Introduction

TCP/IP, un "vieux" protocole...

25 ans, une éternité en informatique et pourtant, c'est à peu près l'âge du protocole TCP/IP, ou plutôt des protocoles car TCP/IP est une famille de protocoles constituée par les deux principaux TCP et IP mais également par tout un ensemble de protocoles qui se situent généralement au dessus, au niveau de la couche Application et qui utilisent TCP/IP.

Bien sûr, en 25 ans, TCP/IP a beaucoup évolué et évolue encore en fonction des innovations technologiques et des besoins des utilisateurs mais voir un protocole, d'abord dédié aux réseaux étendus, devenir quasiment le protocole le plus adopté par les réseaux d'entreprise est un fait suffisamment unique pour être noté et mériter une étude approfondie.

Une des raisons principales du succès de TCP/IP est qu'il est le protocole du réseau internet, il a donc ainsi profité de sa popularité, mais le protocole TCP/IP a d'autres caractéristiques fondamentales qui ont contribué à son succès :

- C'est un protocole ouvert. Le terme ouvert s'oppose à celui de propriétaire qui indiquerait que le protocole est lié à un constructeur, or ce n'est pas le cas de TCP/IP qui dans sa définition même n'est lié à aucun type de matériel. A l'origine, TCP/IP a été créé pour un système Unix, cela a d'ailleurs contribué à la popularité de ce protocole, désormais on trouve une implémentation de TCP/IP sur pratiquement tous les systèmes d'exploitation et sur pratiquement tous les types de matériel.

- C'est une famille de protocoles structurée en couches. L'ensemble des fonctionnalités nécessaires au bon fonctionnement d'un réseau et de toutes les applications qui s'y rapportent est hiérarchisé en un ensemble de couches dont le rôle est défini de façon précise.

- C'est un protocole routable, c'est à dire que des mécanismes peuvent être mise en oeuvre pour déterminer le chemin qu'un message doit prendre pour arriver à son destinataire.

Les couches de TCP/IP

La famille de protocoles TCP/IP est ce que l'on appelle un modèle en couche comme il est défini dans le modèle OSI (Open System Interconnexion) édicté par l'ISO (International Standard Organisation). Mais à la différence du modèle OSI qui comprend 7 couches, le modèle en couche de TCP/IP, qu'on appelle parfois modèle DoD pour se souvenir que ce modèle a été conçu pour le Department Of Defense des Etats Unis, ne comprend que 4 couches qu'on peut définir de la façon suivante (en partant des couches les plus basses):

• La couche "Accès au réseau". Cette couche concerne la connexion physique proprement dite et est directement liée au type de réseau utilisé : Ethernet, réseau à jeton, etc... Cette couche peut être considérée comme la fusion des couches Liaison de Données et Physique du modèle OSI. A ce niveau on parle de trame d'information.
  
  
• La couche Internet (IP). Cette couche est responsable de l'adressage logique du réseau, de l'acheminement de l'information d'un noeud du réseau à un autre. Les unités logiques d'informations véhiculées par cette couche sont appelées des datagrammes.
  
  
• La couche Transport. Cette couche, parfois appelée également couche hôte à hôte ou Service Provide Layer où l'on trouve 2 protocoles TCP et UDP, est responsable du service de transmission fiable de données. Le terme segment est utilisé pour désigner les paquets d'informations.
  
  
• La couche Application. Cette couche regroupe un ensemble d'applications liées aux réseaux TCP/IP. On peut citer HTTP, le protocole du Web, mais aussi FTP le protocole de transfert de fichiers, Telnet l'émulation de terminal, etc...
  Cette couche regroupe les 3 couches hautes du modèle OSI: Application, Présentation et Session. Les unités d'information sont appelées messages.

Chacune des couches intermédiaires fournit aux couches supérieures des services et utilisent les services de la couche inférieure, on assiste donc au niveau du format des données circulant sur le réseau à une encapsulation des données.

Historique de TCP/IP

Un enjeu stratégique

Dans les années 60, les responsables de la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) se sont rendus compte que le parc d'ordinateurs utilisés dans le domaine militaire étant composé de machines de constructeurs différents, seuls les ordinateurs de même marque pouvaient communiquer entre eux. De plus le système était très centralisé donc très vulnérable en cas de destruction d'un des sites or nous sommes à cette époque en pleine "guerre froide".

Le ministère de la défense américaine (DOD : Departement Of Defense) demanda donc aux ingénieurs de la DARPA de mettre au point un protocole de communication qui serait indépendant du matériel.

Ce protocole devait permettre non seulement à des machines hétérogènes de dialoguer entre elles mais également de permettre de construire un réseau non centralisé dans lequel l'information pouvait être distribuée. Les informations envoyées devaient parvenir sans perte au destinataire, quelles que soient les pannes et les incidents rencontrés en cours de route.

Premières expérimentations

Pour réaliser ce protocole les chercheurs utiliseront une théorie avancée par Paul Baran et Donald Davis qui avait imaginé un protocole basé sur la "commutation de paquets" : le message à envoyer est découpé en paquets, paquets qui empruntent des routes différentes sur le réseau et sont reclassés à l'arrivée pour reconstituer le message initial.

La première expérimentation eu lieu en 1969, elle permis de relier 4 sites de l'ouest américain (Université de Californie à Los Angeles, Université de Californie à santa Barbara, Université de l'Utah à Salt Lake City et le SRI International dans la Silicon Valley).

Cette expérience a marqué le début du projet ARPAnet (Advanced Research Projects Agency network).

Ensuite le nombre de sites connectés a rapidement augmenté, en 1972 une autre démonstration met en oeuvre 50 noeuds et vingt hôtes.

A cette époque les bases de ce protocole qu'on appelle désormais TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) sont jetées par Vinton Cerf et Robert Kahn.

Un projet universitaire

Dans les années 70, l'infrastructure d'Arpanet est mise à disposition des universités américaines par le biais de la National Science Foundation, le réseau s'appelle désormais NFSNet, il relie les principaux centres de recherches américains, les universités et quelques laboratoires de constructeurs informatiques mais le réseau est toujours limité au territoire américain. Le réseau permet des échanges de fichiers, de courrier électronique mais également de se connecter à distance sur d'autres ordinateurs distants.

Ce réseau va ensuite être prolongé en Europe puis dans la plupart des pays industrialisés. Le nom d'INTERNET apparaît pour la première fois en 1982, et en 1988, il devient un réseau mondial essentiellement consacré à la recherche civile.

Parallèlement au développement d'internet, le système d'exploitation Unix d'abord réservé au monde universitaire puis à celui de quelques réseaux de mainframe va connaître un essor considérable grâce à l'apparition de Linux, un Unix "léger", gratuit et ouvert, portable sur un micro ordinateur. Bien évidemment, Linux intègre le protocole TCP/IP.

La naissance du Web

En 1989, un chercheur du CERN (Centre Européen de Recherche du Nucléaire) de Genève, Tim Berners-Lee crée, en 1989, le concept de World Wide Web. S'appuyant sur la technologie internet, le Web est un univers d'informations reliées par des liens dits hypertextes. L'hypertexte permet, grâce à un simple clic de souris, de passer d'un texte à un autre, de faire apparaître une image, entendre un document sonore, de visionner une vidéo, etc.

Ensuite c'est le début de la démocratisation d'internet avec l'apparition des premiers navigateurs Mosaic d'abord, ensuite Netscape et Internet Explorer.

Les organismes liés au développement de TCP/IP

L'IAB

Les règles de fonctionnement de l'internet et des protocoles qui le régissent n'appartiennent à aucune société privées, ils sont accessibles à tous. L'organisme chargé de superviser le développement des protocoles de l'internet s'appelle l'IAB (Internet Architecture Board). L'IAB fait partie d'une instance beaucoup plus large qui s'appelle l'Internet Society. L'IAB comprend deux groupes dont les rôles sont distincts :

• l'IRTF (Internet Research Task Force) qui est dédié à la recherche à long terme sur le devenir du réseau
• l'IETF (Internet Engineering Task Force) le groupe de développement chargé de mettre au point les standards

A côté de ces 2 instances, existent 2 "Steering Group" qui supervisent les travaux des 2 "Task Force" cités précédemment :

• l'IRSG (Internet Research Steering Group) qui supervise l'IRTF
• l'IESG (Internet Engineering Steering Group) qui supervise l'IETF

Les RFC

Ces organismes ont un mode de fonctionnement assez original, il repose sur un principe très démocratique et un refus de tout ce qui ressemble à des monopoles. Chacun publie sa solution et celle qui marche le mieux se développe sous l'effet du ralliement des utilisateurs. Le processus d'établissement des standards repose donc sur les RFC (Request For Comment).  Cette technique et cette idée de dire "SVP commentez cette proposition et dites nous ce que vous en pensez" est au cœur de l'idéologie et de la synergie qui ont fait d'Internet ce qu'il est.

Les protocoles qui peuvent devenir des standards passent donc par une série d'états qui sont la proposition, le brouillon puis enfin le standard. Au fur et à mesure de l'évolution, certains protocoles sont classés historique.

La liste complète des RFC peut être obtenue sur le site http://ds.internic.net