Cours OSI

Modèle OSI - Modèle TCP/IP I/ Présentation du modèle de référence OSI
1. Le modèle général de communication à couche La première évolution des réseaux informatiques a été des plus
anarchiques, chaque constructeur développant presque sa propre
technologie. Le résultat de cela était une quasi-impossibilité de connecter
différents réseaux entre eux. Pour palier à cela, l'Iso (Institut
International de normalisation - International Organization for
Standardization) décida de mettre en place un modèle de référence théorique
décrivant le fonctionnement des communications réseaux, à partir des
structures réseaux prédominantes de l'époque : DecNet et SNA. Cela conduit
à la création du modèle OSI (Open System Interconnection)
Le but de ce modèle est d'analyser la communication en découpant les
différentes étapes en 7 couches ; chacune de ces couches remplissant une
tache bien spécifique :
. Quelles sont les informations qui circulent ?
. Sous quelle forme circulent-elles ?
. Quel chemin empruntent-elles ?
. Quelles règles s'appliquent aux flux d'informations ?
|Couche|Nom |Description |
|7 |Application |Communication avec les |
| | |logiciels |
|6 |Présentation|Gestion de la syntaxe |
|5 |Session |Contrôle du dialogue |
|4 |Transport |Qualité de la transmission|
|3 |Réseau |Sélection du chemin |
|2 |Liaison de |Préparation de l'envoi sur|
| |données |le média |
|1 |Physique |Envoi sur le média |
| | |physique |
Les 7 couches du modèle OSI
Les avantages de ce modèle sont :
. Une division de la communication réseau en éléments plus petits et
plus simple pour une meilleure compréhension
. L'uniformisation des éléments afin de permettre le développement
multi constructeur
. La possibilité de modifier un aspect de la communication réseau
sans modifier le reste (Exemple : un nouveau média) 2. L'encapsulation Pour communiquer entre les couches et entre les hôtes d'un réseau, OSI a
recourt au principe d'encapsulation.
Encapsulation : processus de conditionnement des données consistant à
ajouter un en tête de protocole déterminé avant que les données ne soient
transmises à la couche inférieure :
[pic]
Principe de l'encapsulation
Lorsque 2 hôtes communiquent, on parle de communication d'égal à égal ;
c'est-à-dire que la couche n de la source communique avec la couche n du
destinataire. Lorsqu'une couche de la source reçoit des données, elle encapsule ces
dernières avec ses informations puis les passe à la couche inférieure. Le
mécanisme inverse a lieu au niveau du destinataire ou une couche
réceptionne les données de la couche inférieure ; enlève les informations
la concernant ; puis transmet les informations restantes à la couche
supérieure. Les données transitant à la couche n de la source sont donc les
mêmes que les données transitant à la couche n du destinataire.
Pour identifier les données lors de leur passage au travers d'une couche,
l'appellation « Unité de données de protocole (PDU) » est utilisée.
|Couche|Désignation |
|7 |Données |
|6 | |
|5 | |
|4 |Segment |
|3 |Paquets |
|2 |Trame |
|1 |Bits |
Les PDU des différentes couches [pic]
- Un bref examen de ce procédé permet de voir que les trois couches
supérieures (application, présentation et session) préparent les données
pour la transmission en créant un format commun.
- La couche transport, elle, va diviser les données en plusieurs segments.
Elle segmente les données en portions gérables. Pour que l'hôte récepteur
puisse replacer ces segments dans le bon ordre, elle va aussi attribuer un
numéro de séquence à chaque segment.
- La couche réseau va encapsuler les segments, qui donneront ainsi des
paquets. Elle ajoute à ce paquet une adresse réseau d'origine et de
destination. (exemple: adresse IP)
- La couche liaison de données va continuer l'encapsulation du paquet et
crée une trame, à laquelle va y ajouter l'adresse locale (MAC) d'origine et
de destination.
- Elle transmet ensuite les bits de la trame sur le média de couche
physique.
Au sein d'un réseau local, seul l'unité de trame est utilisée, car les
adresses MAC suffisent à acheminer les données. Si nous devons transmettre
des données à un hôte se trouvant sur un intranet ou sur Internet, l'unité
de données utilisée est le paquet
II/ Le modèle TCP/IP
1. Présentation de TCP/IP La forme actuelle de TCP/IP résulte du rôle historique que ce système de
protocoles a joué dans le parachèvement de ce qui allait devenir Internet.
A l'instar des nombreux développements de ces dernières années, Internet
est issu des recherches lancées aux Etats-Unis par le DOD, département de
la défense.
A la fin des années 60, les officiels du DOD se rendent compte que les
militaires du département de la défense possèdent une grande quantité de
matériel informatique très divers, mais ces machines travaillent pour la
plupart de manière isolées ou encore en réseaux de taille très modeste avec
des protocoles incompatibles entre eux, ceci rendant une interconnexion
impossible.
Les autorités militaires se sont alors demandé s'il était possible, pour
ces machines aux profils très différents, de traiter des informations mises
en commun. Habitués comme ils le sont aux problèmes de sécurité, les
responsables de la défense ont immédiatement réalisé qu'un réseau de grande
ampleur deviendrait une cible idéale en cas de conflit. La caractéristique
principale de ce réseau, s'il devait exister, était d'être non centralisé.
Ses fonctions essentielles ne devaient en aucun cas se trouver en un seul
point, ce qui le rendrait trop vulnérable. C'est alors que fut mis en place
le projet Arpanet (Advanced Research Projects Agency du DOD), qui allait
devenir par la suite le système d'interconnexion de réseau qui régit ce que
l'on appelle aujourd'hui l'Internet : TCP/IP.
TCP/IP est un modèle comprenant 4 couches :
|Couche|Nom |Description |
|4 |Application |Couches 7 à 5 du modèle |
| | |OSI |
|3 |Transport |Qualité de transmission |
|2 |Internet |Sélection du chemin |
|1 |Accès au |Reprend les couches 1 et 2|
| |réseau |du modèle OSI |
Les 4 couches de TCP/IP 2. Protocole orienté/non orienté connexion Protocole : Ensemble formel de règles et de conventions qui régit l'échange
d'informations entre des unités en réseau
Dans un protocole orienté connexion, TCP/IP établit un dialogue entre la
source et le destinataire pendant qu'il prépare les informations de la
couche application en segments. Il y a alors un échange de segments de
couche 4 afin de préparer une communication et donc une connexion logique
pendant un certain temps.
Cette communication faisant appel à un circuit logique temporaire est
appelé commutation de paquets, en opposition à la commutation de circuits
supposant elle un circuit permanent.
Un protocole non orienté connexion envoie les données sur le réseau sans
qu'un circuit ait été établi au préalable. 3. Comparaison entre OSI et TCP/IP Ces deux modèles sont très similaires, dans la mesure où les 2 sont des
modèles de communication à couche et utilisent l'encapsulation de données.
On remarque cependant deux différences majeures :
. TCP/IP regroupe certaines couches du modèle OSI dans des couches
plus général
. TCP/IP est plus qu'un modèle de conception théorique, c'est sur lui
que repose le réseau Internet actuel
|Modèle OSI | |Modèle TCP/IP |
| | | | | |
|Couche |Désignation | |Couche |Désignation |
|Application |Couche | |Application |Protocoles |
| |Applications | | | |
|Présentation| | | | |
|Session | | | | |
|Transport |Couches flux de | |Transport | |
| |données | | | |
|Réseau | | |Internet |Réseaux |
|Liaison de | | |Accès Réseau | |
|données | | | | |
|Physique | | | | |
Les modèles OSI et TCP/IP