Le modèle réseau OSI et les couches

I. Introduction au modèle réseau OSI

Dans ce cours, nous allons voir le modèle OSI, qui est un modèle de réseau très important puisqu’il représente vraiment les bases à connaître pour tout bon administrateur réseau, voire même d’autres corps de métiers en rapport avec les réseaux informatiques. Ce tutoriel va être assez théorique car je ne vois pas trop comment expliquer le modèle OSI autrement, mais si vous restez bien attentifs vous devriez apprendre des choses intéressantes car je vais essayer d’expliquer ça de manière très simple.

Ce modèle se décompose en plusieurs couches utilisées pour décrire les communications entre les ordinateurs. Nous verrons comment le modèle OSI et son système de couches peut être très utile pour dépanner un réseau.

II. Explications

1 – Pourquoi l’utilisation de couches ?

Le plus simple pour comprendre l’intérêt des couches du modèle réseau OSI est de prendre la conversation entre deux personnes. Lors d’une conversation de ce genre, chaque personne a tout d’abord une idée, réfléchit ensuite à la formulation de cette idée, puis de la façon dont elle va l’énoncer (en parlant, criant, chantant, etc). Il en résulte un son émis par la personne et qui transporte son idée. C’est un peu ce concept que l’on retrouve dans les couches du modèle OSI.

Ces couches déterminent comment les informations doivent être transmises d’un ordinateur source à un ordinateur destination. En effet, pour qu’une communication puisse se dérouler correctement, il faut d’une part que le transport des informations se fasse correctement, mais pas uniquement. Il faut aussi, par exemple, que le communication se fasse dans la même langue pour l’émetteur et le destinataire. Dans le cas contraire, ils ne se comprendraient pas.
En language réseau, ce sont les protocoles qui assurent que la communication se fasse bien dans le même language, ou traduit le language si ce n’est pas le cas.

Par exemple la couche 3 de l’éméteur communique avec la couche 3 du destinataire. Les règles utilisées pour cette communication sont appelées protocoles de couche 3 dans cet exemple. Je vous ai fait un petit schéma (je suis pas un pro du dessin alors on ne se moque pas 😉 représentant les couches, les sens que prend la communication entre une source et une destination via ces couches :

tuto modele osi image 1

Cela va nous amener à expliquer plus en détail le modèle OSI, et vous devriez mieux comprendre pourquoi j’ai dessiné 7 couches, etc.

1 – Le modèle OSI et ses différentes couches

Tout d’abord, il faut savoir que le modèle OSI a été créé par l’OSI (International Organization for Standardization), qui a du réagir face à la croissance des réseaux dans les années 80. En effet, plus les réseaux augmentaient et plus des techniques propriétaires étaient utilisées par les différentes sociétés qui s’en servaient. Cela a posé très vite un problème lorsque deux de ces réseaux propriétaires voulaient communiquer entre eux, c’était tout bonnement impossible puisque les languages étaient incompatibles et les réseaux ne se comprenaient pas.
L’OSI a donc mis au point des règles qui assurent une compatibilité entre les réseaux, que le communication entre tous les réseaux soit possible. Ce modèle s’est très vite imposé comme le plus utilisé bien qu’il en existe d’autres.

Ce modèle OSI présente pas mal d’avantages : il est plus simple pour comprendre l’acheminement des informations, il rend les interfaces compatibles, il permet d’évoluer, simplifie la transmission des connaissances réseau ainsi que le dépannage réseau, puisqu’on dit usuellement qu’il faut toujours commencer par la première couche et remonter vers la dernière pour dépanner efficacement un réseau. En effet, (vous allez le comprendre sur le schéma des couches ci-dessous) si vous commencez à un chercher un problème réseau dans un programme, alors que c’est la prise réseau qui n’est pas branchée derrière le PC, vous risquez de chercher longtemps dans le vide 😉

Voici les différentes couches du modèle OSI, qui vont du média physique (carte réseau par exemple sur un PC) aux applications :

7 – APPLICATIONLes applications réseau qui exploitent les données (emails, navigateurs, etc.)Données
6 – PRESENTATIONLa représentation des données de façon compréhensible (format, lisibilité…)Données
5 – SESSIONGère les sessions entre les différentes applicationsDonnées
4 – TRANSPORTAssure la connexion de “bout en bout”, fiabilité et contrôle des transmissionsSegments
3 – RESEAUAdresse réseau, détermination du meilleur cheminPaquets
2 – LIAISON DE DONNEESContrôle de laison, accès au média, connectivitéTrames
1 – PHYSIQUECommunication binaire : cartes réseaux, connecteurs, fils, etc.Bits

Voici donc les sept couches du modèle OSI avec leurs utilités respectives, ainsi que le type de données qui est utilisé pour chaque couche.

Maintenant voyons des exemples de protocoles, de façon à bien voir à quelles couches ils sont associés, et pour que vous vous imaginiez mieux comment fonctionne la division en couches :

7 – APPLICATIONFTP, HTTP, TELNET, DNS, SMTP
6 – PRESENTATION
5 – SESSION
4 – TRANSPORTTCP, UDP
3 – RESEAUIP
2 – LIAISON DE DONNEESMAC
1 – PHYSIQUEEthernet

1 – Le modèle TCP/IP et ses différentes couches

Nous allons maintenant voir le modèle TCP/IP, qui est fortement basé sur le modèle OSI, mais qui plus intéressant pour nous dans la pratique.
Il se décompose également en couche, mais il n’en compte que 4 comparé au modèle OSI qui en comporte 7. On pourrait comparer les 2 modèles de cette manière :

Modèle TCP/IP Modèle OSI
4 – APPLICATION7 – APPLICATION
6 – PRESENTATION
5 – SESSION
3 – TRANSPORT4 – TRANSPORT
2 – INTERNET3 – RESEAU
1 – ACCES RESEAU2 – LIAISON DE DONNEES
1 – PHYSIQUE

Certaines couches ont le même nom dans le deux cas, mais elle ne correspondent pas exactement au même. Par exemple, la couche application a différente utilité dans chaque modèle.

Dans TCP/IP, il y a TCP et IP que l’on peut décomposer comme ceci :
– Le protocole TCP (transfert control protocol) est un protocole orienté connexion (contrairement à UDP) qui maintient et contrôle le dialogue entre une source et une destination.
– Ensuite vient la couche IP (internet protocol) qui est au niveau de la couche Internet 2, et qui a pour effet de diviser les segments TCP en paquets. La détermination du meilleur chemin pour l’acheminement et la commutation de paquets se font aussi au niveau de cette couche Internet.
– TCP/IP forme donc un couple dont chacun des élements a un rôle très important, puisque IP s’occupe d’acheminer les paquets, alors que TCP assure le transport de façon fiable.

Lors d’un passage au travers de chaque couche, en partant de la couche application qui va être un déclencheur dans l’envoi de données et en allant jusqu’à la couche physique, des données sont converties et ajoutées pour être dans le format de chaque couche : on parle d’encapsulation de données.

Par exemple, l’utilisateur commence par taper un texte sur sa machine au niveau de la couche 7 (application), des segments sont créé au niveau de la couche Transport pour s’assurer que la source et le destinataire peuvent communiquer de façon fiable, la couche réseau ajoute les adresses IP source et destination en en-tête à ces segments, ce qui en fait des paquets. Ensuite, les paquets sont placés dans des trames au niveau de la couche laison de données , puis en bits (séries de 0 et de 1) au niveau de la couche physique.

III. Conclusion du tutorial

Voilà, ce tutoriel vous a montré une vue d’ensemble des modèles OSI et TCP/IP ainsi que leur fonctionnement général, pour mieux comprendre comment circulent les informations sur les réseaux. C’est un incontournable pour tout professionnel du réseau, qui se doit de connaître ces règles de bases.

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