Chapitre 2Le modèle en couches OSI

Réseaux Informatiques

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Introduction

• Besoin croissant de communication.

• Divergence des technologies utilisées par lesconstructeurs =>interconnexion impossible.

=> Solution : modèle OSI

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Introduction

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection - 1984)

• Le modèle OSI est une norme établie par l' InternationalStandard Organisation (IS0).

• Il s’est imposé comme le principal modèle de référence pouruniformiser les règles de communications réseau.

• Il constitue un cadre qui aide à comprendre comment lesinformations circulent dans un réseau.

• Il permet aux systèmes ouverts (ordinateur, terminal, réseau,...) d'échanger des informations avec d'autres équipementshétérogènes.

• Cette norme est constituée de 7 couches, dont les 4premières sont dites basses et les 3 supérieures sont diteshautes.

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Pourquoi un modèle en couches ?

• réduit la complexité.

• uniformise les interfaces.

• facilite la conception modulaire.

• assure l’interopérabilité de la technologie.

• accélère l’évolution.

• simplifie l’enseignement et l’acquisition des connaissances.

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Architectures en couches

• Une couche est spécialisée dans un ensemble de fonctionsparticulières.

• Elle offre un service à la couche située immédiatement au-dessus d’elle :

- Une couche N pilote les services d’une couche N-1 etpropose des services de plus haut niveau à la couche N +1.

• Chaque couche N d’une machine gère la communication avecla couche N d’une autre machine en suivant un protocole deniveau N.

- Le protocole d’une couche N définit l’ensemble des règles etla signification des objets échangés, qui régissent lacommunication entre les entités de la couche N.

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Architectures en couches

• une interface fait la jonction entre deux couches adjacentes.

• Elle définit les opérations et les services offerts par la couche inférieure.

• Un protocole d’une couche effectue un certain nombre d’opérations surles données lorsqu’il les prépare pour les envoyer sur le réseau.

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Description des rôles des couches1. La couche Physique :

• s’occupe de la transmission d’un flux de données binaires (bit-stream) via un support physique.

• Définit la manière dont le canal est attaché à l’adaptateur réseau.

2. La couche Liaison de données :

• Détecte et corrige les erreurs issues de la couche inférieure(code CRC).

• Gère les accès multiples au médium partagé.

• Contrôle de flux : attend un accusé de réception pour chaquetrame envoyée.

• Les objets échangés sont souvent appelés trames (« frames»).

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Description des rôles des couches3. La couche Réseau

• Gère l’adressage des paquets et la traduction (résolution)d’adresses physiques (adresse MAC).

• Achemine les informations à travers un réseau pouvant êtreconstitué de systèmes intermédiaires (routeurs).

• Gère les problèmes de congestion (trop de trafic sur la ligne)par les techniques de commutation de données (switching).

4. La couche Transport

• Assure une transmission fiable des données de bout en bout.

- Transport de données entre application source et applicationdistante.

• Contrôle de flux : Chaque message reçu peut être acquitté parson recepteur.

• Les objets échangés sont souvent appelés messages. 8

Description des rôles des couches

5. La couche Session

• Etablir, gérer et terminer les sessions entre applications.

• assure la synchronisation du dialogue afin d’optimiser la duréede transmission et d’éviter les pertes de données.

6. La couche Présentation

• Définit la syntaxe et la sémantique des données transmises.

• Se charge de la représentation des informations que lesentités s’échangent.

• Assure le cryptage, compression et conversion des données

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Description des rôles des couches

7. La couche Application

• le point de contact entre l'utilisateur et le réseau.

• Offre des services de base aux utilisateurs du réseau :

– le transfert de fichier

– la messagerie électronique

• Les programmes mis en œuvre doivent garantir la sécurité etla confidentialité des échanges de données et garantirl'intégrité des informations et leur sauvegarde en casd'incident.

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Description des rôles des couches

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Encapsulation et Décapsulation

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Encapsulation et Décapsulation

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L’encapsulation et les unités de données

• Les entêtes sont des PCI (Protocol Control Information).

• Un PDU d’une couche N est vue comme un SDU (Service DataUnit) d’une couche N-1.

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Les principales unités de données

• N-SDU (N-Sevice Data Unit) : L’ensemble de donnéesprovenant de l’interface avec la couche (N).

• N-PCI (N-Protocol Control Information) : Les informations decontrôle de protocole (N), proviennent d’entités (N) pourcoordonner leur travail.

• N-PDU (N-Potocol Data Unit) : sont spécifiées par unprotocole (N) et consistent en N-PCI et en N-SDU.

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Mécanisme d’échange des PDU entre les couches

• Chaque couche rajoute aux données venant de la couche supérieure (SDU : Service Data Unit) des bits de contrôle PCI (Protocol Control Information) dans un en-tête (header) pour former la nouvelle unité de données (PDU : Protocol Data Unit).

• SAP N : les points d’accès au service (N), situés à la frontière entre les couches N et N+1.

- Les différents paramètres pour la réalisation du service N s’échangent sur cette frontière.

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Concepts de base

Un niveau N est composé de trois objets :

• Le service (N) : définit l’ensemble des fonctionnalités possédées par la couche N et fournies aux entités de la couche N+1 via l’interface N/N+1.

• Le protocole (N) : définit un ensemble de règles nécessaires à laréalisation du service de niveau N.

• Les points d’accès au service (N) ou N-SAP

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Concepts de base

• Chaque couche (N) utilise les services (N-1) de lacouche (N-1) pour offrir les services (N) à la couche(N+1).

• Le service (N) est assuré par les entités (N)homologues.

• Les entités (N) communiquent et coopèrent entreelles selon un protocole (N) à travers un ensemble deservices fournies par la couche (N-1).

• Les entités accèdent aux services (N-1) à partir despoints d’accès à des services (N-1) appelés (N-1) SAP(Service Access Point)

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Concepts de base

• Chaque SAP est identifié par une adresse.

• Chaque (N) SAP ne peut être servi que par uneseule entité (N) et ne peut servir qu’une seuleentité (N-1).

• Une entité (N) peut servir plusieurs (N) SAP etpeut être servie par plusieurs (N-1) SAP.

• Une entité N fournit des services aux entités(N+1) via un ou plusieurs (N) SAP.

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Les données de l’interface

• Les PCI coordonnent le travailau même niveau.

• Pour contrôler la communication entre entités de niveau (N+1) et entités de niveau (N), les informations nécessaires (de gestion) sont transportées dans des N-ICI : (N)-Interface Control Information.

• Les N-ICI rajoutées aux N-PDUdonnent naissance aux N-IDU :N-Interface Data Unit.

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Les unités de données de l’architecture OSI

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Transfert de données entre systèmes distants

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Physique : répéteurs : régénérer un signal

concentrateurs(hubs) :connecter plusieurs hôtes entre eux

Liaison: ponts(bridges) : relier des réseaux locaux de même type (utilisent les mêmes

protocoles)

commutateurs(switches) : relier divers éléments tout en segmentant le réseau

Réseau: passerelles(gateways) : relier des réseaux locaux de types différents

routeurs : relier de nombreux réseaux locaux de telles façon à permettre la

circulation de données d'un réseau à un autre

Analogie avec un systèmes en couche

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Architecture TCP/IP

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Architecture TCP/IP

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TCP : Transmission Control

Protocol

IP : Internet

Protocol(IPv4(4O)/IPv6(16O))

HTTP : HyperText Transfert

Protocol (transfert de pages html)

FTP : File Transfert Protocol

SMTP : Simple Mail Transfert

Protocol

DNS : Domain Name Service

UDP : User Datagram Protocol

Exemple transmission page HTML

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Exemple transmission page HTML

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Exemple transmission page HTML

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FIN

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