Sommaire
Modèle OSI : définition
Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) est un cadre conceptuel qui définit comment les systèmes réseau communiquent et envoient des données d'un expéditeur à un destinataire.
Le modèle est utilisé pour décrire chaque composant de la communication de données pour pouvoir établir des règles et des normes pour les applications et l'infrastructure du réseau.
Le modèle OSI contient sept couches qui s'empilent conceptuellement de bas en haut. Ces couches sont les suivantes :
- Physique
- Liaison des données
- Réseau
- Transport
- Session
- Présentation
- Application
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L’histoire du modèle OSI
Le modèle OSI a été établi en 1984 afin de créer une norme pour la conception des réseaux et la fabrication des équipements.
Sans le modèle OSI, il n'y aurait pas de méthode standard pour concevoir l'infrastructure et les protocoles utilisés pour la communication : il serait donc plus difficile pour les administrateurs d'installer de nouveaux équipements et de les intégrer à des réseaux autres que le leur.
Grâce à ces normes, les administrateurs peuvent concevoir leur propre infrastructure, mais l'équipement peut toujours communiquer avec les autres de manière universelle.
Lorsque le modèle OSI a été établi, les sept couches ont été définies pour suivre des principes standard :
- Chaque couche possède un niveau d'abstraction distinct.
- Chaque couche remplit une fonction définie.
- Les couches sont définies pour créer des protocoles internationaux normalisés.
- Les couches facilitent la communication entre l'infrastructure et les applications.
- Chaque couche correspond à une fonction spécifique dans la communication réseau.
Pourquoi le modèle OSI est-il important ?
La normalisation de la communication à travers un réseau, y compris les réseaux externes (le cloud par exemple), facilite la communication indépendamment de l'endroit où les données sont envoyées ou d'où elles sont reçues.
Le modèle OSI permet aux fabricants de créer leurs propres protocoles et normes d'équipement tout en permettant l'interconnexion avec d'autres fabricants.
Un autre avantage du modèle OSI qu’il est facile à dépanner. Lorsqu'un composant du réseau tombe en panne ou qu'une application ne communique pas avec le réseau, le modèle OSI aide les administrateurs à déterminer la couche et le composant défaillants.
La normalisation de la technologie moderne facilite la construction, la fabrication, le dépannage et la conception de nouvelles technologies à l'avenir.
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Les sept couches du modèle OSI
OSI est décomposé en couches.
Chaque couche a une fonction spécifique et communique et travaille avec les couches inférieure et supérieure.
Le modèle OSI est conceptuel, mais sa conception permet une communication à la fois physique et virtuelle sur un réseau. Nous allons commencer par la couche 7, qui est la couche la plus élevée de la pile.
Couche 7 – La couche d'application
La couche 7 est connue de la plupart des gens car elle communique directement avec l'utilisateur.
Une application qui s'exécute sur un appareil peut communiquer avec d'autres couches OSI, mais l'interface fonctionne sur la couche 7.
Par exemple, un client de messagerie qui transfère des messages entre le client et le serveur fonctionne sur la couche 7. Lorsqu'un message est reçu sur le logiciel client, c'est la couche application qui le présente à l'utilisateur.
Les protocoles d'application comprennent le SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) et le HTTP, qui est le protocole de communication entre les navigateurs et les serveurs Web.
Couche 6 – La couche de présentation
Nous avons mentionné que la couche application affiche les informations aux utilisateurs, mais la couche présentation du modèle OSI est celle qui prépare les données pour qu'elles puissent être affichées à l'utilisateur.
Il est courant que deux applications différentes utilisent l’encodage.
Par exemple, la communication avec un serveur Web via HTTPS utilise des informations chiffrées. La couche de présentation est responsable de l’encodage et du décodage des informations afin qu'elles puissent être affichées en clair.
La couche de présentation est également responsable de la compression et de la décompression des données lorsqu'elles passent d'un appareil à un autre.
Couche 5 – La couche session
Pour communiquer entre deux appareils, une application doit d'abord créer une session, qui est unique à l'utilisateur et l'identifie sur le serveur distant.
La session doit être ouverte suffisamment longtemps pour que les données soient transférées, mais elle doit être fermée une fois le transfert terminé. Lorsque de gros volumes de données sont transférés, la session est chargée de s'assurer que le fichier est transféré dans son intégralité et que la retransmission est établie si les données sont incomplètes.
Par exemple, si 10 Mo de données sont transférés et que seuls 5 Mo sont complets, la couche session s'assure que seuls 5 Mo sont retransmis. Ce transfert rend la communication sur un réseau plus efficace au lieu de gaspiller des ressources et de retransférer l'intégralité du fichier.
Couche 4 – La couche de transport
La couche transport est chargée de prendre les données et de les décomposer en petits morceaux.
Lorsque des données sont transférées sur un réseau, elles ne sont pas transférées en un seul paquet.
Pour rendre les transferts plus efficaces et plus rapides, la couche transport divise les données en segments plus petits. Ces petits segments contiennent des informations d'en-tête qui peuvent être réassemblées sur le périphérique cible.
Les données segmentées sont également dotées d'un contrôle d'erreur qui indique à la couche session de rétablir une connexion si les paquets ne sont pas entièrement transférés au destinataire cible.
Couche 3 – La couche réseau
La couche réseau est chargée de décomposer les données sur l'appareil de l'expéditeur et de les réassembler sur l'appareil du destinataire lorsque la transmission s'effectue sur deux réseaux différents.
Lorsque l'on communique au sein d'un même réseau, la couche réseau est inutile, mais la plupart des utilisateurs se connectent à d'autres réseaux, tels que les réseaux dans le cloud.
Lorsque les données traversent différents réseaux, la couche réseau est chargée de créer de petits paquets de données acheminés vers leur destination, puis reconstruits sur l'appareil du destinataire.
Couche 2 – La couche de liaison de données
La couche réseau facilite la communication entre différents réseaux, mais la couche liaison de données est responsable du transfert des informations sur le même réseau.
La couche liaison de données transforme les paquets reçus de la couche réseau en trames. Tout comme la couche réseau, la couche liaison de données est responsable du contrôle des erreurs et du flux pour garantir la réussite de la transmission.
Couche 1 – La couche physique
Comme son nom l'indique, la couche physique est responsable de l'équipement qui facilite le transfert des données, comme les câbles et les routeurs installés sur le réseau.
Cette couche est l'un des aspects de la transmission réseau où les normes sont essentielles. Sans normes, la transmission entre les appareils de différents fabricants est impossible.
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Comment les données circulent dans le modèle OSI ?
Les données circulent de la couche 7 vers la couche 1 depuis l'expéditeur, puis de la couche 1 vers la couche 7 sur le périphérique destinataire.
L'exemple le plus simple de flux de communication à travers le modèle OSI est une application de messagerie électronique.
Lorsqu'un expéditeur clique sur “Envoyer” dans un client mail, le message est envoyé à la couche de présentation à l'aide d'un protocole défini (SMTP pour le courrier électronique sortant). La couche présentation compresse les données et envoie le message à la couche session, qui ouvre une session pour la communication entre le dispositif de l'expéditeur et le serveur sortant.
Le message est envoyé à la couche de transport où les données sont segmentées, puis la couche réseau divise les segments en paquets. Ensuite, les paquets sont envoyés de la couche réseau à la couche liaison de données, où les paquets sont encore décomposés en trames. Les trames sont envoyées à la couche physique où les données sont converties en flux binaires de uns et de zéros et transférées sur un support comme des connexions sans fil ou des câbles.
Lorsque le message atteint le destinataire, le processus est inversé. Les données sont envoyées de la couche physique à la couche application, où elles sont converties du flux binaire de uns et de zéros en message disponible dans le client de messagerie du destinataire.
Lorsqu'un message est renvoyé à l'expéditeur, le processus se répète et la communication passe de la couche 7 à la couche 1, puis remonte le long du modèle OSI lorsqu'elle atteint l'appareil du destinataire.