VIII Les modèles de références
VIII.1.Le modèle OSI
Le modèle OSI (Open Systems Interconnection : « interconnexion de systèmes ouverts ») est une façon standardisée de segmenter en plusieurs blocs le processus de communication entre deux entités. Chaque bloc résultant de cette segmentation est appelé couche. Une couche est un ensemble de services accomplissant un but précis.
L’avantage de cette segmentation en couches est que chaque couche communique avec la couche au-dessus et au-dessous d'elle (on parle également de couches adjacentes). La couche au-dessous pourvoit des services que la couche en cours utilise, et la couche en cours pourvoit des services dont la couche au-dessus d'elle aura besoin pour assurer son rôle.
Relations entre couches
Ainsi le modèle OSI permet de comprendre de façon détaillée comment s'effectue la communication entre un ordinateur A et un ordinateur B.
Le modèle OSI
Les couches du modèle OSI :
Permet de convertir les bits en signaux pour les envoyer sur un média physique. Elle détermine le voltage, la périodicité, le débit...etc des données physiques grâce aux différentes opérations telles que : codage, modulation...etc.
2. la couche Liaison des données
Prépare les paquets de couche réseau pour être transmis et contrôle l'accès aux supports physiques. Elle fragmente les données en plusieurs trames, qui sont envoyées une par une dans un réseau local. Elle assure la livraison des trames dans un réseau local.
3.la couche réseau
Organise les données de communication de sorte qu'elles puissent voyager à travers les inter-réseaux de l'hôte source vers un hôte de destination. Elle se charge du routage des données du point A au point B et de l'adressage
A pour fonction de diviser et de gérer les communications entre les processus s'exécutant sur les deux systèmes d'extrémité. Elle divise les données en plusieurs segments (ou séquences) et les réunit dans la couche transport de l'hôte récepteur. Cette couche permet de choisir, en fonction des contraintes de communication, la meilleure façon d'envoyer une information. Elle est caractérisée par les deux protocoles Tcp et Udp.
5.la couche session
La couche session du modèle OSI vous permet principalement d'ouvrir une session, de la gérer et de la clore. La demande d'ouverture d'une session peut échouer. Si la session est terminée, la « reconnexion » s'effectuera dans cette couche.
6.la couche présentation
Garantit que les communications en transit présentent une forme adaptée au destinataire. Elle s'occupe de la sémantique, de la syntaxe, du cryptage/décryptage, de tout aspect « visuel » de l'information
7.la couche application
Fournit une interface à l'utilisateur, pour lui donner accès aux différents services, qui lui permettent notamment de transférer des fichiers, de rédiger un mail, d'établir une session à distance, de visualiser une page web.
VIII.2.Le modèle Tcp/ip
Le modèle TCP/IP fut créé dans les années 1970 par le département de la Défense des États-Unis d’Amérique, plus précisément par l’agence DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
Le modèle TCP/IP peut en effet être décrit comme une architecture réseau à 4 couches :
2.1 – La couche hôte réseau
Cette couche est assez « étrange ». En effet, elle semble « regrouper » les couches physique et liaison de données du modèle OSI. En fait, cette couche n’a pas vraiment été spécifiée ; la seule contrainte de cette couche, c’est de permettre un hôte d’envoyer des paquets IP sur le réseau. L’implémentation de cette couche est laissée libre. De manière plus concrète, cette implémentation est typique de la technologie utilisée sur le réseau local. Par exemple, beaucoup de réseaux locaux utilisent Ethernet ; Ethernet est une implémentation de la couche hôte-réseau.
Modèle OSI vs modèle TCP/IP
2.2 – La couche internet
Cette couche est la clé de voûte de l’architecture. Cette couche réalise l’interconnexion des réseaux (hétérogènes) distants sans connexion. Son rôle est de permettre l’injection de paquets dans n’importe quel réseau et l’acheminement des ces paquets indépendamment les uns des autres jusqu’à destination. Comme aucune connexion n’est établie au préalable, les paquets peuvent arriver dans le désordre ; le contrôle de l’ordre de remise est éventuellement la tâche des couches supérieures.
Du fait du rôle imminent de cette couche dans l’acheminement des paquets, le point critique de cette couche est le routage. C’est en ce sens que l’on peut se permettre de comparer cette couche avec la couche réseau du modèle OSI.
La couche internet possède une implémentation officielle : le protocole IP (Internet Protocol).
Remarquons que le nom de la couche (« internet ») est écrit avec un i minuscule, pour la simple et bonne raison que le mot internet est pris ici au sens large (littéralement, « interconnexion de réseaux »), même si l’Internet (avec un grand I) utilise cette couche.
2.3 – La couche transport
Son rôle est le même que celui de la couche transport du modèle OSI : permettre à des entités paires de soutenir une conversation.
Officiellement, cette couche n’a que deux implémentations : le protocole TCP (Transmission Control Protocol) et le protocole UDP (User Datagram Protocol). TCP est un protocole fiable, orienté connexion, qui permet l’acheminement sans erreur de paquets issus d’une machine d’un internet à une autre machine du même internet. Son rôle est de fragmenter le message à transmettre de manière à pouvoir le faire passer sur la couche internet. A l’inverse, sur la machine destination, TCP replace dans l’ordre les fragments transmis sur la couche internet pour reconstruire le message initial. TCP s’occupe également du contrôle de flux de la connexion.
UDP est en revanche un protocole plus simple que TCP : il est non fiable et sans connexion. Son utilisation présuppose que l’on n’a pas besoin ni du contrôle de flux, ni de la conservation de l’ordre de remise des paquets. Par exemple, on l’utilise lorsque la couche application se charge de la remise en ordre des messages. On se souvient que dans le modèle OSI, plusieurs couches ont à charge la vérification de l’ordre de remise des messages. C’est là une avantage du modèle TCP/IP sur le modèle OSI, mais nous y reviendrons plus tard. Une autre utilisation d’UDP : la transmission de la voix. En effet, l’inversion de 2 phonèmes ne gêne en rien la compréhension du message final. De manière plus générale, UDP intervient lorsque le temps de remise des paquets est prédominant.
2.4 – La couche application
Contrairement au modèle OSI, c’est la couche immédiatement supérieure à la couche transport, tout simplement parce que les couches présentation et session sont apparues inutiles. On s’est en effet aperçu avec l’usage que les logiciels réseau n’utilisent que très rarement ces 2 couches, et finalement, le modèle OSI dépouillé de ces 2 couches ressemble fortement au modèle TCP/IP.
Cette couche contient tous les protocoles de haut niveau, comme par exemple Telnet, TFTP (trivial File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP (HyperText Transfer Protocol). Le point important pour cette couche est le choix du protocole de transport à utiliser. Par exemple, TFTP (surtout utilisé sur réseaux locaux) utilisera UDP, car on part du principe que les liaisons physiques sont suffisamment fiables et les temps de transmission suffisamment courts pour qu’il n’y ait pas d’inversion de paquets à l’arrivée. Ce choix rend TFTP plus rapide que le protocole FTP qui utilise TCP. A l’inverse, SMTP utilise TCP, car pour la remise du courrier électronique, on veut que tous les messages parviennent intégralement et sans erreurs.