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Protocole IP · leçon 1 sur 9

Trame, paquet & datagramme

Plan du cours

Protocole IP

  1. Trame, paquet & datagramme
  2. L'en-tête IPv4 : Version, IHL, ToS/QoS
  3. Flags, TTL, Protocole, Checksum, Adresses
  4. MTU & Fragmentation

Protocole ARP

  1. Rôle d'ARP : adresses MAC & IP
  2. Fonctionnement : Request, Reply, Cache

Protocole ICMP

  1. Introduction : rôle, encapsulation, messages
  2. Ping, Traceroute & MTR
  3. iPerf : mesure de performance

Avant d'étudier le protocole IP en détail, il est essentiel de maîtriser le vocabulaire de base. Les données ne voyagent pas "en bloc" sur un réseau. Elles sont découpées, encapsulées et nommées différemment selon la couche OSI où elles se trouvent.

01
Les PDU : une unité de données pour chaque couche

Dans le modèle OSI, chaque couche a son propre nom pour l'unité de données qu'elle manipule. C'est ce qu'on appelle un PDU (Protocol Data Unit).

CoucheNomPDURôle
7-5Application, Présentation, SessionDonnéesLes données brutes de l'application
4TransportSegmentTCP ou UDP ajoutent leurs en-têtes
3RéseauPaquet / DatagrammeIP ajoute les adresses source/dest pour le routage
2Liaison de donnéesTrameEthernet ajoute les adresses MAC
1PhysiqueBitsSignal électrique, optique ou radio

02
La trame — couche 2, niveau Liaison

Une trame est l'unité de base de communication à la couche 2 (Liaison de données). Elle encapsule un paquet IP et lui ajoute des informations de contrôle propres au réseau local (adresses MAC, type de protocole, checksum de trame).

STRUCTURE SIMPLIFIÉE D'UNE TRAME ETHERNET
Préambule
8 oct.
MAC Dest
6 oct.
MAC Src
6 oct.
Type
2 oct.
PAQUET IP
46–1500 oct.
FCS
4 oct.

03
Le paquet / datagramme : couche 3, niveau Réseau

Paquet

Terme générique pour une unité de données à la couche réseau. Un paquet contient un en-tête (avec les adresses IP source et destination) et une charge utile (les données du segment TCP/UDP).

Datagramme

Terme spécifique au protocole IP. Un datagramme IP est auto-suffisant . Il contient toutes les informations nécessaires pour être acheminé de sa source à sa destination, indépendamment des autres datagrammes.

Pourquoi "datagramme" pour IP ? Contrairement à TCP qui établit une connexion continue, IP envoie chaque paquet de façon indépendante  et sans connexion préalable, sans garantie d'ordre, sans garantie d'arrivée. Chaque paquet trouve sa propre route. C'est le sens du terme "datagramme" : une lettre autonome vs un appel téléphonique (TCP).

04
Structure générale du datagramme IP

Voici comment se décompose un datagramme IPv4. Nous étudierons chaque champ en détail dans les leçons suivantes :

DATAGRAMME IPv4 — VUE D'ENSEMBLE (32 bits par ligne)
Version
4 bits
IHL
4 bits
Type of Service (ToS)
8 bits
Longueur totale
16 bits
Identification
16 bits
Flags
3 bits
Fragment Offset
13 bits
TTL
8 bits
Protocole
8 bits
Checksum
16 bits
Adresse IP source — 32 bits
Adresse IP destination — 32 bits
Options (variable, rarement utilisées)
DONNÉES (Payload — segment TCP ou UDP)

À retenir
  • Trame (couche 2) = enveloppe locale avec adresses MAC · Paquet/Datagramme (couche 3) = enveloppe routée avec adresses IP
  • Un datagramme IP peut ne jamais prendre le même chemin (il dépend du protocole de routage). Chaque paquet trouve sa propre route
  • L'en-tête IPv4 standard fait 20 octets minimum (5 lignes × 32 bits) — nous allons en détailler chaque champ

Cours mis à jour en mars 2026.