Vous n’avez pas besoin d’un diplôme en réseautage pour comprendre qu’Internet fonctionne sur des bits. Mais si vous creusez un peu plus, vous constaterez qu’il fonctionne sur des paquets réseau. Tout ce que vous faites en ligne, du chargement de cette page à l’envoi d’un texte rapide, est décomposé en petits morceaux appelés paquets. Les réseaux qui gèrent les données de cette manière sont appelés réseaux à commutation de paquets et constituent l’épine dorsale de la connectivité moderne.
Lorsque vous envoyez un e-mail ou demandez une page Web, Internet ne se contente pas de tout diffuser en même temps. Il découpe les données en morceaux gérables. Un paquet typique peut contenir environ 1 000 à 1 500 octets du corps de votre message. Il ne s’agit cependant pas uniquement de données brutes. Chaque morceau contient son propre manuel d’instructions. Il comprend l’adresse IP de l’expéditeur, l’adresse IP du destinataire et un compteur qui indique au réseau exactement de quel paquet il s’agit en dehors de la séquence totale.
Tout cela transite par le Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). C’est le langage standard utilisé par Internet pour se parler.
Pourquoi diviser les données en morceaux ?
Vous vous demandez peut-être pourquoi nous n’envoyons pas l’intégralité du fichier en une seule fois. La réponse réside dans l’efficacité et la résilience.
Une fois qu’un paquet est prêt, il est envoyé vers sa destination via le meilleur itinéraire disponible à cette milliseconde. Voici la partie étrange : chaque paquet de votre courrier électronique peut emprunter un chemin différent. Certains pourraient voyager de la même manière. Certains pourraient ne pas se toucher jusqu’à la fin.
Cette approche fait deux choses essentielles pour votre connexion :
- Équilibrage de charge : Le réseau peut répartir instantanément le trafic sur différents éléments matériels. Aucun serveur n’est submergé pendant que d’autres restent inactifs.
- Tolérance aux pannes : Si un routeur tombe en panne ou qu’un câble est coupé en cours de transmission, les paquets restants trouvent simplement un nouveau chemin pour contourner le blocage. Le message arrive toujours. Le réseau ne s’arrête pas.
Comment s’appellent-ils autrement ?
La terminologie des réseaux peut être compliquée. En fonction de la couche du modèle de réseau ou du type spécifique de connexion, ces paquets peuvent porter d’autres noms :
- Cadre
- Bloquer
- Cellule
*Segment
Ne laissez pas les différentes étiquettes vous dérouter. Ils font tous référence au même concept fondamental : de petites unités de données autonomes voyageant à travers un réseau.
L’anatomie d’un paquet
Comprendre comment ces éléments s’assemblent est la prochaine étape. Nous examinerons la structure spécifique d’un paquet réseau et passerons en revue un exemple concret de la façon dont les données passent de votre écran à celui de quelqu’un d’autre.
Les données ne circulent pas sur Internet comme une goutte géante et indivisible. Il est haché.
La plupart des paquets réseau sont divisés en trois parties distinctes. Cette structure n’est pas arbitraire. C’est ainsi que votre appareil communique avec un autre appareil sans se laisser perturber par le chaos du Web.
Voici ce que fait chaque partie.
L’en-tête : l’étiquette d’expédition
L’en-tête est l’endroit où se trouvent les instructions. Il indique au réseau quoi faire avec les données qu’il transporte.
Considérez-le comme une enveloppe.
Il comprend :
– Longueur : Certains réseaux utilisent des tailles fixes. D’autres ont besoin de l’en-tête pour spécifier la taille du paquet.
– Synchronisation : Quelques bits qui aident l’appareil récepteur à s’aligner sur l’horloge du réseau.
– Numéro de paquet : Si vous envoyez un fichier volumineux, il se divise en plusieurs morceaux. Ce numéro indique au récepteur quelle pièce il reçoit.
– Protocole : Est-ce un e-mail ? Une page Internet ? Vidéo en streaming ? Le protocole définit le type.
– Adresse de destination : Où ça va.
– Adresse d’origine : D’où il vient.
Sans cela, les données ne sont que du bruit. Les routeurs examinent l’adresse de destination dans l’en-tête et vérifient leurs tables de recherche. Ils décident du prochain saut.
La charge utile : la viande
C’est la charge utile. Également appelé corps ou données.
Ce sont les informations réelles qui vous intéressent. Le texte de votre email. Les pixels de l’image.
Si le réseau utilise des paquets de longueur fixe, la charge utile risque de ne pas remplir l’espace. Dans ce cas, il est rempli avec des bits vides pour répondre à l’exigence de taille.
Dans notre exemple de courrier électronique, chaque paquet dispose de 896 bits d’espace pour la charge utile. L’en-tête prend 96 bits. La bande-annonce prend 32 bits. La taille totale du paquet est de 1 024 bits.
La bande-annonce : la vérification des erreurs
La fin du paquet, ou pied de page, marque la fin du paquet.
Il contient généralement des bits de vérification des erreurs. La méthode la plus courante est le Contrôle de redondance cyclique (CRC).
Le CRC est étonnamment intelligent.
Voici comment cela fonctionne :
1. L’expéditeur additionne tous les 1 de la charge utile.
2. Il convertit cette somme en valeur hexadécimale.
3. Il stocke cette valeur dans la bande-annonce.
Lorsque le paquet arrive, le récepteur fait le même calcul. Il additionne les 1 dans la charge utile reçue. Ensuite, il compare le résultat à la valeur contenue dans la bande-annonce.
Si les numéros correspondent, le paquet est bon.
S’ils ne correspondent pas ? Les données ont été corrompues pendant le transport. Le destinataire demande à l’expéditeur de renvoyer le paquet.
Aucune supposition. Aucune image cassée. Juste une simple vérification mathématique.
Assembler le tout : l’exemple d’e-mail
Regardons un scénario réel.
Vous envoyez un e-mail à un ami. Le message fait 3 500 bits.
Le réseau utilise des paquets de longueur fixe de 1 024 bits.
- En-tête : 96 bits
- Bande-annonce : 32 bits
- Charge utile disponible : 896 bits
Pour envoyer 3 500 bits, vous avez besoin de quatre paquets.
- Paquet 1 : 896 bits de charge utile
- Paquet 2 : 896 bits de charge utile
- Paquet 3 : 896 bits de charge utile
- Paquet 4 : 812 bits de charge utile (le reste)
Chaque paquet contient les mêmes informations de protocole, votre adresse IP, l’adresse IP de votre ami et un numéro de séquence (1, 2, 3 ou 4).
Les routeurs les acheminent indépendamment. Ils pourraient même emprunter des chemins différents.
Lorsqu’ils arrivent sur l’ordinateur de votre ami, l’en-tête et la bande-annonce sont supprimés. L’ordinateur examine les numéros de séquence. Il réassemble les données dans le bon ordre.
L’e-mail apparaît. Entier.
FAQ sur les réseaux à commutation de paquets
Comment fonctionnent les paquets sur Internet ?
Tout ce que vous faites en ligne repose sur des paquets. Chaque page Web se charge sous forme d’une série de paquets. Chaque e-mail part sous forme d’une série de paquets.
Les réseaux qui gèrent les données de cette manière sont appelés réseaux à commutation de paquets.
Pourquoi les données sont-elles divisées en paquets ?
Efficacité.
La division des données en petits morceaux permet au réseau d’équilibrer la charge. Il peut acheminer le trafic milliseconde par milliseconde.
Il apporte également de la résilience. Si un équipement tombe en panne, les paquets peuvent être acheminés autour du problème. Le message est toujours délivré. Mais pas de la manière la plus rapide.
Qu’est-ce qu’une structure de paquets ?
Trois parties : en-tête, charge utile et remorque.
L’en-tête contient des instructions. La charge utile contient les données. La bande-annonce contient les marqueurs de fin de paquet et les contrôles d’erreur.
Internet est-il un réseau à commutation de paquets ?
Oui.
Internet est un réseau sans connexion. Il utilise la commutation de paquets pour tout. Il n’y a pas de ligne dédiée entre vous et le serveur. Juste des paquets qui transitent par un réseau de routeurs.
En savoir plus sur le réseautage
Si vous souhaitez approfondir, ces sujets sont directement liés au fonctionnement des paquets :
- Comment fonctionne Ethernet
- Comment fonctionne la VoIP
- Comment fonctionne le courrier électronique
- Qu’est-ce qu’une adresse IP ?
- Comment fonctionnent les bits et les octets
- Comment fonctionnent les serveurs Web
- Comment fonctionnent les réseaux domestiques
- Comment fonctionnent les routeurs
- Comment fonctionne l’infrastructure Internet
Pour une définition rapide, vérifiez l’entrée de whatis.com sur les paquets.
