Couches du modèle OSI



OSI signifie Open Systems Interconnection . Il a été développé par l’ISO – « Organisation internationale de normalisation », en 1984. Il s’agit d’une architecture à 7 couches avec chaque couche ayant des fonctionnalités spécifiques à exécuter. Toutes ces 7 couches travaillent en collaboration pour transmettre les données d’une personne à une autre à travers le monde.

1. Couche physique (couche 1):

La couche la plus basse du modèle de référence OSI est la couche physique. Il est responsable de la connexion physique réelle entre les appareils. La couche physique contient des informations sous forme de bits. Il est responsable de la transmission des bits individuels d’un nœud au suivant. Lors de la réception de données, cette couche recevra le signal reçu et le convertira en 0 et 1 et les enverra à la couche de liaison de données, qui remettra la trame ensemble.

Les fonctions de la couche physique sont:

  1. Synchronisation des bits: la couche physique assure la synchronisation des bits en fournissant une horloge. Cette horloge contrôle à la fois l’émetteur et le récepteur assurant ainsi la synchronisation au niveau du bit.
  2. Contrôle du débit binaire: La couche physique définit également le débit de transmission, c’est-à-dire le nombre de bits envoyés par seconde.
  3. Topologies physiques: La couche physique spécifie la manière dont les différents périphériques / nœuds sont disposés dans un réseau, c’est-à-dire en bus, en étoile ou en topologie maillée.
  4. Mode de transmission: la couche physique définit également la manière dont les données circulent entre les deux appareils connectés. Les différents modes de transmission possibles sont: Simplex, half-duplex et full-duplex.

* Le concentrateur, le répéteur, le modem et les câbles sont des périphériques de couche physique.
** La couche réseau, la couche liaison de données et la couche physique sont également appelées couches inférieures ou couches matérielles .

2. Couche de liaison de données (DLL) (couche 2):

La couche liaison de données est responsable de la livraison nœud à nœud du message. La fonction principale de cette couche est de s’assurer que le transfert de données est sans erreur d’un nœud à un autre, sur la couche physique. Lorsqu’un paquet arrive sur un réseau, il est de la responsabilité de DLL de le transmettre à l’hôte en utilisant son adresse MAC.
La couche de liaison de données est divisée en deux sous-couches:

  1. Contrôle de lien logique (LLC)
  2. Contrôle d’accès aux médias (MAC)

Le paquet reçu de la couche réseau est en outre divisé en trames en fonction de la taille de trame de la carte d’interface réseau (NIC). DLL encapsule également l’adresse MAC de l’expéditeur et du destinataire dans l’en-tête.

L’adresse MAC du destinataire est obtenue en plaçant une requête ARP (Address Resolution Protocol) sur le fil demandant «Qui a cette adresse IP?» et l’hôte de destination répondra avec son adresse MAC.

Les fonctions de la couche liaison de données sont:

  1. Cadrage: Le cadrage est une fonction de la couche de liaison de données. Il permet à un émetteur de transmettre un ensemble de bits significatifs pour le récepteur. Cela peut être accompli en attachant des modèles de bits spéciaux au début et à la fin de la trame.
  2. Adressage physique: après la création des trames, la couche liaison de données ajoute les adresses physiques (adresse MAC) de l’expéditeur et / ou du destinataire dans l’en-tête de chaque trame.
  3. Contrôle des erreurs: la couche liaison de données fournit le mécanisme de contrôle des erreurs dans lequel elle détecte et retransmet les trames endommagées ou perdues.
  4. Contrôle de flux: Le débit de données doit être constant des deux côtés, sinon les données peuvent être corrompues, ainsi, le contrôle de flux coordonne la quantité de données qui peuvent être envoyées avant de recevoir un accusé de réception.
  5. Contrôle d’accès: lorsqu’un seul canal de communication est partagé par plusieurs périphériques, la sous-couche MAC de la couche de liaison de données permet de déterminer quel périphérique contrôle le canal à un moment donné.

* Le paquet dans la couche de liaison de données est appelé Frame .
** La couche de liaison de données est gérée par la carte réseau (carte d’interface réseau) et les pilotes de périphérique des machines hôtes.
*** Switch & Bridge sont des périphériques de la  couche de liaison.

3. Couche réseau (couche 3):

La couche réseau fonctionne pour la transmission de données d’un hôte à l’autre situé dans différents réseaux. Il s’occupe également du routage des paquets c’est-à-dire de la sélection du chemin le plus court pour transmettre le paquet, à partir du nombre de routes disponibles. L’adresse IP de l’expéditeur et du destinataire est placée dans l’en-tête par la couche réseau.
Les fonctions de la couche Réseau sont:

  1. Routage: les protocoles de couche réseau déterminent quelle route convient de la source à la destination. Cette fonction de la couche réseau est connue sous le nom de routage.
  2. Adressage logique: afin d’identifier chaque périphérique de manière unique sur l’interréseau, la couche réseau définit un schéma d’adressage. L’adresse IP de l’expéditeur et du destinataire est placée dans l’en-tête par couche réseau. Une telle adresse distingue chaque appareil de manière unique et universelle.

* Le segment dans la couche réseau est appelé paquet .

** La couche réseau est mise en œuvre par des périphériques réseau tels que des routeurs.

4. Couche de transport (couche 4):

La couche de transport fournit des services à la couche application et prend les services de la couche réseau. Les données de la couche de transport sont appelées segments . Il est responsable de la livraison de bout en bout du message complet. La couche de transport fournit également l’accusé de réception de la transmission de données réussie et retransmet les données si une erreur est trouvée.
• Du côté de l’expéditeur:
la couche de transport reçoit les données formatées des couches supérieures, effectue la segmentation et implémente également le contrôle de flux et d’erreur pour assurer une transmission de données correcte. Il ajoute également les numéros de port source et de destination dans son en-tête et transmet les données segmentées à la couche réseau.
Remarque:L’expéditeur doit connaître le numéro de port associé à l’application du destinataire.
Généralement, ce numéro de port de destination est configuré, soit par défaut, soit manuellement. Par exemple, lorsqu’une application Web fait une demande à un serveur Web, elle utilise généralement le numéro de port 80, car il s’agit du port par défaut attribué aux applications Web. De nombreuses applications ont un port par défaut attribué.
• Du côté du récepteur:
la couche de transport lit le numéro de port à partir de son en-tête et transmet les données qu’il a reçues à l’application respective. Il effectue également le séquençage et le réassemblage des données segmentées.

Les fonctions de la couche de transport sont:

  1. Segmentation et réassemblage: cette couche accepte le message de la couche (session), divise le message en unités plus petites. Chacun des segments produits a un en-tête qui lui est associé. La couche de transport à la station de destination réassemble le message.
  2. Adressage du point de service: afin de livrer le message au processus correct, l’en-tête de couche de transport comprend un type d’adresse appelé adresse de point de service ou adresse de port. Ainsi, en spécifiant cette adresse, la couche de transport s’assure que le message est livré au bon processus.

Les services fournis par la couche transport:

  1. Service orienté connexion: Il s’agit d’un processus en trois phases qui comprend:
    – Etablissement de connexion
    – Transfert de données
    – Terminaison / déconnexion
    Dans ce type de transmission, le dispositif récepteur envoie un accusé de réception, retour à la source après la réception d’un paquet ou d’un groupe de paquets. Ce type de transmission est fiable et sécurisé.
  2. Connexion sans service: il s’agit d’un processus en une phase et comprend le transfert de données. Dans ce type de transmission, le récepteur n’accuse pas réception d’un paquet. Cette approche permet une communication beaucoup plus rapide entre les appareils. Le service orienté connexion est plus fiable que le service sans connexion.

* Les données de la couche de transport sont appelées segments .
** La couche de transport est gérée par le système d’exploitation. Il fait partie du système d’exploitation et communique avec la couche application en effectuant des appels système.
La couche de transport est appelée modèle Heart of OSI .

5. Couche de session (couche 5):

Cette couche est responsable de l’établissement de la connexion, de la maintenance des sessions, de l’authentification et assure également la sécurité.
Les fonctions de la couche session sont:

  1. Établissement, maintenance et terminaison de session: la couche permet aux deux processus d’établir, d’utiliser et de terminer une connexion.
  2. Synchronisation: cette couche permet à un processus d’ajouter des points de contrôle qui sont considérés comme des points de synchronisation dans les données. Ces points de synchronisation aident à identifier l’erreur afin que les données soient correctement resynchronisées et que les fins des messages ne soient pas coupées prématurément et que la perte de données soit évitée.
  3. Contrôleur de dialogue: la couche session permet à deux systèmes de démarrer la communication l’un avec l’autre en semi-duplex ou en duplex intégral.

** Toutes les 3 couches ci-dessous (y compris la couche de session) sont intégrées en tant que couche unique dans le modèle TCP / IP en tant que «couche d’application».
** La mise en œuvre de ces 3 couches est effectuée par l’application réseau elle-même. Celles-ci sont également appelées couches supérieures ou couches logicielles .

6. Couche de présentation (couche 6):

La couche de présentation est également appelée couche de traduction . Les données de la couche d’application sont extraites ici et manipulées selon le format requis pour transmettre sur le réseau.
Les fonctions de la couche de présentation sont:

  1. Traduction: Par exemple, ASCII à EBCDIC.
  2. Cryptage / Décryptage: Le cryptage des données traduit les données sous une autre forme ou un autre code. Les données chiffrées sont appelées texte chiffré et les données déchiffrées sont appelées texte brut. Une valeur de clé est utilisée pour le chiffrement ainsi que pour le déchiffrement des données.
  3. Compression: réduit le nombre de bits qui doivent être transmis sur le réseau.

7. Couche d’application (couche 7):

Tout en haut de la pile de couches du modèle de référence OSI, nous trouvons la couche Application qui est implémentée par les applications réseau. Ces applications produisent les données qui doivent être transférées sur le réseau. Cette couche sert également de fenêtre aux services applicatifs pour accéder au réseau et pour afficher les informations reçues à l’utilisateur.
Ex: Application – Navigateurs, Skype Messenger, etc.
** La couche d’application est également appelée couche de bureau.

Les fonctions de la couche Application sont:

  1. Terminal virtuel de réseau
  2. Accès et gestion des transferts de fichiers FTAM
  3. Services de courrier
  4. Services d’annuaire

Le modèle OSI agit comme un modèle de référence et n’est pas implémenté sur Internet en raison de son invention tardive. Le modèle actuellement utilisé est le modèle TCP / IP.