Conservatoire National des Arts et Métiers FOD Ile de France LE MODELE ISO 20 octobre 2006 Le Modèle ISO (Interconnexion des Systèmes Ouverts 1 ) a été publié par l'iso en 1984. Ce document est un support de cours à l'usage exclusif des auditeurs du Cnam dans le cadre de leur formation. Ce document est protégé par le code de la propriété individuelle (livre 1er article L111-1 à L113-9). Tout autre usage est interdit sans l'autorisation écrite du Cnam. 1 En anglais OSI : Open Software Interconnection Le Modèle ISO 1/11
SOMMAIRE I- CONCEPTS GENERAUX... 3 I.1- LES RESEAUX INFORMATIQUES... 3 I.2- LES COUCHES DU MODELE ISO... 4 I.3- LES OBJETS MANIPULES... 4 I.4- LES EQUIPEMENTS... 5 I.5- LES PROTOCOLES... 6 I.6- L'ENCAPSULATION DES MESSAGES... 7 II- COMPARAISON DES MODELES ISO ET INTERNET... 8 III- PROTOCOLES... 9 III.1- LES PROTOCOLES ISO... 9 III.2- LES PROTOCOLES INTERNET... 9 ANNEXE A : CORRIGES DES EXERCICES... 11 Le Modèle ISO 2/11
I- CONCEPTS GENERAUX I.1- Les Réseaux Informatiques Réseaux : Un réseau informatique est un dispositif permettant à un certain nombre d'ordinateurs de communiquer entre eux. Comme réseaux informatiques vous connaissez par exemple les réseaux WiFi (sans fil), les réseaux Ethernet (câbles Ethernet) et le réseau RNIS (lié au réseau téléphonique). Réseaux de réseaux : Dans le cadre du modèle OSI un réseau informatique élémentaire se caractérise par un support de transmission unique (ou alors par plusieurs tronçons de supports de transmission formant un tout bien identifié). Toujours dans le cadre du modèle OSI plusieurs réseaux informatiques élémentaires peuvent être reliés entre eux par des routeurs constituant ainsi un réseau de réseaux. Le langage commun utilise le terme de "réseau" à la fois pour désigner un réseau élémentaire et un réseau de réseaux élémentaires. Exemples : - Ethernet est un réseau élémentaire - WiFi est un réseau élémentaire - RNIS est un réseau de réseaux - Internet est un réseau de réseaux Le Modèle ISO 3/11
I.2- Les couches du modèle ISO Le modèle ISO est structuré en couches pour des raisons de modularité : Isoler les différentes fonctionnalités. Niveau Couche Fonctionnalités 7 Application Normaliser les primitives d'accès aux réseaux des applications informatiques (ex: les Sockets Unix). Normaliser les services standards des réseaux informatiques : Messagerie, Transfert de fichiers, Annuaires, Disques partagés, Périphériques partagés, Télé-traitement, Environnements distribués, Administration de réseau... 6 Présentation Codification, compression et chiffrement des données. 5 Session Synchroniser les échanges entre 2 applications distantes selon le mode demandé par les applications : Client/Serveur, Peer to Peer, Transfert de fichiers... 4 Transport Etablir un canal de communication entre 2 applications distantes. (à l'intérieur de la voie de communication établie entre les 2 ordinateurs par la couche réseau). 3 Réseau Etablir une voie de communication entre 2 ordinateurs distants au travers d'un ou de plusieurs réseaux élémentaires reliés entre eux par des routeurs. 2 Liaison Transmission d'information entre 2 ordinateurs connectés à un même support de transmission. 1 Physique Techniques de transmission de bits sur un Médium. Les Supports de Transmission, les connecteurs et les équipements intermédiaires correspondants. I.3- Les objets manipulés Niveau Couche Objet élémentaire manipulé 7 Application Message 6 Présentation 5 Session 4 Transport Fragment 3 Réseau Paquet (packet) 2 Liaison Trame (frame) 1 Physique Séquences de Bits Le Modèle ISO 4/11
I.4- Les équipements Niveau Couche Equipements 4 Transport 3 Réseau Routeurs, 2 Liaison Pont 2 et Commutateurs. 1 Physique Câbles, Connecteurs, Codecs 3, Modems 4, Répartiteurs (Hub), Routeurs : Equipement servant à interconnecter les réseaux élémentaires. Répartiteur ou Hub : Equipement servant à relier des ordinateurs à un réseau Ethernet. Commutateurs : Equipement servant à relier des ordinateurs à un réseau Ethernet ou à relier des brins de réseaux Ethernet entre eux. Le réseau Ethernet ainsi constitué est un réseau élémentaire. Codecs : Codeur/Décodeur : Equipement servant à effectuer la conversion d'un signal numérique en analogique et réciproquement (voie humaine numérisée pour le téléphone portable par exemple). Le terme s'utilise aussi pour les conversions numérique-numérique (changement de format). Modems : Modulateur/Démodulateur : Equipement servant à transformer un signal électrique carré en signal électrique modulé et réciproquement. Par exemple votre ordinateur délivre en sortie des signaux numériques qui correspondent à des signaux électriques carrés, pour traverser le réseau téléphonique traditionnel (liaison analogique entre l'abonné et son central téléphonique), le signal carré de l'ordinateur est modulé (transformé en signal analogique). Par signal carré on entend un signal avec un niveau pour les "1" et un niveau pour les "0". Signal carré Signal modulé 2 Equipements obsolètes, de plus en plus remplacés par des commutateurs (switchs). 3 Codeurs / Décodeurs 4 Modulateurs / Démodulateurs Le Modèle ISO 5/11
I.5- Les protocoles Les Protocoles correspondent au dialogue entre les couches, il s'agit des spécifications des règles d'échanges : Couche "i+1" locale Protocole "i+1" Couche "i+1" distante Règles et conventions utilisées pour les échanges Couche "i" locale Protocole "i" Couche "i" distante Les protocoles doivent agir uniquement à l'intérieur de la même couche. Le Modèle ISO 6/11
I.6- L'encapsulation des messages Le fragment de Message Applicatif est encapsulé dans un Fragment, le Fragment est encapsulé dans un Paquet et le Paquet est encapsulé à son tour dans une Trame laquelle Trame va circuler sur le support de transmission. o m représente le message applicatif o M représente le message applicatif codifié o F représente le fragment du message transporté (le message applicatif est éclaté en n fragments par la couche de Transport). o H2, H3, H4 (Head) représentent respectivement les en-têtes de la Trame, du Paquet et du Fragment. o T2 (Tail) représente l'éventuelle terminaison de la Trame (terminaison parfois nécessaire pour des raisons de synchronisation au niveau des supports de transmission). Le Modèle ISO 7/11
II- COMPARAISON DES MODELES ISO ET INTERNET CORRESPONDANCE ENTRE LES COUCHES Modèle ISO Application Présentation Session Transport Réseau Liaison Physique Couche Internet Services Transport Réseau ou réseau logique Réseau Physique Internet est un modèle à 4 couches alors que ISO est un modèle à 7 couches. Le modèle ISO est le seul à structurer les couches hautes. Les standard Internet sont gratuits alors que les normes ISO sont toutes payantes. Un équipement ISO doit généralement être agréé par l'iso ce qui coûte du temps et de l'argent. Vous êtres libres de construire et de commercialiser des équipements Internet sans avoir besoin d'agrément, c'est le marché qui validera vos produits. CORRESPONDANCE ENTRE LES OBJETS MANIPULES Niveau Couche Objet ISO Objet Internet 7 Application Message Message 6 Présentation 5 Session 4 Transport Fragment Segment 3 Réseau Paquet (packet) Datagramme (datagram) 2 Liaison Trame (frame) Trame (frame) 1 Physique Séquences de Bits Séquences de Bits Le Modèle ISO 8/11
III- PROTOCOLES III.1- Les protocoles ISO PROTOCOLES ISO COUCHES Couche Norme ISO FTAM : Transfert de fichiers Application IS 8571 X400 : Messagerie Application IS 10021 X500 : Annuaire Application IS 9594 UNICODE : Codage des caractères Présentation IS 10646 JPEG : Compression d'image Présentation IS 10918 TP0-TP4 Transport IS 8072-8073 X25* Réseau IS 8878 HDLC "High-level Data Link Control" Liaison IS 7809 Ethernet Liaison IS 8802.3 WiFi Liaison IS 8802.11 III.2- Les protocoles Internet PROTOCOLES INTERNET Couche RFC COUCHES BASSES SNMP : Gestion de réseau Service 5 3411-3417 HTTP Echanges de pages Web Service 5 1945 6 HTML Format page Web Service 5 2854 6 XML Représentation des données Service 5 3275 6 NFS-4 Partage de répertoires réseau Service 5 3010 SMTP Messagerie Service 5 821 POP-3 Boîte aux lettres Service 5 2449 DNS Annuaire de type pages blanches Service 5 1101 LDAP 7 : Annuaire de type pages jaunes Service 5 2251 FTP : Transfert de fichiers Service 5 691 UDP "User Datagram Protocol" Transport 768 TCP "Transport Control Protocol" Transport 793 IP-v4 "Internet protocol" Réseau 791 PPP "Point to Point Protocol" Réseau physique 1134 LDAP 8 : Annuaire pages jaunes Service 5 2251 FTP : Transfert de fichiers Service 5 691 5 Service dans la terminologie Internet 6 Se référer également aux normes W3C 7 Adaptation allégée X500 pour le modèle Internet 8 Adaptation allégée X500 pour le modèle Internet Le Modèle ISO 9/11
Exercice 1 Quelle est la fonction de la couche Transport. Quelle est la fonction de la couche Réseau. Exercice 2 Citez 2 protocoles réseau du monde ISO et 2 protocoles réseau du monde Internet Citez 2 protocoles de transport du monde ISO et 2 protocoles de transport du monde Internet Exercice 3 Reconstruire le schéma d'encapsulation (ou de mise en enveloppe) des messages d'une couche à l'autre dans le cas d'une pile TCP/IP/Ethernet, en respectant la terminologie Internet (Message, Segment, Datagramme, Trame). * La trame Ethernet possède une terminaison Le Modèle ISO 10/11
Annexe A : Corrigés des Exercices Exercice 1 Couche Transport : Etablir un canal de communication entre 2 applications distantes. Couche Réseau : Etablir une voie de communication entre 2 ordinateurs distants au travers d'un ou de plusieurs réseaux élémentaires reliés entre eux par des routeurs. Exercice 2 Protocoles réseau ISO : X25, Dual IS/IS... Protocoles réseau Internet : IP, ICMP, RIP... Protocoles transport ISO : TP0-TP4 Protocoles transport Internet : UDP, TCP Exercice 3 Message Couche Services Message Segment Couche Transport Segment E-T S. Message E-T S. Message Datagramme Couche Réseau Datagramme E-T Segment E-T Segment Trame Couche Réseau Physique Trame E-T Datagramme T E-T Datagramme T La trame est transmise par le réseau physique E-T = En-Tête ; T = Terminaison ; S. Message = Segment de Message. Le Modèle ISO 11/11