Encapsulation, PDU et modèle TCP/IP

Pourquoi on voit ça

Tu connais les 7 couches. Il reste à voir ce qui arrive vraiment à un message quand il les traverse. Réponse : chaque couche l’emballe dans une enveloppe de plus. C’est l’encapsulation.

C’est ce que tu verras dans tous les outils de capture réseau : une trame, qui contient un paquet, qui contient un segment, qui contient les données. Savoir quelle adresse est dans quelle enveloppe, c’est savoir où regarder quand ça ne passe pas. On termine avec TCP/IP, le modèle réellement utilisé sur Internet.

Les PDU : un nom par couche

À chaque couche, le message porte un nom différent. Ce nom s’appelle le PDU (Protocol Data Unit, unité de données de protocole).

Couche OSI	PDU
7, 6, 5 · Application, Présentation, Session	Données
4 · Transport	Segment
3 · Réseau	Paquet
2 · Liaison	Trame
1 · Physique	Bits

L’ordre à connaître par cœur, du programme jusqu’au câble :

données → segment → paquet → trame → bits

L’encapsulation : les enveloppes

À l’envoi, le message descend les couches. Chaque couche ajoute son en-tête devant ce qu’elle reçoit de la couche du dessus. Elle ne regarde pas ce qu’il y a dedans : pour elle, c’est juste un contenu à transporter.

L’image du cours : des enveloppes. Tu glisses ta lettre dans une enveloppe, puis cette enveloppe dans une plus grande, et ainsi de suite.

Remarque la couche 2 : c’est la seule qui ajoute quelque chose aux deux bouts, un en-tête devant et une queue derrière.

Quelle adresse dans quel en-tête

C’est la question qui tombe le plus souvent.

PDU	Couche	Ce que contient l’en-tête	Qui le lit
Segment	4	Le numéro du segment, pour réassembler dans l’ordre	La machine d’arrivée
Paquet	3	Adresses IP source et destination, TTL	Le routeur
Trame	2	Adresses MAC source et destination, plus la queue CRC	Le switch

Deux précisions :

• Le TTL (Time To Live, durée de vie) est un compteur placé dans l’en-tête du paquet. Il baisse à chaque routeur traversé. À zéro, le paquet est détruit : ça évite qu’un paquet perdu tourne sans fin.
• Le CRC est un code de contrôle placé dans la queue de la trame. À l’arrivée, on le recalcule : s’il ne correspond pas, la trame a été abîmée en route.

Le paquet et la trame contiennent chacun deux adresses : celle de l’émetteur (source) et celle du destinataire (destination). Comme sur une lettre, avec l’expéditeur au dos.

La désencapsulation

À la réception, c’est le chemin inverse : le message remonte les couches, de la 1 vers la 7. Chaque couche lit son en-tête, le retire, et passe le reste à la couche du dessus.

On ouvre les enveloppes dans l’ordre inverse où on les a fermées : la dernière posée (la trame) est la première ouverte.

Les équipements par couche

Un équipement n’ouvre que les enveloppes dont il a besoin.

Équipement	Couche	Jusqu’où il ouvre	Ce qu’il lit
Hub, répéteur	1	Rien : il voit des bits	Rien
Switch, pont	2	La trame	L’adresse MAC
Routeur	3	La trame, puis le paquet	L’adresse IP
PC, serveur	1 à 7	Tout	Les données

Voilà pourquoi on dit que le switch est un équipement de couche 2 et le routeur un équipement de couche 3.

OSI contre TCP/IP

Le modèle OSI est la référence pour expliquer. Le modèle TCP/IP est celui qui fait réellement tourner Internet. Il n’a que 4 couches, parce qu’il en regroupe certaines.

Voici la correspondance du cours, à apprendre telle quelle :

Modèle OSI	Modèle TCP/IP
7 · Application	Application
6 · Présentation	Application
5 · Session	Transport
4 · Transport	Transport
3 · Réseau	Inter-réseaux
2 · Liaison	Accès réseau
1 · Physique	Accès réseau

En résumé :

• Application = Application + Présentation ;
• Transport = Session + Transport ;
• Inter-réseaux = Réseau ;
• Accès réseau = Liaison + Physique.

« Inter-réseaux » veut dire « entre les réseaux » : c’est la couche du routage IP.

Un dernier point sur les modes de connexion. Dans TCP/IP, c’est la couche Transport qui offre le choix : mode connecté avec TCP, ou non connecté avec UDP. La couche Inter-réseaux, elle, n’offre que le mode sans connexion.

Contexte, pas à apprendre. Tu croiseras souvent, dans des livres ou sur le web, un tableau où la couche Session est rangée dans Application. Le jour du contrôle, c’est le tableau du cours qui compte : Session va avec Transport.

À retenir

• PDU : données → segment → paquet → trame → bits.
• Encapsulation : à l’envoi, chaque couche ajoute son en-tête, comme des enveloppes. Désencapsulation : à la réception, on les retire en remontant.
• Paquet (couche 3) : adresses IP et TTL, lu par le routeur.
• Trame (couche 2) : adresses MAC et queue CRC, lue par le switch.
• TCP/IP a 4 couches. Tableau du cours : Application = Application + Présentation ; Transport = Session + Transport ; Inter-réseaux = Réseau ; Accès réseau = Liaison + Physique.
• Dans TCP/IP, le choix TCP ou UDP se fait à la couche Transport.