1.1.4. MODELE OSI (Open System Interconnect)
L'OSI est un modèle de base qui a été
défini par l'International Standard Organisation. Cette organisation
revient régulièrement pour normalisé différents
concepts, tant en électronique qu'en informatique.
Ce modèle définit 7 niveaux différents
pour le transport de données. Ces niveaux sont également
appelés couches.
Modèle fondé sur un principe
énoncé par Jules César : Diviser pour mieux
régner.
Le modèle OSI est un modèle préconisant
un certain nombre de règles à mettre en place pour interconnecter
un ensemble d'équipement. Le modèle OSI est un modèle
abstrait qui définit une terminologie, décompose les
systèmes de communication en sous ensemble fonctionnels appelés
couches.
L'OSI a pour but de spécifier les communications
entre systèmes informatiques ouverts.
L'OSI a décomposé les fonctions
nécessaires à la communication entre systèmes. Ces
fonctions sont réparties en 7 couches hiérarchisées
regroupées dans le "Modèle de référence" (IS 7498).
Ce modèle est avant tout abstrait. Les spécifications
définissent l'interaction entre les systèmes et non pas le
fonctionnement interne des systèmes.
Système très hiérarchisé : 7
couches et plusieurs sous-couches.
· Principes
o Regroupement de fonctions similaires dans une même
couche,
o Interface avec les couches immédiatement
supérieure et inférieure,
o Modifier une couche sans affecter les autres.
Modèle d'architecture générique.
Plusieurs tentatives d'implémentations par les constructeurs.
Aujourd'hui le modèle est conservé mais les protocoles sont
abandonnés.
a) Les sept couches du modèle d'OSI
La modélisation qui résulte de l'effort de
normalisation se nomme OSI (Open System Interconnexion), elle permet de
découper un problème de communication et se décompose en
sept couches.
Pour échanger des données entre deux
utilisateurs, différentes fonctions doivent être
réalisées.
Ces fonctions sont regroupées en « couches
».
Une couche est un domaine de normalisation où seront
fixées les règles de communication (les protocoles) qui
permettent aux mêmes couches de deux systèmes différents de
se parler, et des services qui définissent les fonctions de chaque
couche.
Le nom de « couche » montre bien le
cloisonnement de l'architecture. Les couches du modèle OSI sont
numérotées de 1 à 7, chaque couche des sept couches
de ce modèle représente une fonction nécessaire
à la communication. Cette répartition en couche a pour but de
rendre les différentes fonctions aussi distinctes et
indépendantes que possible, de manière à ce qu'une
modification au niveau d'une d'elles ne nécessite pas forcement de
changement au niveau des autres. Dans ce modèle, chaque couche est
censée fournir des services aux couches supérieures et utiliser
des données des couches inférieures.
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Couches
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Fonctions
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Niveau 1
Couche Physique
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La couche physique assure un transfert de
(bits) sur le support physique. Elle regroupe les
entités permettant l'interface avec le support physique aussi bien
mécanique, qu'électrique ou procédural.
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Niveau 2
Couche de Liaison des données
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La couche de liaison assure, sur la ligne, un service de
transfert de blocs de données (trames), entre deux
systèmes adjacents en assurant le contrôle,
l'établissement , le maintien et la libération du bien logique
entre les entités. Elle permet aussi, de détecter et de
corriger les erreurs inhérentes aux supports physiques.
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Niveau 3
Couche Réseau
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La couche réseau met en oeuvre les fonctions de
routage de données (paquets) à travers les
différents noeuds d'un sous - réseau, de prévention de
la congestion, l'adaptation de la taille des blocs de données aux
capacités du sous - réseau physique utilisé.
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Niveau 4
Couche Transport
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La couche transport assure le transfert de bout en bout
(d'utilisateur final à utilisateur final), des informations
(messages) entre les deux systèmes
d'extrémité.
La couche transport doit également assurer aux
couches hautes un transfert fiable quel que soit la qualité du
sous - réseau de transfert utilisé.
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Niveau 5
Couche Session
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La couche session gère l'échange de
données (transaction) entre les applications
distantes : elle synchronise les échanges et définit
des points de reprise sur incidents.
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Niveau 6
Couche présentation
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La couche présentation assure la mise en forme des
données, la conversion de codes nécessaires pour
délivrer à la couche supérieure un message
compréhensible.
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Niveau 7
Couche d'application
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La couche application comprend les programmes
d'applications ainsi que des fonctions applicatives
génériques permettant le développement d'applications
distribuées.
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Tableau 1 - 1 Les Sept couches du
Modèle OSI
Remarque :
La couche liaison de données est divisée en deux
sous-couches :
§ La couche LLC (Logical Link Control, contrôle de
liaison logique) qui assure le Transport des trames et gère l'adressage
des utilisateurs, c'est à dire des logiciels des couches
supérieures (IPX, IP, ...
§ La couche MAC (Medium Access Control, contrôle
d'accès au support) chaque carte réseau a une adresse physique
unique (adresse MAC)) qui structure les bits de données en trames et
gère l'adressage des cartes réseaux.
b) Communication entre les
couches
La mise en relation d'équipement d'origines
diverses nécessite l'utilisation de technique de connexion
compatibles (raccordement, niveaux électrique, protocoles.....). La
description de ces moyens correspond à une structure de communication
appelé architecture de communication. Architecture de deux
systèmes reliés par des relais (commutateurs ou routeurs). On
remarque que chaque couche à ses propres règles de
dialogues avec son homologue.
Les systèmes relais (réseaux, routeurs, etc....)
peuvent être très nombreux entre les systèmes
d'extrémité (SE) (exp : station connectée sur serveur
Web). Le fait de mettre des relais entre des SE, revient à faire de
l'interconnexion de réseaux.
Application
Présentation
Transfert
Réseau
Session
Liaison données
Physique
Application
Présentation
Transfert
Réseau
Session
Liaison données
Physique
1
2
3
4
6
7
5
1
2
3
4
6
7
5
Support physique de transmission
B
Récepteur
A
Emetteur
Imaginons 2 systèmes voulant se transmettre des
informations.
Figure 1.5 Communication entre les
couches
Une application du système A veut émettre des
données vers une application du système B. L'information va
partir de la couche 7 du système A va atteindre la couche 1 du
système A va passer par le système de transmission (câble,
satellite ...) pour arriver à la couche 1 du système B qui va
faire remonter l'information vers la couche 7 du système B.
L'unité la plus petite est le bit et se situe
au niveau de la couche physique. Aucune donnée n'est directement
échangée d'une couche d'un système A vers une couche d'un
système B hormis au niveau de la couche physique. Par contre
"logiquement", une couche d'un système à discuter avec la
même couche d'un système B.
Les données émises d'un système A
à un autre et encapsulé par le système A. Quand le
système B veut comprendre les données émises par le
système A, il "décapsule" les couches successives.
On distingue plusieurs classes de transport suivant la
qualité des couches précédentes. Plus les couches
inférieures sont complètes, moins la couche transport travaille
et réciproquement.
c) L'encapsulation
Les données des utilisateurs traversent toutes les
couches du modèle OSI jusqu'au niveau physique qui génère
le signal transmis sur le media. Chaque couche rajoute des informations de
contrôle du protocole. C'est l'encapsulation des données.
Cet ajout détériore les performances de débit mais sont
nécessaires pour assurer les services des différentes couches :
adressage, contrôle d'erreurs, contrôle de flux...
A chacun de ces niveaux du modèle OSI, on encapsule
un en-tête et une fin de trame (message) qui comporte les informations
nécessaires en suivant les règles définies par le
protocole utilisé. Ce protocole est le langage de communication pour le
transfert des données (TCP/IP, NetBui, IPX sont les principaux) sur le
réseau informatique. Sur le schéma ci - dessous, la partie qui
est rajoutée à chaque niveau est la partie sur fond blanc. La
partie sur fond grisé est celle obtenue après encapsulation du
niveau précédent. La dernière trame, celle qu'on obtient
après avoir encapsulé la couche physique, est celle qui sera
envoyée sur le réseau.
d) Correspondance entre les couches du
modèle OSI et les types de composants
réseau
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Couche du modèle OSI
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Composant réseaux
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Couche 1 + Couche 2 +Couche 3 : Réseau
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Routeurs
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Couche 1 +Couche 2 : Liaison des données
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Ponts et commutateurs
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Couche 1 : Physique
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Câbles et concentrateurs (hub)
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Tableau 1-2 Correspondance entre les
couches et composants réseau
1.1.4. Notion de Protocole
Un protocole est une série d'étapes à
suivre pour permettre une communication harmonieuse entre plusieurs
ordinateurs. Internet est un ensemble de protocoles regroupés sous le
terme "TCP-IP" (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol).
Voici une liste non exhaustive des différents protocoles qui peuvent
être utilisés :
v HTTP : (Hyper Texte Transfert Protocol) :
c'est celui que l'on utilise pour consulter les pages web.
v FTP : (File Transfert Protocol) : C'est un
protocole utilisé pour transférer des fichiers.
v SMTP : (Simple Mail Transfert Protocol) :
c'est le protocole utilisé pour envoyer des mails.
v POP : C'est le protocole utilisé
pour recevoir des mails
v Telnet : utilisé surtout pour
commander des applications côté serveur en lignes de commande
v IP (internet Protocol) : L'adresse IP vous
attribue une adresse lors de votre connexion à un serveur.
Les protocoles sont classés en deux
catégories :
ü Les protocoles où les machines s'envoient des
accusés de réception (pour permettre une gestion des erreurs). Ce
sont les protocoles "orientés connexion".
ü Les autres protocoles qui n'avertissent pas la machine
qui va recevoir les données sont les protocoles "non orientés
connexion"
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