Modèles OSI et TCP/IP

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Introduction

Les modèles OSI et TCP/IP sont des standards essentiels pour comprendre les communications réseau. Ils définissent les règles et protocoles permettant aux machines de communiquer entre elles sur un réseau.

1. Pourquoi des modèles de communication ?

Le rôle du réseau est de faire communiquer plusieurs machines entre elles : ordinateurs, serveurs, imprimantes, etc.

Pour que ces machines puissent se comprendre, il est nécessaire qu'elles parlent le même langage.

Sans ces protocoles de communication, les machines ne pourraient échanger que des bits (0 et 1) sans comprendre leur signification.

2. Le Modèle OSI - 7 couches

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) décompose la communication réseau en 7 couches.

Chaque couche joue un rôle précis et apporte sa contribution au processus global.

Les données traversent toutes les couches de haut en bas à l'émission, et de bas en haut à la réception.

3. Couche 7 - Application

Point d'accès pour l'utilisateur aux services applicatifs.

Interface entre l'homme et la machine.

• Protocoles : HTTP (web), SMTP (email), FTP (transfert fichiers)
• Exemples : Navigateurs (Firefox, Chrome), Clients email (Outlook), Clients FTP (FileZilla)

4. Couche 6 - Présentation

Met en forme les données - couche de traduction pour le réseau.

Permet la communication entre machines avec différentes représentations de données.

• Convertir les données
• Reformater les informations
• Compresser les données

5. Couche 5 - Session

Gère l'organisation des échanges entre machines.

• Ouverture de sessions
• Identification et authentification
• Maintien des échanges
• Fermeture des sessions

6. Couche 4 - Transport

Choisit la meilleure façon d'envoyer l'information selon les contraintes.

Deux protocoles principaux :

• TCP : Fiable, avec accusé de réception (comme un courrier recommandé)
• UDP : Sans garantie de réception (comme une lettre simple)

7. Couche 3 - Réseau

Assure le routage des paquets d'un point A à un point B.

Protocole principal : IP (Internet Protocol)

• Gestion de l'adressage IP
• Routage entre différents réseaux
• Acheminement des paquets

8. Couche 2 - Liaison de données

Définit comment la transmission s'effectue entre deux machines du même réseau.

Utilise les adresses MAC (Media Access Control).

• Chaque carte réseau a une adresse MAC unique
• Protocoles : Ethernet, PPP (Point-to-Point Protocol)
• Liaison au niveau local

9. Couche 1 - Physique

Gère la connexion physique sur le réseau.

Émission et réception de bits (0 et 1).

• Câbles réseau (RJ45)
• Fibre optique
• Wi-Fi et Bluetooth
• Caractéristiques électriques et physiques

10. Le Modèle TCP/IP - 4 couches

Le modèle TCP/IP simplifie le modèle OSI en 4 couches.

C'est ce modèle qui est réellement implémenté dans les machines.

Plus pratique que le modèle OSI qui reste théorique.

11. Correspondance OSI ↔ TCP/IP

Couche Application TCP/IP = Couches 7, 6, 5 OSI (Application, Présentation, Session)

Couche Transport = Identique dans les deux modèles

Couche Internet TCP/IP = Couche 3 OSI (Réseau)

Couche Accès Réseau TCP/IP = Couches 2 et 1 OSI (Liaison + Physique)

12. Encapsulation et Dé-encapsulation

À l'émission, chaque couche ajoute un en-tête aux données : c'est l'encapsulation.

À la réception, chaque couche lit et supprime son en-tête : c'est la dé-encapsulation.

• Application : Message
• Transport : Segment
• Internet : Datagramme
• Accès Réseau : Trame
• Physique : Bits

13. Équipements réseau et couches OSI

Les équipements réseau n'utilisent pas toutes les couches :

• Switch (commutateur) : Couches 1 et 2 - Utilise les adresses MAC
• Routeur : Couches 1, 2 et 3 - Utilise les adresses IP pour router entre réseaux
• Différence clé : Le switch relie plusieurs machines d'un même réseau, le routeur relie différents réseaux

Points clés à retenir