Qu’est-ce que le modèle OSI ?

Le modèle Open Systems Interconnection décompose la communication réseau en sept couches. Ces couches sont utiles pour identifier les problèmes réseau.

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Le modèle OSI

Objectifs d’apprentissage

Après avoir lu cet article, vous pourrez :

  • Définir le modèle OSI
  • Identifier les 7 couches du modèle OSI
  • Explorer les flux de données dans le modèle OSI

Qu’est-ce que le modèle OSI ?

Le modèle Open Systems Interconnection (OSI) est un modèle conceptuel créé par l'Organisation internationale de normalisation qui permet à divers systèmes de communication de communiquer à l'aide de protocoles standards. En clair, l'OSI fournit une norme permettant à différents systèmes informatiques de communiquer entre eux.


Le modèle OSI peut être considéré comme un langage universel pour la mise en réseau d’ordinateurs. La base du concept est de diviser un système de communication en sept couches abstraites, chacune empilée sur la dernière.

indéfini

Chaque couche du modèle OSI possède un rôle particulier et communique avec les couches au-dessus et en-dessous d’elle. Les attaques DDoS ciblent des couches spécifiques d'une connexion réseau ; les attaques de la couche d'application ciblent la couche 7 et les attaques de la couche de protocole ciblent les couches 3 et 4.

Pourquoi le modèle OSI est-il important ?

L’Internet moderne ne suit pas strictement le modèle OSI (il suit plutôt la suite simplifiée de protocoles Internet), mais il reste très pratique pour dépanner les problèmes réseau. Si une personne ne peut pas connecter son ordinateur portable à Internet, ou si un site Web est neutralisé pour des milliers d’utilisateurs, le modèle OSI peut aider à résoudre le problème et en isoler la source. Si le problème peut être réduit à une couche spécifique du modèle, beaucoup de travail inutile peut être évité.

Quelles sont les sept couches du modèle OSI ?

Les sept couches d’abstraction du modèle OSI peuvent être définies comme suit, de haut en bas :

La couche d'application

7. La couche d'application

C’est la seule couche qui interagit directement avec les données de l’utilisateur. Les applications logiciel comme les navigateurs Web et les clients e-mail se servent de la couche d’application pour lancer des communications. Toutefois, il convient de préciser que les applications logiciel client ne font pas partie de la couche application ; c'est plutôt la couche application qui est responsable des protocoles et de la manipulation des données sur lesquels le logiciel s'appuie pour présenter des données significatives à l'utilisateur. Les protocoles de la couche d’application incluent HTTP et SMTP (Simple Mail Transfer Protocol est l’un des protocoles permettant les communications par courrier électronique).

La couche présentation

6. La couche présentation

Cette couche est principalement responsable de la préparation des données afin qu’elles puissent être utilisées par la couche d’application ; en d'autres termes, la couche 6 rend les données présentables pour les applications. La couche présentation est responsable de la traduction, du chiffrement et de la compression des données.


Deux périphériques communicants peuvent utiliser différentes méthodes de codage. La couche 6 est donc chargée de la traduction des données entrantes en une syntaxe compréhensible par la couche d’application du périphérique récepteur.


Si les périphériques communiquent via une connexion chiffrée, la couche 6 est chargée d’ajouter le chiffrement du côté de l’expéditeur ainsi que de le décoder du côté du récepteur afin que celui-ci puisse présenter à la couche d’application des données lisibles non chiffrées.


Enfin, la couche présentation est également responsable de la compression des données qu'elle reçoit de la couche d'application avant de les transmettre à la couche 5. Cela permet d’améliorer la rapidité et l'efficacité de la communication en réduisant la quantité de données à transférer.

La couche session

5. La couche session

C’est la couche responsable de l’ouverture et de la fermeture des communications entre les deux appareils. Le temps entre l’ouverture et la fermeture de la communication est appelé la session. La couche session garantit que la session reste ouverte assez longtemps pour transférer toutes les données échangées, et la referme rapidement pour éviter de gâcher des ressources.


La couche session synchronise également le transfert des données à l’aide de points de contrôle. Par exemple, si un fichier de 100 mégaoctets est en cours de transfert, la couche session peut définir un point de contrôle tous les 5 mégaoctets. En cas de déconnexion ou de crash après le transfert de 52 mégaoctets, la session peut être reprise à partir du dernier point de contrôle, ce qui signifie que seuls 50 mégaoctets de données supplémentaires doivent être transférés. Sans les points de contrôle, tout le transfert devrait recommencer à zéro.

La couche transport

4. La couche transport

La couche 4 est responsable de la communication de bout en bout entre les deux périphériques. Elle prend des données de la couche session et les divise en morceaux appelés segments avant de les envoyer vers la couche 3. La couche transport sur le périphérique récepteur est chargée de réassembler les segments en données que la couche session peut consommer.


La couche transport est également responsable du contrôle des flux et des erreurs. Le contrôle de flux détermine une vitesse optimale de transmission afin d’éviter que l’émetteur disposant d’une connexion rapide ne submerge un récepteur avec une connexion lente. La couche transport contrôle les erreurs du destinataire en s'assurant que les données reçues sont complètes et en demandant une retransmission si ce n’est pas le cas.

La couche réseau

3. La couche réseau

La couche réseau est chargée de faciliter le transfert de données entre deux réseaux différents. Si les deux périphériques en communication sont sur le même réseau, la couche réseau est inutile. La couche réseau divise les segments de la couche transport en unités plus petites, appelées paquets, sur le périphérique de l'expéditeur et rassemble ces paquets sur le périphérique récepteur. La couche réseau trouve également le meilleur chemin physique pour que les données atteignent leur destination ; c'est ce qu'on appelle le routage.

La couche liaison

2. La couche liaison

La couche liaison est très similaire à la couche réseau, sauf que la couche liaison facilite le transfert de données entre deux périphériques sur le MÊME réseau. La couche liaison prend les paquets de la couche réseau et les divise en fragments plus petits appelés images. A l'instar de la couche réseau, la couche liaison est également responsable du contrôle des flux et des erreurs dans les communications intra-réseau (la couche transport n’effectue que le contrôle des flux et des erreurs pour les communications inter-réseaux).

La couche physique

1. La couche physique

Cette couche inclut les équipements physiques impliqués dans le transfert de données, tels que les câbles et les commutateurs. C'est également la couche où les données sont converties en une séquence binaire, qui est une chaîne de 1 et de 0. La couche physique des deux périphériques doit également convenir d'une convention de signal afin que les 1 puissent être distingués des 0 sur les deux périphériques.

Flux des données dans le modèle OSI

Pour que des informations lisibles par l'homme puissent être transférées d'un périphérique à un autre sur le réseau, les données doivent parcourir les sept couches du modèle OSI sur le périphérique émetteur, puis les sept couches du périphérique récepteur.


Par exemple : Mr. Cooper souhaite envoyer un e-mail à Mme. Palmer. M. Cooper rédige son message dans une application de messagerie électronique sur son ordinateur portable, puis clique sur « Envoyer ». Son application de messagerie transmettra son message à la couche d’application, qui choisira un protocole (SMTP) et transmettra les données à la couche présentation. La couche de présentation compresse ensuite les données, qui atteignent ensuite la couche session, ce qui initialise la session de communication.


Les données atteindront ensuite la couche transport de l'expéditeur où elles seront segmentées, puis ces segments seront divisés en paquets au niveau de la couche réseau, lesquels seront encore divisés en images au niveau de la couche liaison. La couche liaison transmettra ensuite ces images à la couche physique, qui convertira les données en une série binaire de 1 et de 0 et les enverra via un support physique, comme un câble.


Une fois que l’ordinateur de Mme Palmer a reçu la série binaire sur un support physique (tel que son réseau wi-fi), les données passent par la même série de couches sur son appareil, mais dans l’ordre inverse. Tout d'abord, la couche physique convertira la série binaire de 1 et de 0 en images transmises à la couche liaison. La couche liaison rassemblera ensuite les images en paquets pour la couche réseau. La couche réseau formera ensuite des segments à partir des paquets de la couche transport, ce qui les rassemblera en une seule donnée.


Les données seront ensuite acheminées vers la couche session du récepteur, qui les transmettra à la couche présentation, puis mettra fin à la session de communication. La couche présentation supprimera ensuite la compression et transmettra les données brutes à la couche d'application. La couche d’application transmettra ensuite les données lisibles par l’homme au logiciel de messagerie de Mme Palmer, ce qui lui permettra de lire l’e-mail de Mr. Cooper sur l’écran de son ordinateur portable.