- Le modèle OSI - Licence Fondamentale d'Informatique
samedi 2 mars 2013

Le modèle OSI


Le modèle OSI est né en 1984. Les plus connaisseurs d'entre-vous auront remarqué que celui-ci est né après la naissance d'Internet !
La raison est simple : le modèle OSI est né quand nous avons commencé à avoir une certaine expérience des communications entre ordinateurs. Il tient donc compte des communications existantes, mais aussi des communications futures et de leurs potentielles évolutions.
Son objectif est donc de normaliser les communications pour garantir un maximum d'évolutivité et d'interopérabilité entre les ordinateurs.
Tout cela est fort sympathique, mais qu'est-ce que le modèle OSI ?
Le modèle OSI est une norme qui préconise comment les ordinateurs devraient communiquer entre eux.
Ainsi, si vous voulez faire communiquer votre grille-pain avec votre lave vaisselle, il faudra vous appuyer sur le modèle OSI, ou du moins vous en inspirer le plus possible. Cela impliquera notamment le respect de la communication par couches.
Mais qu'est-ce que c'est que ces couches ?
Non, je n'ai pas craqué et ne suis pas sponsorisé par Pampers
Le modèle OSI est un modèle en couches. Cela veut dire qu'il est découpé en plusieurs morceaux appelés couches, qui ont chacune un rôle défini.

Le modèle OSI
Le modèle OSI

Le modèle OSI
Nous voyons ici que le modèle OSI a sept couches. Chacune ayant un nom différent.Mais pourquoi sept ? et pas 14 ou 137 ?
Rappelez-vous le paragraphe précédent, nous avons vu que pour mettre en place une communication, il nous faudrait mettre en œuvre un certain nombre d'éléments, comme l'émetteur, le récepteur, le langage, etc.
Eh bien les chercheurs ont imaginé combien d'éléments principaux il faudrait mettre en place pour communiquer. Et ils en ont trouvé 7 !


Et l'ensemble de ces rôles va permettre de communiquer d'un ordinateur à un autre.
Examinons ces couches un peu plus en détail...
Cartes d'identité des couches du modèle OSI
La couche 1 ou couche physique:
  • Nom: Physique
  • Rôle: Offrir un support de transmission pour la communication
  • Rôle secondaire: RAS
  • Matériel associé: Le hub, ou concentrateur en français
La couche 2 ou couche liaison:
  • Nom: Liaison de données
  • Rôle: Connecter les machines entre elles sur un réseau local
  • Rôle secondaire: Détecter les erreurs de transmission
  • Matériel associé: Le switch, ou commutateur
La couche 3 ou couche réseau:
  • Nom: Réseau
  • Rôle: Interconnecter les réseaux entre eux
  • Rôle secondaire: Fragmenter les paquets
  • Matériel associé: Le routeur, ou routeur Smiley
La couche 4 ou couche transport:
  • Nom: transport
  • Rôle: Gérer les connexions applicatives
  • Rôle secondaire: Garantir la connexion
  • Matériel associé: RAS
La couche 5 ou couche session:
On s'en fiche !
Oui, vous m'avez bien entendu, au delà de la couche 4, on s'en fiche !
Bon, j'exagère un poil, mais pas tant que ça.
La raison est simple : le modèle OSI est un modèle théorique. Le modèle sur lequel s'appuie Internet aujourd'hui est le modèle TCP/IP. Or ce modèle n'utilise pas les couches 5 et 6, donc...On s'en fiche !
Bon ok, je crois que vous avez compris.
Par contre, la couche 7 existe bien. Et c'est pour elle que nous mettons tout cela en place, le grand manitou, le patron, l'application !
La couche 7 ou couche application:
  • Nom: Application
  • Rôle: RAS
  • Rôle secondaire: RAS
  • Matériel associé: Le proxy
Quoi ? une couche qui n'a pas de rôle ? pourquoi est-elle là alors ?
Elle est là pour représenter les applications pour lesquelles nous allons mettre en œuvre des communications.
Ce n'est donc pas cette couche en elle-même que nous allons étudier, mais les couches qui sont là pour lui rendre service et acheminer les informations, les couches 1 à 4.
Les couches 1 à 4 sont dites les couches "réseau".
Ce sont elles qui ont la responsabilité d'acheminer les informations d'une machine à une autre, pour les applications qui le demandent.
Avant d'examiner plus en détail les couches, nous allons préciser le cadre d'utilisation du modèle OSI.
Règles d'or du modèle OSI
Le modèle OSI étant une norme, il doit indiquer aux personnes voulant mettre en place des réseaux comment travailler. Plus exactement, cela permet aux constructeurs de matériels de réseau de savoir comment fabriquer leurs matériels, et donc garantir la compatibilité entre eux.
Si chacun respecte la norme, ça marche !
Nous avons vu que chaque couche avait un rôle qu'il faudra respecter. Ainsi, la couche 2 ne s'occupera jamais de la communication entre réseau. De même que la couche 3 ne s'occupera pas de la communication sur un réseau local, etc.
Le modèle OSI ajoute deux règles plus générales entre les couches:
  • Chaque couche est indépendante
  • Chaque couche ne peut communiquer qu'avec une couche adjacente
Chaque couche est indépendante
L'impact sera que les informations utilisées par une couche ne pourront pas être utilisées par une autre couche.
Par exemple pour ceux qui connaissent déjà un peu le réseau. L'adresse IP qui est une adresse de couche 3 ne pourra pas être utilisée par une autre couche, sous peine de ne pas respecter le modèle OSI.
Cela va permettre de garantir l'évolution des communications dans le temps.
Imaginez que vous utilisiez Internet aujourd'hui. Sans le savoir, vous utilisez le protocole IPv4 pour la couche 3. Demain, nous allons passer en protocole IPv6 pour des raisons que nous expliciterons avec la couche 3.
Si jamais nous utilisons des adresses IPv4 dans une autre couche, le jour où nous changerons le protocole de couche 3 qui utilise les adresses IPv4, nous devrons changer aussi le ou les protocoles qui utilisent cette adresse.


Cela veut dire qu'on pourra changer un protocole associé à une couche sans avoir besoin de changer toutes les couches du modèle OSI.
C'est un peu comme si vous aviez une commode avec des tiroirs. Vous pouvez changer un tiroir cassé sans avoir à changer toute la commode !
Regardons la seconde règle.
Chaque couche ne peut communiquer qu'avec une couche adjacente
Pour comprendre cette règle, vous allez devoir comprendre comment les machines se servent du modèle OSI pour communiquer.
Vous êtes devant votre ordinateur et votre navigateur préféré. Vous entrez l'adresse d'un site dans la barre d'adresses, et zou, le site apparaît.
Sans le savoir, vous avez utilisé le modèle OSI !
En gros, l'application (le navigateur) de couche 7, s'est adressée aux couches réseau pour que celles-ci transmettent l'information à l'application demandée sur la machine demandée (le serveur web sur la machine google.com par exemple).
Lors d'un envoi, nous parcourons donc les couches du modèle OSI de haut en bas, de la couche 7 à la couche 1.

Envoi dans le modèle OSI
Envoi dans le modèle OSI

Ainsi, grâce à la seconde règle du modèle OSI, nous garantissons que lors de l'envoi d'informations, toutes les couches du modèle OSI vont être parcourues.
Cela est garanti car nous partons de la couche 7, et la règle nous dit qu'une couche ne peut communiquer qu'avec une couche adjacente. La couche 7 ne pourra donc communiquer qu'avec la couche directement sous elle, la couche 6.
Cela est presque vrai, car comme vous le savez maintenant, le modèle OSI n'est qu'un modèle théorique, et la couche 7 s'adresse directement aux couches réseau pour communiquer, soit directement à la couche 4, qui s'adresse à la couche 3, qui s'adresse à la couche 2...


Ce qu'il faut retenir
  • Le modèle OSI est une norme précisant comment les machines doivent communiquer entre-elles.
  • C'est un modèle théorique, le modèle réellement utilisé étant le modèle TCP/IP.
  • Le modèle OSI possède 7 couches.
  • Chaque couche a un rôle particulier à accomplir.
  • Les couches 1 à 4 sont les couches réseau.
  • Les couches réseau offrent le service de communication à la couche applicative.
  • Chaque couche est indépendante des autres.
  • Chaque couche ne peut communiquer qu'avec une couche adjacente.
  • Lors de l'envoi de données, on parcourt le modèle OSI de haut en bas, en traversant toutes les couches.
Nous avons maintenant une norme à notre disposition nous permettant de mettre en place des communications entre machines hétérogènes, le modèle OSI.
Nous allons maintenant nous intéresser à la mise en œuvre de cette norme en étudiant chacune des couches réseau de ce modèle.

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