Introduction. UDP et IP UDP

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1 Introduction Protocoles TCP et UDP M. Berthet. Les illustrations sont tirées de l ouvrage de Guy Pujolle, Cours réseaux et Télécom TCP (Transmission Control Protocol) et UDP (User Datagram Protocol) assurent le transport des messages (information) d un bout à l autre du réseau. Tous les deux utilisent IP comme couche réseau TCP assure un transport fiable ( alors qu IP ne l est pas ), avec connexion UDP ne garantie pas un transport fiable et est sans connexion. UDP Utilise IP pour acheminer, d'un ordinateur à un autre, en mode non fiable des datagrammes qui lui sont transmis par une application UDP n'utilise pas d'accusé de réception Il ne réordonne pas les messages C'est donc à l'application qui utilise UDP de gérer les problèmes de perte de messages, duplications, retards, dé-séquencement UDP et IP UDP fournit un service supplémentaire par rapport à IP, il permet de distinguer plusieurs applications destinatrices sur la même machine par l'intermédiaire des ports. Un port est une destination abstraite sur une machine, identifié par un numéro qui sert d'interface à l'application pour recevoir et émettre des données 1

2 Numéro de port Numéros de port Protocole (application) FTP (file Transfer Protocole) [données par défaut] FTP [contrôle] Telnet SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) DNS (Domain Name Server) Serveur de protocole Bootp/DHCP Client de protocole Bootp/DHCP TFTP (Trivial FTP) Gopher HTTP World Wide Web POP (Post Office Protocol) NNTP (Network news Transfer Protocol) NTP (Network Time Protocol) SNMP (Simple Network Management Protocol) SNMP TRAP BGP (Border Gateway Protocol) Les valeurs supérieures à 1024 correspondent à des ports clients et sont affectées à la demande par la machine qui effectue une connexion UDP ou TCP. Exemples de protocoles utilisant UDP DHCP : Dynamique Host Configuration Protocole NFS : Network File System, partage de fichiers sous Unix. DNS : Domain Name Service Toutes les applications de transmission audio ou vidéo en temps réel, pour lesquelles une perte de paquet est tolérable : Streaming vidéo Voix sur IP Vidéoconférences. 5 Fragment UDP La somme de contrôle est optionnelle. Le champ longueur contient sur 2 octets la taille de l'en-tête et des données transmises TCP Transport de bout en bout des messages entre applications. Etablissement d une connexion préalable entre émetteur et récepteur. Transport sans erreurs : contrôle et retransmission si nécessaire. Transport sans perte : numérotation et retransmission. Transport ordonné : le récepteur s en charge. Transport Full Duplex. 2

3 Fonctionnement de TCP Traite les données de l application comme un flux d octets. Découpe cette suite d octets en fragments de taille maximale 64Ko. Un fragment TCP est contenu dans un datagramme IP. Des fragments sont échangés pour : Ouvrir et fermer une connexion. Transférer des données. Envoyer des accusés de réceptions et contrôler les flux Les champs "port source" et "port destination" (16 bits chacun) identifient les applications en cours de communication. Le numéro de séquence indique le numéro du premier octet transmis dans le segment.( position dans le flux ) Bit RST : Reprise d une connexion au départ. Bit ACK : indique qu il faut tenir compte du no d acquitement Numéro d acquittement : Contient le numéro dans le flux du prochain octet attendu, il valide donc les octets précédant. 3

4 Bit FIN : L émetteur annonce la fin de son flux de données Bit SYN : Synchronisation des données, utilisé pour l ouverture et la fermeture de connexion Séquence de contrôle d erreur calculée sur l en tête et les données Taille en octets de la largeur de la fenêtre de contrôle de flux Data offset : contient la longueur de l entête. Établissement connexion TCP Transfert de données Emet SYN, seq =x A émet 20 octets Machine A SEQ=199;ACQ=10 Machine B Reçoit SYN et ACK Emet ACK, Reçoit SYN Emet SYN seq =y, ACK no ack=x+1 A émet 10 octets A a reçu de B les octets de 0 à 9; le prochain octet attendu est le 10 SEQ=219;ACQ=10 SEQ=10; ACK=230 B a reçu de A les octets de 0 à 229; le prochain octet attendu est le 230 no ack =y+1 Reçoit segment ACK 4

5 Émetteur Émet FIN, seq=x Reçoit ACK Émet ACK, no ack=y+1 Fin d une connexion TCP Acquittement Demande de fin de connexion Demande de fin de connexion Acquittement Récepteur Émet ACK, no ack=x+1 Émet FIN, seq=y Reçoit ACK Acquittement TCP Deux modes de fonctionnement : Send and Wait : Envoie et attente d ACK. Pour des applications interactives type telnet, rlogin, ssh.. Le Bit PSH est positionné à 1. Utilise un temporisateur. Fenêtre glissante : pour des applications nécessitant des transferts de données en masse. http, ftp ou encore le mel. Permet de continuer d envoyer un certain nombre d octets avant de recevoir les accusés de réception. Reprise dans TCP Fenêtre glissante dans TCP Une fois la taille de la fenêtre de réception transmise, l émetteur connaît à tous moment le nombre d octets émis et acquittés et le nombre d octets en attente d acquittement. Dès réception d un acquittement sur un nombre variable d octets, la fenêtre d émission est déplacée ou glissée (sliding window) sur les octets suivants à émettre. Fenêtre courante de 10 octets Octets émis et non acquittés Octets prêts Réception d un acquittement, Window = 12 Fenêtre courante de 12 octets Octets émis et acquittés Octets émis et non acquittés Octets prêts 20 5

6 Slow start & congestion avoidance Exemple d analyse TCP En-tête TCP Guy Pujolle, Cours Réseaux et télécoms Copyright Editions Eyrolles, Exemple d échange TCP-IP (1) Exemple d échange TCP-IP (2) 6

7 Exemple d échange TCP-IP (3) Exemple d échange TCP-IP (4) Exemple d échange TCP-IP (5) 7