TCP UDP et transport de bout en bout

Définition

TCP (Transmission Control Protocol) et UDP (User Datagram Protocol) sont les deux protocoles majeurs de la couche Transport (Host-to-Host) dans TCP/IP. TCP offre un transport fiable, oriente connexion. UDP offre un transport leger, sans connexion. Les deux utilisent des numeros de port pour multiplexer les applications.

Contexte

CCST demande de connaitre les differences fondamentales entre TCP et UDP, le concept de three-way handshake, les numeros de port well-known et la notion de fiabilite.

Détails techniques

Comparaison TCP vs UDP

Critère	TCP	UDP
Type	Orienté connexion	Sans connexion
Fiabilité	Oui (ACK, retransmission)	Non
Ordre	Séquencement garanti	Pas de séquencement
Controle de flux	Oui (windowing)	Non
Overhead	20 octets (en-tete minimum)	8 octets
Vitesse	Plus lent (controles)	Plus rapide
Exemples	HTTP, HTTPS, FTP, SSH, SMTP	DNS (requetes), DHCP, TFTP, SNMP, VoIP

Three-way handshake (TCP)

Client                  Serveur
  |                        |
  |---- SYN -------------->|  (1) Le client demande une connexion
  |<--- SYN-ACK -----------|  (2) Le serveur accepte et repond
  |---- ACK -------------->|  (3) Le client confirme
  |                        |
  |==== Connexion etablie ====|
  |                        |
  |<--- DATA / ACK ------->|  (echange de donnees)
  |                        |
  |---- FIN -------------->|  (fermeture)
  |<--- ACK ---------------|  
  |<--- FIN ---------------|  
  |---- ACK -------------->|

Numeros de port

Plage	Nom	Usage
0 – 1023	Well-known ports	Services standards (HTTP=80, SSH=22, DNS=53...)
1024 – 49151	Registered ports	Applications enregistrees (MySQL=3306, RDP=3389...)
49152 – 65535	Dynamic / ephemeral	Ports source aleatoires attribues par le client

Ports well-known a connaitre pour CCST

Port	Protocole	Service
20/21	TCP	FTP (data / control)
22	TCP	SSH / SFTP
23	TCP	Telnet
25	TCP	SMTP
53	UDP/TCP	DNS
67/68	UDP	DHCP
69	UDP	TFTP
80	TCP	HTTP
110	TCP	POP3
123	UDP	NTP
143	TCP	IMAP
161/162	UDP	SNMP
443	TCP	HTTPS

Socket

Un socket identifie de maniere unique une connexion : IP source : port source ↔ IP destination : port destination.

Exemple : 192.168.1.10:49200 → 93.184.216.34:443 (HTTPS).

Fiabilite TCP : windowing et ACK

Le client envoie N segments avant d'attendre un ACK (fenetre de taille N).
Si un segment est perdu, le recepteur signale le dernier segment recu correctement et l'emetteur retransmet.
La taille de la fenetre s'ajuste dynamiquement (TCP slow start, congestion avoidance).

Exemple concret

Un navigateur ouvre une page HTTPS. Il etablit d'abord un three-way handshake TCP vers le port 443 du serveur. Puis il negocie TLS. Les donnees HTML sont transmises de facon fiable (chaque segment est acquitte). En parallele, un telephone VoIP utilise UDP sur le port 5060 (SIP) pour la signalisation et les ports RTP (UDP) pour la voix — perdre un paquet voix est preferable a attendre une retransmission TCP.

TCP UDP Et Transport De Bout En Bout