existe également des protocoles dits « propriétaires » qui sont développés et utilisés par des compagnies informatiques pour leur architecture propre mais cette solution est en cours de disparition.
Dans cet article, nous allons nous intéresser au formalisme des protocoles de transmission de données. L’étude des principaux protocoles de transmission de données fait l’objet d’un deuxième article.
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Éléments de fonctionnement
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1. Architecture en couches des protocoles
Pour réaliser une communication entre deux entités, plusieurs choix sont possibles dans le regroupement des règles à suivre. Elles peuvent être réunies dans un seul et même protocole, en regroupant toutes les fonctions nécessaires à la communication. Cette solution a pour défaut de ne pas permettre simplement l'introduction d'améliorations ; il faut retoucher à l'ensemble du protocole pour ajouter ou changer une règle. La solution classique, que l'on rencontre dans les architectures, est de regrouper les règles en des protocoles en couches qui s'empilent les unes sur les autres. L'avantage est de pouvoir modifier une seule couche de l'architecture sans avoir à toucher aux autres, à condition de respecter les interfaces entre couches.
L'architecture la plus classique est celle décrite dans le modèle de référence de l'ISO (cf. article [H 3 220]) ; elle contient sept niveaux de protocole. Le N e niveau sera appelé le niveau (N). Cette architecture s'appelle le modèle de référence.
Il faut bien noter que ce modèle de référence ne sert que de point de comparaison entre architectures. En effet, il n’y a plus aucune architecture commercialisée qui utilise directement ce modèle. Les implémentations s’en rapprochent plus ou moins et le modèle de référence permet de les comparer du niveau architectural.
Commençons par une définition plus formelle d'un protocole : il définit un ensemble de règles nécessaires pour que le service correspondant soit réalisé. Ces règles définissent les mécanismes qui permettent de transporter les informations d'une couche vers une autre couche, de même niveau en rendant le service défini.
1.1 Notion de service
La première chose est de définir l'ensemble des actions qui doivent être effectuées pour qu'un service déterminé puisse être rendu. Il faut définir les primitives à réaliser pour arriver à ce service. La figure 1 représente la structuration d'une couche de l'architecture qui est vue comme un fournisseur du service à la couche supérieure qui est, de ce fait, l'utilisateur du service.
Comme nous venons de le voir, le modèle de...
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