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Articles - Étudiants SUPINFO

Le modèle OSI

Par Bérenger KAMSEU Publié le 06/06/2017 à 16:52:27 Noter cet article:
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Introduction

Dans cet article nous allons voir ce qu'est le modèle OSI et pourquoi il est nécessaire.

Quésaco que le modèle OSI hein ?

Le modèle OSI signifie en anglais "Open Systems Interconnection". Il s'agit d'un modèle de communication entre tous les systèmes informatiques au sein du réseau. Ce modèle est proposé par l'ISO ( International Organization for Standardization ). Il s'agit d'un modèle qui décrit les conditions, les mécanismes ainsi que les fonctionnalités nécessaires pour que les ordinateurs puissent communiquer entre eux.

Ce modèle émerge dans les années 1970 suite à des rivalités entre les différents constructeurs. Le modèle en sept couches est présenté en 1978 par Charles Bachman. Le modèle devient une norme en 1984, la norme ISO 7498:1984.

Aujourd'hui, la norme de référence est la norme ISO 7498 qui comporte toutes les révisions qui ont permis de perfectionner le modèle au cours du temps. La norme a pour but de donner le cadre global pour la création de nouveau standard. Elle ne définit en aucun cas un service ou un protocole !

Pourquoi le modèle OSI

Le modèle OSI a été mis en place pour permettre d'uniformiser les systèmes de communication entre les différents ordinateurs du réseau. Il a pour but de normaliser les communications déjà existantes et les communications futur pour bâtir une structure solide et pérenne dans le temps.

Il faut bien retenir qu'il s'agit d'une norme et non d'un protocole. Le modèle vous donne uniquement des informations sur comment faire communiquer vos ordinateurs entre eux mais libre à vous de ne pas respecter cette norme ce qui n'est pas du tout conseillé ^^. Il faut s'en rapprocher le plus possible sinon ca ne serai pas une norme.

Si vous devez faire communiquer deux appareils vous devrez donc vous inspirez du modèle OSI le plus possible pour vous faciliter la tâche et respecter les communications par couche.

Les 7 couches du modèle OSI

Le modèle comporte sept couches différentes. Ces sept couches peuvent être parfois représenté en deux groupes distincts : couches hautes et couches matérielles.

Vous trouverez une image contenant les différentes couches à la fin de ce paragraphe.

Les couches matérielles

Les couches matérielles sont les numéros une, deux et trois.

Couche un : Physique

Cette couche sert à transmettre les signaux entre les différents ordinateurs. C'est elle qui gère l'émission et la réception d'un ou de plusieurs bits. C'est une transmission brute sur un canal de communication. Le hub est l'exemple concret de cette couche.

Couche deux : Liaison

C’est sur cette couche que sont géré les communications entre deux machines directement liées l'une à l'autre ou à un équipement qui simule une connexion en direct. Elle fractionne les données d'entrée de l'émetteur pour les transmettre et gère les réponses de ces dernières. Ici le switch est le matériel qui illustre mieux l'utilisation de cette couche.

Couche trois : Réseau

C'est sur cette couche que sont géré les communications de proche en proche. Elle permet le routage, le relayage et le contrôle des flux. Elle est directement concernée par la topologie réseau. C'est sur cette couche qu'est géré l'interconnexion des réseaux. Le routeur est l'équipement qui exprime le plus le fonctionnement de cette couche.

Couches hautes

Les couches hautes sont les numéros quatre, cinq, six et sept.

Couche quatre : Transport

Cette couche gère les communications entre processus. C'est les communications de bout en bout entre les applications. Elle permet de garantir les connexions entre elles. Elle veille au bon acheminement des messages complet au destinataire. Elle découpe les messages en plus petite unité si c'est nécessaire pour permettre une meilleure transmission.

Couche cinq : Session

La couche cinq gère la synchronisation des communications et la gestion des transactions. Elle permet l'ouverture et la fermeture de session. Elle utilise des services de communication point à point. Elle fait le lien entre les adresses logiques et les adresses physique ainsi qu'entre deux programmes d'application qui doivent s'entendre. Il faut donc deux interlocuteurs.

Couche six : Présentation

La couche numéro six est chargé du codage des données applicatives. Cette couche converti les données applicatives manipulées par les programmes en chaînes d'octets.

Couche sept : Application

C'est cette couche qui est le point d'accès aux services réseau pour l'utilisateur. Elle n'a pas de service propre à elle. C'est sur la couche d'application que sont représenté les données pour l'utilisateur. Le proxy est ce qui caractérise le mieux la septième couche du modèle OSI.

Les règles sur les différentes couches du modèle OSI

Le modèle OSI définit deux règles. En plus du fait d'avoir des rôles spécifiques, chaque couche doit respecter deux conditions.

Chaque couche doit être indépendante l'une de l'autre. Les informations qu'utilisera une couche ne pourras donc pas être utilisé par une autre couche. Cette règle permet d'assurer l'évolution des communications au travers du temps. Cela permet de mettre en place des évolutions du réseau de façon transparente sans impacter fortement les utilisateurs et les constructeurs. Le fait qu'elles soient indépendantes l'une de l'autre permet également de les interchanger si besoin est.

La deuxième règle du modèle OSI est que chaque couche ne peut communiquer uniquement qu'avec les couches adjacentes. La couche trois pourras donc communiquer avec la couche deux mais pas avec la couche cinq ou encore la couche six. Par exemple si vous utiliser une application sur votre ordinateur pour acheter des jeux en ligne vous allez parcourir le modèle OSI en partant de la couche sept "application" vers la couche un "physique". Cette règle permet de toujours parcourir toute les couches du modèle lors d'envoi d'information ou autre.

Chaque couche doit donc être créé dès qu'un nouveau niveau d'abstraction est nécessaire. Elles ont chacune des fonctions bien définies et doivent correspondre au mieux à l'objectif de normalisation international des interfaces définit par l'ISO et chaque fonction ne doit pas cohabiter sur différente couche.

Les contraintes et l'avenir du modèle OSI

Le modèle OSI a souffert d'un modèle concurrent qui est apparu peu de temps avant lui, le modèle TCP/IP. Ce modèle comporte des similitudes par rapport au modèle OSI. Il fonctionne aussi en couche mais n'en possède que quatre. La couche cinq et six du modèle OSI n'apparaissent pas dans le modèle TCP/IP et la couche une et deux n'en forme qu'une seule.

Le modèle aussi souffre aussi de son niveau de complexité. Il est parfois compliqué d'appliquer correctement l'utilisation de l'ensemble des couches. Les couches liaison et réseau sont souvent découpé en sous couche à cause de leur complexité. A l'inverse les couches présentation et session sont souvent oublié et peu voire pas du tout utilisé. Le modèle TCP/IP permet d'implémenter de manière plus efficace et de façon plus optimiser des structures.

Le modèle OSI rencontre également un problème de normalisation trop forte. Les contraintes peuvent parfois bloquer les utilisateurs.

Liste de quelques protocoles par couches

Couche application

SSH / LDAP / FTP / Telnet / SMB / NNTP / DNS / SNMP / XMPP / SMTP / POP3 / IMAP / IRC / RTP / WebDAV / SIMPLE / HTTP / Modbus / CLNP / EIGRP / SIP / DHCP / CANopen / TCAP / RTSP / BGP / SOAP / RIP / OSPF / IS-IS / Gopher

Couche présentation

Videotex / TDI / ASN.1 / UUCP / XDR / TLS / SSP / AFP / ASCII / Unicode / NCP

Couche session

NetBios / RPC / AppleTalk

Couche Transport

UDP / SCTP / TCP / TCP / DCCP / SPX

Couche réseau

IP / IPv4 / IPv6 / IPX / IGMP /WDS / NetBEUI / DHCP / ICMP / EIGRP / ARP

Couche liaison

Ethernet / SPB / ATM / CAN / PPP / BitNet / LocalTalk / Ethernet / MPLS

Couche physique

Codage NRZ / WI-FI / Bluetooth / Thunderbolt / VDSL / ADSL / SDSL / Cable Coaxial

Conclusion

Face au modèle TCP/IP et avec l'explosion de l'internet le modèle OSI est amené à disparaitre au cours du temps. Cependant il reste un élément incontournable de l'informatique. En effet il est l'un des premiers grands efforts de normalisation du monde de l'informatique et du réseau. Il a permis de modifier le fonctionnement des constructeurs dans la mise en place de modèle en les poussant à normaliser au maximum leurs méthodes. Malgré l'utilisation du modèle TCP/IP le modèle OSI reste le modèle de référence pour un grand nombre ce qui fait souvent passer le modèle TCP/IP comme une implémentation du modèle OSI.

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