Le modèle OSI
Sergiu IVANOV
sergiu.ivanov@u-pec.fr
Les diapos disponibles en ligne :
http://lacl.fr/~sivanov/doku.php?id=fr:
cours_de_systemes_et_reseaux
Saperlipopette
Qu’est-ce que le réseau ?
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Le modèle OSI
1/22
Saperlipopette
Qu’est-ce que le réseau ?
Qu’est-ce que la pile réseau ?
https://openclipart.org/
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Le modèle OSI
1/22
Réseaux : échelles
▶
Réseau local (LAN—Local Area Network)
▶
▶
interconnecte des dispositifs localisés sur une
superficie relativement petite
échelle locale (foyer, école)
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Le modèle OSI
2/22
Réseaux : échelles
▶
Réseau personnel (PAN—Personal Area Network)
▶
▶
▶
▶
interconnecte des dispositifs personnels
échelle personnelle
Bluetooth
Réseau local (LAN—Local Area Network)
▶
▶
interconnecte des dispositifs localisés sur une
superficie relativement petite
échelle locale (foyer, école)
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Le modèle OSI
2/22
Réseaux : échelles
▶
Réseau personnel (PAN—Personal Area Network)
▶
▶
▶
▶
Réseau local (LAN—Local Area Network)
▶
▶
▶
interconnecte des dispositifs personnels
échelle personnelle
Bluetooth
interconnecte des dispositifs localisés sur une
superficie relativement petite
échelle locale (foyer, école)
Réseau étendu (WAN—Wide Area Network)
▶
▶
interconnecte des dispositifs situés sur une superficie
étendue
échelle d’une multinationale, un pays, un FAI
▶
FAI = fournisseur d’accès à Internet
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Le modèle OSI
2/22
Réseaux : échelles
▶
Réseau personnel (PAN—Personal Area Network)
▶
▶
▶
▶
Réseau local (LAN—Local Area Network)
▶
▶
▶
interconnecte des dispositifs personnels
échelle personnelle
Bluetooth
interconnecte des dispositifs localisés sur une
superficie relativement petite
échelle locale (foyer, école)
Réseau étendu (WAN—Wide Area Network)
▶
▶
interconnecte des dispositifs situés sur une superficie
étendue
échelle d’une multinationale, un pays, un FAI
▶
▶
FAI = fournisseur d’accès à Internet
Internet
▶
le plus grand réseau étendu
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Le modèle OSI
2/22
Pile réseau : vision générale
Applications
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Applications
Le modèle OSI
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Pile réseau : vision générale
Applications
Applications
Interface réseau
Interface réseau
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Le modèle OSI
3/22
Pile réseau : vision générale
Applications
Applications
Pile réseau
Pile réseau
Interface réseau
Interface réseau
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Le modèle OSI
3/22
Pile réseau : vision générale
Applications
Applications
Pile réseau
Pile réseau
Interface réseau
Interface réseau
La pile réseau est l’ensemble des outils logiciel qui
assurent la communication en réseau.
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Le modèle OSI
3/22
Modèle OSI
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Liaison
Physique
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Le modèle OSI
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Modèle OSI
Haut niveau
Application
Présentation
Session
Couches
hôte
Transport
Réseau
Liaison
Couches
média
Physique
Bas niveau
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Le modèle OSI
4/22
Modèle OSI
Haut niveau
Application
7 couches de communication
Présentation
Session
Couches
hôte
Transport
Réseau
Liaison
Couches
média
Physique
Bas niveau
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Le modèle OSI
4/22
Modèle OSI
Haut niveau
Application
7 couches de communication
Présentation
7 étapes de traitement d’information
Session
Couches
hôte
Transport
Réseau
Liaison
Couches
média
Physique
Bas niveau
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Le modèle OSI
4/22
Modèle OSI
Haut niveau
Application
7 couches de communication
Présentation
7 étapes de traitement d’information
Des couches haut
niveau peuvent manquer.
Session
Couches
hôte
Transport
Réseau
Liaison
Couches
média
Physique
Bas niveau
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Le modèle OSI
4/22
Protocoles de communication
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Le modèle OSI
5/22
Protocoles de communication
Protocole = spécification de plusieurs règles de
communication
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Le modèle OSI
5/22
Protocoles de communication
Protocole = spécification de plusieurs règles de
communication
Un protocole peut donc spécifier :
▶
les acteurs
▶
les actions
▶
le langage
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5/22
Couches, protocoles et logiciels
Couche
Le modèle OSI définit les couches de communication.
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Le modèle OSI
6/22
Couches, protocoles et logiciels
Protocole
Couche
Protocole
Protocole
Le modèle OSI définit les couches de communication.
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Le modèle OSI
6/22
Couches, protocoles et logiciels
Couche
Protocole
Implantation
Protocole
Implantation
Protocole
Implantation
Le modèle OSI définit les couches de communication.
Les protocoles spécifient les implantations possibles de
ces couches.
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Le modèle OSI
6/22
Plan des couches
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Liaison
Physique
Physique
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Le modèle OSI
–/22
Couche physique
Donne les spécifications électriques et géométriques :
▶
connecteurs physiques
▶
voltage, impédance, etc.
▶
topologie du réseau
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Le modèle OSI
8/22
Couche physique
Donne les spécifications électriques et géométriques :
▶
connecteurs physiques
▶
voltage, impédance, etc.
▶
topologie du réseau
▶
la forme : étoile, cercle, ligne
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Le modèle OSI
8/22
Couche physique
Donne les spécifications électriques et géométriques :
▶
connecteurs physiques
▶
voltage, impédance, etc.
▶
topologie du réseau
▶
la forme : étoile, cercle, ligne
C’est à ce niveau que les bits sont encodés pour être transmis physiquement.
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Le modèle OSI
8/22
Couche physique
Donne les spécifications électriques et géométriques :
▶
connecteurs physiques
▶
voltage, impédance, etc.
▶
topologie du réseau
▶
la forme : étoile, cercle, ligne
C’est à ce niveau que les bits sont encodés pour être transmis physiquement.
Ethernet, Bluetooth, Wi-Fi
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Le modèle OSI
8/22
Plan des couches
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Liaison
Liaison
Physique
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Le modèle OSI
–/22
Couche liaison
Assure le transfert de données entre deux nœuds directement connectés.
marche
marche pas
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Le modèle OSI
10/22
Couche liaison
Assure le transfert de données entre deux nœuds directement connectés.
marche
marche pas
Détecte et corrige (peut-être) les erreurs survenues dans la
couche physique.
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Le modèle OSI
10/22
Couche liaison
Assure le transfert de données entre deux nœuds directement connectés.
marche
marche pas
Détecte et corrige (peut-être) les erreurs survenues dans la
couche physique.
Contrôle le flux entre les nœuds connectés.
▶
évite la surcharge du destinataire
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Le modèle OSI
10/22
Couche liaison
Assure le transfert de données entre deux nœuds directement connectés.
marche
marche pas
Détecte et corrige (peut-être) les erreurs survenues dans la
couche physique.
Contrôle le flux entre les nœuds connectés.
▶
évite la surcharge du destinataire
Ethernet, Wi-Fi
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Le modèle OSI
10/22
Plan des couches
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Réseau
Liaison
Physique
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Le modèle OSI
–/22
Couche réseau : le protocole IP
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable d’un nœud à l’autre dans le même réseau.
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Le modèle OSI
12/22
Couche réseau : le protocole IP
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable d’un nœud à l’autre dans le même réseau.
Associe les adresses logiciel aux machines physiques.
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Le modèle OSI
12/22
Couche réseau : le protocole IP
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable d’un nœud à l’autre dans le même réseau.
Associe les adresses logiciel aux machines physiques.
Assure le routage des paquets.
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Le modèle OSI
12/22
Couche réseau : le protocole IP
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable d’un nœud à l’autre dans le même réseau.
Associe les adresses logiciel aux machines physiques.
Assure le routage des paquets.
Un message peut être découpé en plusieurs paquets.
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Le modèle OSI
12/22
Couche réseau : le protocole IP
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable d’un nœud à l’autre dans le même réseau.
Associe les adresses logiciel aux machines physiques.
Assure le routage des paquets.
Un message peut être découpé en plusieurs paquets.
Ne sont pas garantis :
▶
l’arrivée des paquets
▶
l’ordre d’arrivée des paquets
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Le modèle OSI
12/22
Couche réseau : adresses IP
IPv4 (date de 1981) : adresses de 32 bits (4 octets)
192.168.0.1
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Le modèle OSI
13/22
Couche réseau : adresses IP
IPv4 (date de 1981) : adresses de 32 bits (4 octets)
192.168.0.1
IPv6 (date de 1998) : adresses de 128 bits (16 octets)
2001:db8:a0b:12f0::1
plein de zéros omis
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Le modèle OSI
13/22
Couche réseau : adresses IP
IPv4 (date de 1981) : adresses de 32 bits (4 octets)
192.168.0.1
IPv6 (date de 1998) : adresses de 128 bits (16 octets)
2001:db8:a0b:12f0::1
plein de zéros omis
Pourquoi de nouvelles adresses ?
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Le modèle OSI
13/22
Couche réseau : adresses IP
IPv4 (date de 1981) : adresses de 32 bits (4 octets)
192.168.0.1
IPv6 (date de 1998) : adresses de 128 bits (16 octets)
2001:db8:a0b:12f0::1
plein de zéros omis
Pourquoi de nouvelles adresses ?
Il y a plus de dispositifs connectés dans le monde qu’il n’y
a d’adresses IPv4.
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Le modèle OSI
13/22
Couche réseau : réseau locaux
Molière
Routeur
192.168.0.10
Internet
192.168.0.1
Adresses
locales
Voltaire
10.53.98.98
Adresse
publique
192.168.0.11
https://openclipart.org/
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Le modèle OSI
14/22
Couche réseau : réseau locaux
Molière
Routeur
192.168.0.10
Internet
192.168.0.1
Adresses
locales
Voltaire
10.53.98.98
Adresse
publique
192.168.0.11
Seul le routeur doit avoir une adresse publique unique.
https://openclipart.org/
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Le modèle OSI
14/22
Couche réseau : réseau locaux
Molière
Routeur
192.168.0.10
Internet
192.168.0.1
Adresses
locales
Voltaire
10.53.98.98
Adresse
publique
192.168.0.11
Seul le routeur doit avoir une adresse publique unique.
La même adresse locale peut être attribuée dans plusieurs
réseaux locaux (et ça arrive tout le temps).
https://openclipart.org/
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Le modèle OSI
14/22
Couche réseau :
NAT
NAT = network address translation
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Le modèle OSI
15/22
Couche réseau :
NAT
NAT = network address translation
À la sortie : le routeur substitue toutes les adresses IPv4
locales par son adresse publique.
À l’entrée : le routeur retrouve le destinataire du paquet
d’après les tableaux de translation qu’il maintient.
▶
Tous les paquets provenant de l’extérieur ont comme adresse de destination l’adresse publique du routeur.
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Le modèle OSI
15/22
IPv6 vs. IPv4
▶
Il y a assez d’adresses IPv6 pour ne pas avoir de NAT.
▶
IPv6 est implementé dans tous les logiciels majeurs.
Pourquoi ne pas adopter IPv6 partout ?
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Le modèle OSI
16/22
IPv6 vs. IPv4
▶
Il y a assez d’adresses IPv6 pour ne pas avoir de NAT.
▶
IPv6 est implementé dans tous les logiciels majeurs.
Pourquoi ne pas adopter IPv6 partout ?
Les gens sont réticents à adopter la nouvelle technologie
(qui a presque 20 ans) :-(
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Le modèle OSI
16/22
Plan des couches
Application
Présentation
Session
Transport
Transport
Réseau
Liaison
Physique
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Le modèle OSI
–/22
Couche transport
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable entre des réseaux différents.
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Le modèle OSI
18/22
Couche transport
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable entre des réseaux différents.
Définit les ports.
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Le modèle OSI
18/22
Couche transport
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable entre des réseaux différents.
Définit les ports.
Assure une certaine qualité de service.
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Le modèle OSI
18/22
Couche transport
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable entre des réseaux différents.
Définit les ports.
Assure une certaine qualité de service.
Peut assurer des sessions de communication.
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Le modèle OSI
18/22
Couche transport
Assure le transfert de séquences de données de longueur
variable entre des réseaux différents.
Définit les ports.
Assure une certaine qualité de service.
Peut assurer des sessions de communication.
TCP, UDP
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Le modèle OSI
18/22
Couche transport : TCP
TCP = transmission control protocol
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Le modèle OSI
19/22
Couche transport : TCP
TCP = transmission control protocol
Assure des sessions de communication :
▶
découpe les données en paquets
▶
garantit la distribution des paquets
▶
assemble les paquets dans le bon ordre
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Le modèle OSI
19/22
Couche transport : TCP
TCP = transmission control protocol
Assure des sessions de communication :
▶
découpe les données en paquets
▶
garantit la distribution des paquets
▶
assemble les paquets dans le bon ordre
Utilisé par : courriel, FTP, SSH, BitTorrent, etc.
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Le modèle OSI
19/22
Couche transport : TCP
TCP = transmission control protocol
Assure des sessions de communication :
▶
découpe les données en paquets
▶
garantit la distribution des paquets
▶
assemble les paquets dans le bon ordre
Utilisé par : courriel, FTP, SSH, BitTorrent, etc.
Optimisé pour la fiabilité.
▶
Il peut y avoir des délais de l’ordre de quelques secondes à
cause d’un paquet manquant.
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Le modèle OSI
19/22
Couche transport : UDP
UDP = user datagram protocol
Assure l’envoi et la réception (peut-être) de datagrammes.
▶
blocs de données
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Le modèle OSI
20/22
Couche transport : UDP
UDP = user datagram protocol
Assure l’envoi et la réception (peut-être) de datagrammes.
▶
blocs de données
Un protocole transparent : pas de sessions.
▶
l’ordre des paquets n’est pas garanti
▶
la distribution de paquets n’est pas garantie
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Le modèle OSI
20/22
Couche transport : UDP
UDP = user datagram protocol
Assure l’envoi et la réception (peut-être) de datagrammes.
▶
blocs de données
Un protocole transparent : pas de sessions.
▶
l’ordre des paquets n’est pas garanti
▶
la distribution de paquets n’est pas garantie
DNS, NTP, DHCP
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Le modèle OSI
20/22
Couches session, présentation et application
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Contrôle les sessions.
▶
travail de TCP
Liaison
Physique
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Le modèle OSI
21/22
Couches session, présentation et application
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Assure l’interopérabilité.
▶
conversion de formats
Contrôle les sessions.
▶
travail de TCP
Liaison
Physique
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Le modèle OSI
21/22
Couches session, présentation et application
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Comprend la logique
réseau des applications.
Assure l’interopérabilité.
▶
conversion de formats
Contrôle les sessions.
▶
travail de TCP
Liaison
Physique
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Le modèle OSI
21/22
Couches session, présentation et application
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Comprend la logique
réseau des applications.
Assure l’interopérabilité.
▶
conversion de formats
Contrôle les sessions.
▶
travail de TCP
Liaison
Physique
Ces trois couches sont souvent
confondues ou manquantes.
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Le modèle OSI
21/22
Quelques protocoles réseau importants
DNS
translation de noms de domaine symboliques
en adresses IP
DHCP distribution d’adresses aux nouveaux arrivés
SSH
connexion aux machines distantes
HTTP
distribution de pages Web
FTP
distribution de fichiers
SMTP
distribution de courriels entre les serveurs
IMAP
distribution de courriels aux clients
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Le modèle OSI
22/22