Ce qu’il faut connaitre du modèle OSI pour le CCNA

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On parle souvent de modèle OSI qui est défini par l’ISO (merci pour les mélanges…).

ISO – International Organization for Standardization: “est un organisme de normalisation international composé de représentants d’organisations nationales de normalisation de 157 pays” dixit notre ami Wikipedia.

OSI – Open Systems Interconnection:  “est un modèle de communications entre ordinateurs. Il décrit les fonctionnalités nécessaires à la communication et l’organisation de ces fonctions” dixit toujours Wikipedia.

Ce qu’il faut retenir, c’est que le modèle OSI permet de simplifier la compréhension du réseau. Lorsque je tape http://www.google.com sur mon browser, ma carte réseau envoi des paquets dans le réseau pour récupérer la page web de Google –> il s’est passé des étapes intermédiaires que le modèle OSI décrit.

Les 7 couches du modèle OSI

On peut représenter le modèle OSI avec le schéma suivant:

 

Chaque couche (appelé layer) dialogue avec son homologue. Par exemple, quand je surfe sur www.google.com la couche Application de mon PC (firefox) va discuter avec la couche Application du Serveur de Google (Apache).

Chaque couche est théoriquement indépendante des autres couches. Si je reprend mon exemple de www.google.com, la couche Application (firefox) est  indépendante des couches d’en dessous. En effet, je peux utiliser Firefox sur un Windows XP, Seven, Ubuntu… avoir une carte réseau Broadcom, Intel… avec un lien cuivre, optique, Wifi,… et ça fonctionnera toujours (enfin j’espère pour vous).

Il est très important de connaitre ce modèle pour le CCNA, on y retrouve beaucoup de questions à ce sujet. C’est qui est logique car une fois qu’on a compris le modèle OSI, on a quasiment tout compris au réseau, il ne reste plus qu’à prendre connaissance des protocoles et de leurs emplacements dans les couches du modèle OSI.

Remarques: Chez les puristes,

  • On parle de trame de données (en anglais frame) lorsque la couche niveau 2 (appelé liaison d’accès) discute avec son homologue
  • On parle de paquet de données (en anglais packet) lorsque la couche niveau 3 (appelé réseau) discute avec son homologue
  • On parle de segment de données (idem en anglais) lorsque la couche niveau 4 (appelé transport) discute avec son homologue

Implémentation des 7 couches sur les équipements

Chaque équipement réseau (PC, switch, routeur,…) a ses propres caractéristiques et donc a besoin de toutes les couches du modèles OSI ou seulement d’une partie.

 

Dans ce schéma, on remarque que PC1 et PC2 ont besoin de toutes les couches du modèle OSI. En effet, il faut qu’on puisse envoyer des paquets avec notre carte réseau (couches basses)et qu’on utilise une application (firefox, outlook,…) pour communiquer avec nos voisins (couches hautes).

En revanche, le switch n’a besoin que des couches 1 et 2 du modèles OSI, car cet équipement a besoin de connaitre uniquement votre adresse MAC (qui se trouve au niveau 2) pour pouvoir commuter votre trame vers le bon port.

Le routeur a lui besoin des couches 1, 2 et 3. La couche 3 (réseau) lui permet de faire communiquer des réseaux entre eux. Par exemple, quand je surf sur Internet, c’est le routeur qui fait le lien entre mon réseau LAN et le réseau Internet, et ce lien est établit au niveau 3.

 

Détail de chaque couche

couche 1 – physique

Cette couche se charge de la transmission et la réception des données informatique au format binaire (0 et 1).

  • sur une paire de cuivre, c’est un signal électrique qui définit le 0 et un autre signal électrique qui définit le 1.
  • sur une fibre optique, c’est la lumière envoyée dans la silice qui s’en occupe
  • sur du sans-fil, c’est la modulation

couche 2 – liaison de données

Cette couche définit comment la transmission des données est effectuée entre 2 machines adjacentes. Par exemple, un PC connecté à un switch, une imprimante connecté à un switch, deux routeurs connectés entre eux…

La notion d’adressage physique est présente. Quand votre carte réseau recoit des 0 et des 1, il faut qu’elle vérifie si c’est bien pour vous. Par exemple pour la technologie Ethernet, on parle d’adresse MAC – Medium Access Control. Votre carte réseau a une adresse MAC qui l’identifie dans le réseau.

Cette couche gère aussi la détection d’erreur de transmission. Par exemple, quand l’émetteur envoi la séquence 11001 et le destinataire recoit 11011, la couche va le détecter.

Pour ethernet, la séquence de données envoyée par l’émetteur est appelé une trame (ou frame en anglais)

couche 3 – réseau

On a vu que la couche 2 gère la communication entre machines adjacente uniquement, il faut bien qu’une couche se charge de la communication entre machines qui sont physiquement pas connectés entre elles; c’est la couche 3 qui s’en charge. Avec cet adressage logique, on peut délivrer les données à l’autre bout de la planète.

Pour faire une analogie, pensez que l’adressage logique correspond à l’adresse postale que vous mettez sur une enveloppe.

La couche 3 va aussi se charger de trouver le meilleur chemin pour acheminer les données jusqu’à la destination.

Aujoud’hui, l’adressage logique utilisée est le protocole IP et la sélection du meilleur chemin s’effectue par les routeurs avec l’aide des protocoles de routage (RIP, OSPF, BGP…)

couche 4 – transport

Cette couche se charge de plusieurs fonctionnalités essentielles:

  • gère les problème de transport entre les machines (c’est toujours plus sympa si je reçoi un mail en entier)
  • et donc fiabilise les communications (si on perd des données, on demande une retransmission des données manquantes)
  • gère le contrôle de flux (vous téléchargez plus vite quand vous êtes sur du 100Mb/s que sur 2Mb/s… merci à cette couche)
  • fait le lien entre les communications réseaux et les applicatifs (je peux avoir mon browser ouvert en même temps que ma messagerie et mon téléchargement de fichier)

couche 5 – session

Cette couche gère l’ouverture et la fermeture des sessions entre inter-applicatif et intra-applicatif (avec mon browser, je peux ouvrir plusieurs onglets).

couche 6 – présentation

Cette couche formate les données pour qu’elles sont compréhensibles par l’application qui les a demandées.

couche 7 – application

Cette couche fait l’interface entre l’homme et la machine. Votre browser (firefox, safari,chrome…), votre logiciel de messsagerie (outlook, thunderbird…) sont des applications.

 

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11 COMMENTAIRES

  1. Si on perd des données, on demande une retransmission des données manquantes: Au fait c’est seulement TCP qui fonctionne de cette manière grâce à l’accusé de réception.

  2. La modulation c’est le fait d’adapter le signal au support de communication. Donc même sur une paire de cuivre, cela se fait. Par exemple en disant que +5V c’est le bit 1 et -5V c’est le bit 0, on a fait de la modulation.

  3. bonsoir, vous avez une erreur dans votre premier schema, dans la couche reseau le PDU est paquet n’est pas datagramme, car la datagramme est le PDU de la couche transport aussi comme les segments (segments = TCP, datagrammes = UDP) merci

    • Bonjour,
      En effet on peut considérer généralement que le PDU pour la couche reseau est le “paquet“.
      Dans certains livres français on peut aussi voir la notion de “datagramme” pour cette même couche. Mais je suis d’accord avec toi, il est préférable de retenir “paquet” comme référence.

      Merci beaucoup pour ton remarque !

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