La couche Internet (RFC 791) est la deuxième couche de la pile de protocoles TCP / IP. Les principales fonctions de la couche Internet sont la transmission de données vers et depuis la couche d’accès réseau, l’acheminement des données vers le réseau et le périphérique de destination appropriés sur le réseau de destination, ainsi que le traitement des erreurs et de la fragmentation de paquets. Le routage est le processus de sélection du (des) meilleur (s) chemin (s) dans un réseau le long duquel les datagrammes IP (nom du paquet de données généré par le protocole Internet) sont envoyés efficacement. Les datagrammes IPv4 sont encapsulés dans une trame Ethernet.

Datagramme IPv4 encapsulé dans une trame Ethernet

Les fonctions de la couche Internet TCP / IP sont similaires à celles de la couche 3 du modèle OSI (couche réseau).

Les principaux protocoles inclus dans la couche Internet sont les protocoles Internet (IP), ICMP (Internet Control Message), ARP (Address Resolution Protocol), RARP (Reverse Address Resolution Protocol) et IGMP (Internet Group Management Protocol).

Protocole Internet version 4 (IPv4)

Le protocole Internet version 4 (IPv4) implémente deux fonctions de base du trafic réseau 1) l’adressage des paquets et 2) la fragmentation des paquets.

1) Routage des datagrammes IPv4 (Internet Protocol Version 4). Le routage est le processus de sélection du meilleur chemin / des chemins d’un réseau le long duquel les datagrammes IPv4 (Internet Protocol Version 4) sont envoyés efficacement. La couche IPv4 (Internet Protocol Version 4) utilise les adresses IPv4 (Internet Protocol Version 4) (adresses logiques 32 bits représentées sur 4 octets) acheminées dans l’en-tête de datagramme IPv4 (Internet Protocol Version 4) pour transmettre les datagrammes IPv4 vers leurs réseaux de destination. .

2) Fragmentation et réassemblage des datagrammes. Pour comprendre ce qu’est la fragmentation de datagramme IPv4, nous devons d’abord connaître le terme MTU (Maximum Transmission Unit). La MTU est la taille (en octets) du plus grand paquet ou de la plus grande trame pouvant transiter par un périphérique ou une carte NIC spécifique. Lorsqu’ils voyagent sur le réseau pour atteindre la destination, les datagrammes IPv4 (Internet Protocol Version 4) peuvent devoir traverser différents réseaux avec des MTU hétérogènes. Lorsqu’un datagramme est plus grand que le MTU du réseau qu’il doit traverser, il est divisé en fragments plus petits et est envoyé séparément. Sur l’ordinateur de destination, le datagramme IPv4 fragmenté est reconstruit et ce processus est appelé réassemblage.

En-tête de datagramme Internet Protocol (IPv4)

En-tête de datagramme Internet Protocol (IPv4)

Version: Ce champ de 4 bits indique quelle version du protocole Internet (IP) est utilisée. Nous discutons ici d’IPv4. Le modèle binaire pour IPv4 est 0100. Les valeurs possibles pour le champ Version sont indiquées dans le tableau ci-dessous. IPv4 s’éloigne lentement de l’industrie pour IPv6.

Remarque: Le protocole Internet TP / IX, « P » et TUBA étaient les principaux protocoles envisagés pour remplacer IPv4, mais l’industrie a adopté « IP version 6 » pour remplacer « IP version 4 », mais uniquement pour les autres protocoles mentionnés ci-dessus. avoir un statut historique.

IHL (Internet Header Length): Ce champ de 4 bits donne la longueur de l’en-tête IPv4 en mots de 32 bits. La longueur minimale d’un en-tête IPv4 est de cinq mots de 32 bits. Le modèle de bits d’en-tête est 0101.

Type de service: le champ « Type de service » (ToS) de l’en-tête de protocole Internet (IPv4) est un champ de huit bits qui fournit une indication de la qualité de service (QoS) souhaitée, telle que la priorité, le délai, le débit, etc. et la fiabilité.

Les trois premiers bits, Bits 0-2 indiquent la valeur de précédence. Voici les combinaisons possibles et les valeurs correspondantes.


Le quatrième bit indique « Délai ». La valeur du bit «0» indique un retard normal et la valeur du bit «1» indique un retard faible.

Le cinquième bit indique « débit ». La valeur de bit « 0 » indique un débit normal et la valeur de bit « 1 » indique un débit élevé.

Le sixième bit indique « Fiabilité ». La valeur du bit « 0 » indique une fiabilité normale et la valeur du bit « 1 » une fiabilité élevée.

Le septième bit indique « Réduire les coûts monétaires ». La valeur du bit « 0 » indique le coût monétaire normal et la valeur du bit « 1 » indique la réduction du coût monétaire.

Le huitième bit est réservé pour une utilisation future et est appelé MBZ (Doit être zéro)

Les quatre bits représentant les valeurs de type de service peuvent être résumés ci-dessous.


Longueur totale: La « longueur totale » est un champ de 16 bits qui identifie la longueur (en octets) du datagramme de protocole Internet (IPv4). Longueur totale comprend la longueur de l’en-tête IPv4 et des données qu’il contient. La longueur minimale d’un datagramme IPv4 est de 20 octets (la taille minimale d’un en-tête IP est de 20 octets. Il s’agit du cas d’un en-tête IPv4 ne contenant aucune donnée) et maximale de 65 535 octets (valeur maximale possible pour un nombre de 16 bits). est 65 535).

Identification: le champ d’identification dans l’en-tête de protocole Internet version 4 (IPv4) est un champ de 16 bits qui indique une valeur d’identification attribuée par l’expéditeur pour faciliter l’assemblage des fragments d’un datagramme IPv4. Lorsqu’un datagramme est fragmenté en plusieurs datagrammes, IPv4 attribue le même numéro d’identification à tous les fragments et ce numéro est utilisé pour identifier les fragments IPv4 du côté de la réception.

Drapeaux: le champ « Drapeaux » à trois bits indique les possibilités de fragmentation. Le premier bit est inutilisé et doit toujours avoir une valeur de zéro. Le bit suivant est appelé le drapeau DF (Don’t Fragment). L’indicateur DF défini sur « 0 » indique que le datagramme IPv4 peut être fragmenté et que l’indicateur DF défini sur 1 indique « Ne pas fragmenter » le datagramme IPv4. Le bit suivant est l’indicateur MF (More Fragments), qui indique que d’autres fragments sont sur le chemin. Lorsque MF est défini sur 0, aucun autre fragment ne doit être envoyé ou le datagramme n’a jamais été fragmenté.

Fragment Offset: ce champ indique où ce fragment appartient au datagramme IPv4. Le décalage de fragment est mesuré en unités de 8 octets (64 bits). Le premier fragment a un décalage de zéro.

Fragmentation du datagramme IP

Fragmentation du datagramme IPv4

Considérez le chiffre ci-dessus. Les réseaux 1 et 3 ont des MTU de 1 500 octets chacun et le MTU du réseau 3 est de 1 000 octets seulement. Si la machine 1 envoie un datagramme de 1 500 octets (en-tête de 20 octets et 1 480 octets de données) à la machine 2, le routeur 1 doit fragmenter le datagramme en deux fragments, car la MTU du réseau 2 ne comporte que 1 000 octets.

1) Le premier fragment contiendra un en-tête IPv4 de 20 octets et 976 octets de données. Notez également que le décalage de fragment est défini sur « 0 » (depuis le premier fragment) et que l’indicateur MF (plus de fragments) est défini sur « 1 ».

2) Le deuxième fragment contiendra un en-tête IPv4 de 20 octets et 504 octets de données. Le décalage de fragment est défini sur 122 (976/8 = 122) et l’indicateur MF (More Fragments) est défini sur « 0 ». Lorsque le datagramme IPv4 est fragmenté en deux, il y a 20 octets de transfert supplémentaires qui correspond à la taille d’en-tête de datagramme IPv4 du deuxième fragment.

Durée de vie (TTL): TTL est un champ de 8 bits et TTL indique la durée, en secondes ou en sauts de routeur, pendant laquelle le datagramme IPv4 peut survivre avant d’être ignoré. Chaque routeur examine et décrémente ce champ d’au moins 1, ou du nombre de secondes pendant lequel le datagramme IPv4 est retardé à l’intérieur du routeur. Le datagramme IPv4 (Internet Protocol Version 4) est supprimé lorsque ce champ atteint zéro.

Dans les réseaux informatiques, la valeur du champ Durée de vie (TTL) est généralement utilisée pour empêcher les boucles de routage.

Protocole: le champ Protocole à 8 bits indique le protocole qui recevra les données utiles.

Somme de contrôle d’en-tête: Ce champ contient une valeur calculée sur 16 bits pour vérifier la validité de l’en-tête uniquement. Ce champ est recalculé dans chaque routeur à mesure que le champ TTL décroît.

Adresse IP source: adresse IPv4 d’une taille de 32 bits du périphérique qui envoie ce datagramme de protocole Internet (IPv4).

Adresse IP de destination: adresse IPv4 de 32 bits du périphérique qui va recevoir ce datagramme IPv4.

Options IP: Ce champ prend en charge un certain nombre de paramètres d’en-tête facultatifs principalement utilisés pour les tests, le débogage et la sécurité.

Rembourrage: la longueur du champ Options IPv4 peut varier. Le champ Padding fournit des bits nuls supplémentaires de sorte que la longueur totale de l’en-tête est un multiple exact de 32 bits.

Données: ce champ dans l’en-tête de datagramme IPv4 contient la charge utile réelle de données IPv4 et sa taille peut varier. Contient des données générées par TCP ou UDP (protocoles de la couche de transport), ICMP ou IGMP.

Vous avez appris l’en-tête de datagramme de protocole Internet version 4 (IPv4), l’en-tête de datagramme de protocole Internet version 4 (IPv4), différents champs d’un en-tête IPv4 et la fragmentation de datagramme IPv4. Les différents champs d’un en-tête IPv4 sont Version, IHL, Type de service, Longueur totale, Drapeaux, Décalage de fragment, TTL (Time-to-live), Protocole, Somme de contrôle d’en-tête, Adresse IPv4 source, Adresse IPv4 de destination, Options IP, Padding et Données utiles. Cliquer sur Suivant pour continuer

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