Module 14: Transport Layer - TCP and UDP
📝 14.1 Rôle et responsabilités de la couche Transport
⚙️ 14.1.1 Rôle de la couche Transport
Fonction principale : Assure la communication logique entre les applications sur différents hôtes.
Protocoles utilisés :
TCP (Transmission Control Protocol) : Fiable et orienté connexion.
UDP (User Datagram Protocol) : Rapide, non connecté et avec peu de surcharge.
🔗 14.1.2 Responsabilités de la couche Transport
Suivi des conversations individuelles : Gère plusieurs sessions simultanées.
Segmentation et réassemblage des données : Divise les grandes données en segments et les réassemble à destination.
Ajout d'informations d'en-tête : Ajoute des en-têtes pour le routage.
Identification des applications : Utilise des numéros de port pour acheminer correctement les données.
Multiplexage des conversations : Permet à plusieurs applications de communiquer sur un même périphérique.
📊 14.1.3 Aperçu des protocoles
TCP
Fiable et garantit la livraison des données dans l’ordre.
Utilisé pour les applications comme le courriel (SMTP), la navigation Web (HTTP) et le transfert de fichiers (FTP).
UDP
Rapide et basé sur une livraison au "meilleur effort".
Utilisé pour des tâches comme les requêtes DNS et les flux multimédia (VoIP, IPTV).
🔒 14.2 Caractéristiques de TCP
🔑 14.2.1 Fonctionnalités principales de TCP
Établissement de session : Utilise un "handshake" en trois étapes pour établir la connexion avant d’échanger des données.
Livraison fiable : Retransmet les segments perdus et accuse réception des données reçues.
Ordre garanti : Numérote les segments pour les réordonner s'ils arrivent dans le désordre.
Contrôle de flux : Ajuste le débit des données selon les conditions du réseau et la capacité du destinataire.
📋 14.2.2 En-tête TCP
Principaux champs :
Ports Source/Destination : Identifient les applications émettrices et réceptrices.
Numéros de Séquence/Acknowledgment : Assurent le suivi des données.
Bits de contrôle : Gèrent l'établissement et la fermeture des sessions.
Taille de la fenêtre : Permet le contrôle de flux.
🚀 14.3 Caractéristiques de UDP
⚡ 14.3.1 Fonctionnalités principales de UDP
Sans connexion : Pas de handshake ou d'accusé de réception.
Faible surcharge : En-tête simple de 8 octets.
Sans état : Ne garde pas trace des sessions en cours.
🎥 14.3.2 Applications utilisant UDP
Flux en direct et multimédia : VoIP, vidéo en direct.
Applications requête-réponse : DNS, DHCP.
Fiabilité gérée par l’application : SNMP, TFTP.
🎛️ 14.4 Numéros de port et sockets
🔢 14.4.1 Groupes de numéros de port
Ports connus (0-1023) : Réservés aux processus système (ex. : HTTP - 80, DNS - 53).
Ports enregistrés (1024-49151) : Utilisés par des éditeurs de logiciels.
Ports dynamiques/éphémères (49152-65535) : Assignés aux clients.
🔗 14.4.2 Sockets
Une combinaison adresse IP + numéro de port identifie une session de communication.
Exemple :
Socket client :
192.168.1.5:1099Socket serveur :
192.168.1.7:80Ensemble : Paire de sockets pour établir une communication.
🌐 14.5 Gestion des connexions TCP
🤝 14.5.2 Établissement de connexion TCP (Three-Way Handshake)
SYN : Le client demande une session de communication avec le serveur.
SYN-ACK : Le serveur reconnaît la demande et répond avec sa propre synchronisation.
ACK : Le client confirme la connexion.
🔚 14.5.3 Fermeture de session
Processus en quatre étapes utilisant les drapeaux FIN et ACK pour fermer la communication dans les deux sens.
🔄 14.6 Fiabilité et contrôle de flux TCP
📐 14.6.1 Fiabilité
Numérotation des segments : Garantit la réorganisation des paquets dans l’ordre correct.
Acknowledgments : Confirment la réception des données.
Retransmissions : Réenvoient les segments perdus ou non confirmés.
📊 14.6.5 Contrôle de flux
Utilise la taille de la fenêtre pour réguler la vitesse de transmission des données.
Fenêtre coulissante : Permet un flux continu en fonction des accusés de réception.
🌐 14.6.6 Gestion de la congestion
Réduit le débit pendant la congestion pour éviter les pertes de paquets.
⚙️ 14.7 Efficacité de UDP
⚡ 14.7.1 Faible surcharge
Pas d'établissement de connexion ou de suivi des sessions.
📈 14.7.2 Cas d’utilisation
Livraison rapide : VoIP, streaming vidéo.
Requêtes simples : DNS, DHCP.
Transmission légère : SNMP, TFTP.
🔍 Tableau récapitulatif : TCP vs UDP
Fonctionnalité
TCP
UDP
Connexion
Orientée connexion
Sans connexion
Fiabilité
Garantie de livraison
Pas de garantie
Surcharge
Élevée (suivi, en-têtes)
Faible (en-tête simple)
Cas d'utilisation
Email, navigation web, FTP
Streaming, VoIP, DNS
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