Le modèle de référence OSI

Le modèle de référence OSI Source:cerig.efpg.inpg.fr REMERCIEMENTS: M. Alain Hugentobler groupe réseau CUI UNIGE Dr Jacques Menu chargé de cours CUI UNIGE RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 1/38

Plan de la présentation Le modèle de référence OSI Qu est-ce que le modèle OSI? Les 7 couches du modèle OSI Les équipements réseau et OSI Communication entre applications «Empaquetage» des données Exemple avec un routeur Utilisation concrète d OSI TCP/IP Web et modèle OSI SSH et modèle OSI Conclusion Critique du modèle OSI Avenir du modèle OSI RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 2/38

Le modèle OSI

Qu est-ce que le modèle OSI? OSI (Open Systems Interconnection). Proposé en 1978 par l organisation ISO (International Organisation for Standardisation) pour spécifier un modèle pour l architecture des réseaux. Il permet à différents produits de communiquer entre eux s ils respectent ce modèle. Ce modèle décrit les protocoles qui doivent être utilisés au niveau de chaque couche. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 4/38

La pile OSI Le modèle OSI est composé de sept couches couvrant, dans leur ensemble, la totalité des fonctions réseau d'un système d'exploitation. Couches orientées traitement Couches orientées transmission 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 5/38

La couche physique S occupe de la transmission brute des bits sur un canal de transmission. Responsable de la bonne transmission des données. Définit les caractéristiques électriques, mécaniques et les procédures d établissement, de maintiens et de libération du circuit de données. 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 6/38

La couche liaison de données Fractionne les données d'entrée de l'émetteur en trames de données. Transmet les trames en séquences et gère les trames d'acquittement renvoyées par le récepteur. Crée et reconnaît les frontières des trames. Gère les problèmes posés par les trames perdues, endommagées ou détruites. Contrôle le flux pour éviter l engorgement du récepteur. Exemple de protocole: Ethernet 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 7/38

La couche réseau Gère le sous réseau et le routage des paquets. Contrôle le trafic. Permet de connecter des sous réseaux hétérogènes. Exemples de protocoles: IP ARP 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 8/38

La couche transport Découpe les données transmises par la couche session en plus petites entités (messages) et les réassemble de l autre côté. S assure que les messages arrivent correctement de l autre côté. C est la première des couches de bout en bout. Un programme source soutient une «conversation» directement avec un programme similaire sur la machine destinataire. Exemples de protocoles: TCP UDP 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 9/38

La couche session Permet aux utilisateurs de machines distantes d établir des sessions entre eux. Si il est essentiel que les deux côtés ne lancent pas la même opération en même temps, c est cette couche qui gère le jeton. Gère la synchronisation et place des points de reprises dans le flot de données. Exemples de protocoles: SSH IRC HTTP 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 10/38

La couche présentation S occupe de la partie syntaxique et sémantique de la transmission de l information. Traite l information de manière à la rendre compatible entre tâches communicantes. Gère les conversions de codes ou de format de données. C est elle qui cryptera, formatera ou compressera les données. 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 11/38

La couche application Point de contact entre l utilisateur et le réseau. Permet le transfert de fichiers en gérant les incompatibilités. Permet le courrier électronique, le travail à distance. Exemples de protocoles: Telnet Ping Navigateur Web 7. COUCHE APPLICATION Constituée d application utilisant le réseau. 6. COUCHE PRESENTATION S occupe de la présentation des données. 5. COUCHE SESSION Gère les sessions entre applications. 4. COUCHE TRANSPORT Détection et correction des erreurs et contrôle du flot. 3. COUCHE RESEAU Gère les connexions au travers du réseau pour les couches supérieures. 2. COUCHE LIAISON DE DONNES Fournit un acheminement fiable des données au travers d un lien physique. 1. COUCHE PHYSIQUE Définit les caractéristiques des équipements (physiques et mécaniques). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 12/38

OSI et les équipements réseaux (1) Répéteurs Les répéteurs se contentent de relier deux segments entre eux. Ils lisent des impulsions électriques sur leur entrée sur un type de supports et génèrent sur leur sortie des impulsions qui sont remises en forme et amplifiées, après régénération de l'horloge et de la synchronisation. On peut donc dire que les répéteurs travaillent au niveau 1 du modèle OSI. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 13/38

OSI et les équipements réseaux (2) Ponts Les ponts maintiennent les messages sur un segment, ou les font transiter vers un autre, en fonction des adresses "source" et "destination" contenues dans les trames. Les ponts travaillent au niveau 2 du modèle OSI. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 14/38

OSI et les équipements réseaux (3) Switchs Les switchs sont capables d'analyser un peu l'information contenue dans la trame, de repérer l'adresse MAC de la destination et d'envoyer la trame vers le bon ordinateur. On dit que les switchs travaillent au niveau 2 du modèle OSI mais de nos jours beaucoup de progrès ont été faits, on peut donc dire qu ils travaillent au niveau 2,3 du modèle. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 15/38

OSI et les équipements réseaux (4) Routeurs Réalise la liaison, l'adressage et le routage entre deux réseaux locaux ou distants. Les routeurs sont capables de décoder les trames jusqu'à retrouver l'adresse IP et de diriger l'information dans la bonne direction. On peut aussi définir dans les trames le chemin où doit passer la trame, le routeur peut comprendre tout cela. Le routeur travaille donc au niveau 3 du modèle OSI. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 16/38

Communication entre applications

Transmission des données Expéditeur bits Lorsque le processus émetteur veut envoyer des données il les transmet à la couche application. Celle -ci peut les traiter puis leur ajoute une en-tête avant de les transmettre à la couche présentation. Il en va de même pour toutes les couches. La couche liaison de données ajoute également un délimiteur de fin de trame après les données. Lorsqu elles arrivent à la couche physique, les données sont envoyées. Chaque couche est programmée comme si elle communiquait directement avec la couche correspondante du récepteur. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 18/38

Transmission des données Expéditeur bits A la réception on procède de la même façon mais dans l autre sens Chaque couche enlève l en-tête que son homologue côté émetteur avait ajouté. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 19/38

Exemple: transmission des données en passant par un routeur Expéditeur routeur Mac 2 bits 1 IPa La couche physique du routeur reçoit une suite de bits qui a été envoyée par le processus émetteur. La couche liaison de données enlève la première en-tête qui est la mac adresse. IPb RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 20/38

Exemple: transmission des données en passant par un routeur Expéditeur routeur IP IP Mac a bits b IPa La couche réseau enlève la deuxième entête qui est l adresse IP à laquelle on souhaite envoyer les données. Puis on commence à «redescendre» dans la pile, l adresse IP est donc remise en entête. IPb RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 21/38

Exemple: transmission des données en passant par un routeur Expéditeur routeur IP IP Mac Mac bits b a bits La couche 2 met la mac adresse correspondante pour que les données soient envoyées sur la sortie qui permet d atteindre la machine correspondant à l IP. Les bits sont transmis par la couche 1. IPb RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 22/38 IPa

Utilisation concrète d OSI

L utilisation du modèle OSI Comme nous avons pu le remarquer, le modèle OSI n est pas utilisé tels quel dans les réseaux actuels. C est maintenant TCP/IP qui est le plus utilisé, notamment pour une question de prix. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 24/38

TCP/IP(1) TCP/IP est un modèle à 4 couches: 1 Couche accès au réseau Constituée de routines pour accéder des réseaux physiques. Exemples de protocoles: Ethernet, Token Ring 2 Couche Internet définit le datagramme et gère le routage des données. Exemples de protocoles: IP, ARP 3 Couche transport d hôte à hôte Offre un service d acheminement des données de bout en bout. constituée d application et processus utilisant le réseau. Exemples de protocoles: TCP, UDP 4 Couche application constituée d application et processus utilisant le réseau. Exemples de protocoles: FTP, HTTP RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 25/38

OSI et TCP/IP Application Présentation Session Transport Réseau Liaison de données Physique Application Transport d hôte à hôte Internet Hôte-réseau OSI TCP/IP RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 26/38

TCP/IP couche 1 et 2 1. Couche accès au réseau acheminement des données sur la liaison la coordination transmission de données (synchronisation) format des données conversion des signaux (analogique/numérique) contrôle d'erreurs à l'arrivée 2. Couche Internet définit les datagrammes gère les notions d'adressage IP. Elle permet l'acheminement des datagrammes (paquets de données) fragmentation et assemblage à la réception. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 27/38

TCP/IP couche 3 et 4 3. Couche transport d hôte à hôte deux protocoles, qui sont TCP et UDP permet à deux applications d'échanger des données indépendamment du type de réseau emprunté (c'est-à-dire indépendamment des couches inférieures. Contrairement à UDP, TCP est orienté connexion et assure le contrôle des erreurs. 4. Couche application différents types d application, mais la plupart sont des services réseau. assure l'interface avec le système d'exploitation. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 28/38

Exemples: SSH et modèle OSI(1) Le protocole SSH (Secure Shell) permet à un client d ouvrir une session interactive sur une machine distante afin d envoyer des commandes ou des fichiers de manière sécurisée. Ce protocole travaille au niveau 5 (session du modèle OSI). RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 29/38

Exemples: SSH et modèle OSI(2) Fonctionnement de SSH: Le client et le serveur doivent s identifier mutuellement afin de mettre en place un canal sécurisé. C est donc la couche transport qui interviendra. Le client s authentifie auprès du serveur pour obtenir une session. C est donc la couche session qui intervient Remarques: Le protocole SSH permet l envoi d informations en mode caractère. La couche présentation ne sera donc pas utilisée dans le cas de ce protocole. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 30/38

Exemples: Web et modèle OSI(1) Contrairement à SSH dans le cas du Web, c est la couche session qui n est pas utilisée. Pour le web aucune session est gérée et maintenue entre le client et le serveur, dans le cas d une utilisation de base. On remarque par contre que la couche présentation sera utilisée dans le cas du Web. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 31/38

Exemples: Web et modèle OSI(2) Le Web et la couche présentation Lorsqu un browser web reçoit du code HTML il doit ensuite l interpréter pour afficher le contenu de la page. Chaque browser peut interpréter de façon quelque peu différente ce code HTML. C est le rôle de la couche présentation de faire en sorte de passer du code reçu à l affichage correspondant. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 32/38

Conclusion

Critique du modèle OSI (1) Ce n'était pas le bon moment Lorsque le modèle OSI est sorti, les universités américaines utilisaient déjà largement TCP/IP. Les industriels n'ont donc pas ressenti le besoin d'investir dessus. Ce n'était pas la bonne technologie Le modèle OSI est peut-être trop complet et trop complexe. En effet, peu de programmes peuvent utiliser correctement les 7 couches du modèle. Les couches session et présentation sont peu utilisées alors que les couches liaisons de données et réseau sont souvent découpée en sous-couches car elles sont trop complexes. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 34/38

Critique du modèle OSI (2) Ce n'était pas la bonne implémentation Le modèle est relativement complexe et donc les premières implémentation étaient relativement lourdes et lentes. A l'inverse la première version de TCP/IP étaient gratuite et relativement efficace. Ce n'était pas la bonne politique Les efforts d'implémentation du modèle étaient surtout "bureaucratiques" et les gens ont peut-être vu ça d'un mauvaise oeil. RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 35/38

L avenir du modèle OSI Malgré une mise à jour du modèle en 1994, OSI a clairement perdu la guerre face à TCP/IP. Le modèle OSI restera pourtant présent encore un certains temps. En effet il a été un des premiers grands efforts de normalisation du monde des réseaux. Même si c'est maintenant TCP/IP qui est le plus utilisé, les gens continuent à utiliser OSI comme modèle de référence. Certains ont tendance à voir TCP/IP comme l'implémentation réelle de OSI RIBORDY Gaelle SARIKAYA Ilhami 36/38

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