Qu’est-ce que le modèle OSI ?

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection Model) est un cadre conceptuel utilisé pour décrire les fonctions d’un système de réseau.

Quelle est la définition et la signification du modèle OSI ?

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection Model) est un cadre conceptuel utilisé pour décrire les fonctions d’un système de mise en réseau.

Ce modèle définit une architecture hiérarchique qui répartit logiquement les fonctions nécessaires à la communication entre systèmes. Il y a au total sept couches qui sont responsables de tâches et de fonctionnalités spécifiques.

Le modèle OSI a été développé pour la première fois en 1978 par Hubert Zimmermann, ingénieur logiciel et pionnier français.

Depuis sa création en 1984, il a été largement adopté par toutes les grandes entreprises d’informatique et de télécommunications. Il appartient à l’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) et son identification est ISO/IEC 7498-1. 

Ce modèle a été introduit pour normaliser les réseaux afin de permettre la mise en place de systèmes multi-fournisseurs.

Auparavant, il n’était possible d’avoir qu’un seul fournisseur, car tous les appareils d’un même fournisseur n’étaient pas capables de communiquer avec les autres.

Le modèle OSI est mentionné à de nombreuses reprises lors du dépannage ou de la description du fonctionnement d’un réseau. 

Aujourd’hui, le modèle OSI est la méthode la plus utilisée pour décrire les communications réseau. Il est encore largement utilisé, car il offre la possibilité d’identifier les menaces sur toutes les piles technologiques et est essentiel pour créer l’état d’esprit de “sécurité d’abord” pour l’adaptation au cloud.

Elle offre également la possibilité de conserver une posture centrée sur les données et peut être modifiée en fonction des besoins spécifiques pour aider à sécuriser les infrastructures en nuage. 

Le système d’exploitation Windows utilise un réseau architectural qui est moulé autour du modèle OSI, et AppleTalk utilise ce modèle pour donner des normes pour la création et le développement de logiciels de réseau.

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Importance du modèle OSI

Le modèle OSI est extrêmement important car il a littéralement défini le jargon et la terminologie générale utilisés dans les discussions sur les réseaux, ainsi que dans la documentation.

Il permet de décomposer et d’analyser des processus de communication très complexes et d’en évaluer tous les composants importants.

L’architecture de sécurité du modèle OSI permet de comprendre les fonctions qui supportent toute communication entre différents systèmes.

Caractéristiques du modèle OSI

Le modèle OSI comporte plusieurs caractéristiques essentielles:

●      Il est facile de voir comment le matériel et les logiciels collaborent ensemble.

●      Nous sommes en mesure de comprendre les nouvelles technologies dès qu’elles sont développées.

●      Le dépannage est plus facile si les réseaux sont séparés.

●      Il donne la possibilité de comparer les relations fonctionnelles de base sur différents réseaux.

Modèle de référence OSI

Le modèle de référence OSI fait référence aux couches de communication entre différents systèmes informatiques.

L’objectif du modèle de référence OSI est de combler le fossé entre les développeurs et les fournisseurs afin que les produits de communication numérique et les programmes logiciels qu’ils créent soient interopérables, et de faciliter des comparaisons claires entre les outils de communication.

Le modèle OSI expliqué

Lorsque l’on demande “qu’est-ce qu’un modèle de référence OSI”, il faut considérer l’image plus large de la communication entre les systèmes et réaliser qu’elle peut être décomposée en plusieurs couches abstraites différentes, puisque le modèle OSI compte 7 couches.

Il s’agit d’un modèle de référence qui montre comment différentes applications communiquent entre elles sur un réseau et qui joue un rôle essentiel dans l’acheminement de la messagerie entre les systèmes.

Avantages et inconvénients du modèle de référence OSI

Les avantages du modèle de référence OSI

• Le modèle de référence OSI en matière de réseaux sépare distinctement tous les services, interfaces et protocoles. Il est donc très flexible et les protocoles de chaque couche peuvent être remplacés facilement en fonction de la nature du réseau.
• Tous les modèles de réseau peuvent être développés à l’aide de ce modèle, car il est très générique.
• C’est un modèle avec des couches qui n’affectent pas les autres couches à moins que les interfaces entre elles ne changent énormément.
• C’est un modèle avec des couches qui n’affectent pas les autres couches à moins que les interfaces entre elles ne changent énormément.

Les inconvénients du modèle de référence OSI

• Il s’agit d’un modèle très complexe, et lorsqu’il a été mis en œuvre pour la première fois, il était lent et coûtait cher.
• Certaines couches assurent les mêmes services. Plusieurs des 7 couches offrent l’adressage, le contrôle d’erreur, ainsi que le contrôle de flux.
• Il n’a pas été lancé au moment idéal, car lorsqu’il est arrivé, les protocoles TCP/IP avaient déjà été mis en œuvre. Par conséquent, de nombreuses entreprises étaient, au début, réticentes à l’utiliser.
• Certaines couches n’offrent qu’une fonctionnalité partielle une fois qu’elles sont pratiquement déployées.
• Ses normes sont basées sur la théorie et n’offrent pas de solutions adéquates lorsqu’il s’agit de la mise en œuvre pratique des réseaux.
• Lors de son lancement, il a été considéré comme étant de “qualité inférieure”, car il ne répondait pas aux besoins pratiques ou au modèle TCP/IP.
• Les milieux universitaires préféraient utiliser le modèle TCP/IP. À l’origine, il y avait une énorme résistance à son utilisation, car il était considéré comme un produit des communautés européennes et du gouvernement américain, qui faisaient de gros efforts pour l’imposer aux chercheurs et aux programmeurs.

Principes du modèle de référence OSI

• Une couche doit être créée lorsqu’une abstraction différente est nécessaire.
• Chaque couche doit remplir une fonction bien définie
• La fonction de chaque couche doit être choisie en vue de définir des protocoles normalisés au niveau international
• Les limites des couches doivent être choisies de manière à minimiser le flux d’informations à travers les interfaces
• Le nombre de couches doit être suffisamment important pour que des fonctions distinctes ne soient pas regroupées dans une même couche par nécessité, et suffisamment réduit pour que l’architecture ne devienne pas trop lourde

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 Le modèle OSI pour les nuls

Alors, qu’est-ce que le modèle OSI ?

Le modèle OSI fournit une vue d’ensemble du fonctionnement des différents réseaux. Il s’applique aussi bien au matériel qu’aux applications des utilisateurs finaux.

C’est un modèle qui fonctionne bien, car il donne aux programmeurs la possibilité de voir exactement ce qui ne va pas dans les différents réseaux, ce qui leur permet d’identifier certaines couches à dépanner. 

Le modèle OSI a été créé parce qu’au début des réseaux informatiques, certains produits et réseaux ne pouvaient communiquer qu’avec des réseaux de la même marque et du même produit.

Par exemple, les ordinateurs fabriqués par IBM ne pouvaient communiquer qu’avec d’autres ordinateurs et dispositifs de mise en réseau fabriqués par IBM.

Cela posait bien sûr un gros problème, car la communication en réseau devait fonctionner sur de nombreux systèmes et dispositifs différents.

Ce n’était pas bon pour les affaires, puisque les gens étaient obligés d’acheter tous leurs produits auprès d’un seul fabricant d’ordinateurs.

Ce qui s’est passé, c’est que certains des principaux fabricants de matériel informatique de l’époque ont accepté d’utiliser ou de prendre en charge un modèle de mise en réseau qui était neutre par rapport au vendeur, en même temps que leur modèle de mise en réseau propriétaire.

Le modèle OSI se compose de deux éléments majeurs: le modèle de référence de base et les protocoles. Ici, l’une des couches d’un réseau fonctionne directement et communique avec les couches qui se trouvent immédiatement en dessous, ainsi qu’au-dessus d’elle.

Cela signifie que les outils de la couche 2 affecteront et communiqueront avec les outils des couches 1 et 3.

Les protocoles donnent la permission à chaque couche individuelle, qui utilise un hôte spécifique, de communiquer avec la couche qui lui correspond sur un hôte différent.

Les protocoles offrent la possibilité d’envoyer un courriel à partir d’une application de la couche 7, telle que Gmail, depuis Bangkok vers un compte Microsoft Outlook à Washington DC.

Quelles sont les 7 couches du modèle OSI ?

Nombreux sont ceux qui demandent “combien de couches le modèle OSI contient-il ?”. La réponse à cette question est sept couches différentes, chacune ayant sa propre fonction.

Comme expliqué ci-dessus, il existe une pile de protocoles du modèle OSI qui permet à différentes couches de correspondre entre elles sur différents hôtes.

La figure du modèle OSI fait référence au modèle à sept couches qui est utilisé dans les réseaux. Il existe différents dispositifs dans les couches du modèle OSI, tels que les passerelles (couche session), les pare-feu (couche transport), les routeurs (couche réseau), les commutateurs, les ponts, les points d’accès (couche liaison de données), les concentrateurs, les cartes réseau et les câbles (couche physique).

Le diagramme du modèle OSI décompose chacune des sept couches avec les fonctions correspondantes:

CONSEIL SPÉCIAL: Un moyen simple de se souvenir de ces couches est: Tout le monde semble avoir besoin de traitement de données.

Couche 7 – Couche d’application

La couche application du modèle OSI fournit l’interface pour l’utilisateur final qui utilise un appareil connecté à un réseau. L’utilisateur voit tout dans cette couche lorsqu’il s’agit de charger une application comme le courrier électronique. Cette couche permet d’effectuer les opérations suivantes: messagerie électronique, prise en charge des transferts de fichiers, courrier électronique, navigation sur Internet et possibilité d’imprimer sur un réseau.  

Cette couche est le service sous-jacent qui prend en charge des programmes et des applications tels que Microsoft Outlook. En d’autres termes, les protocoles Microsoft peuvent inclure POP3, IMAP4 et SMTP, qui sont tous des protocoles faisant partie de la couche application, car ils prennent tous en charge la fonction de courrier électronique. C’est ainsi que le courrier électronique fonctionne dans le modèle OSI.

Un programme d’émulation de terminal peut être utilisé ici pour se connecter à un routeur du modèle OSI. Si tel était le cas, un shell sécurisé serait utilisé comme service sous-jacent faisant partie de la couche application, et non l’application d’émulation de terminal elle-même.

Une autre chose importante qui se produit ici est la publicité de service, où l’un des dispositifs du réseau voulant offrir un service, fait connaître ce service aux autres dispositifs du réseau. Le service Air Print d’Apple en est un exemple: il s’agit d’une application qui détecte les imprimantes compatibles avec le réseau wifi selon le modèle OSI. 

Gardez à l’esprit qu’il ne s’agit pas du niveau où les applications se produisent, mais plutôt du service sous-jacent qui les prend en charge.

Couche 6 – Couche de présentation

Dans la couche de présentation du modèle OSI, les données seront formatées, comme une image jpeg. Très important, la réponse à la question “quelle couche du modèle OSI traite du cryptage des données” se trouve ici.

À des fins de sécurité, si des informations sensibles sont envoyées sur le réseau et qu’elles sont interceptées par un utilisateur malveillant, elles lui paraîtront confuses et non interprétées. Le cryptage permet d’éviter cela.

En substance, cette couche traduit et/ou interprète tous les messages envoyés par le réseau.

Couche 5 – Couche session

La couche session du modèle OSI établit toutes les formes de communication par requête et réponse. Elle est responsable de la mise en place, du maintien et de la fermeture d’une session. Une fois la session établie, des paramètres peuvent être échangés, qui seront utilisés pendant la session.

Par exemple, lors de la mise en place d’appels téléphoniques vocaux, des négociations vont avoir lieu concernant les numéros de port UDP qui seront utilisés pour le protocole RTP (Real-time Transport Protocol), ainsi que le codec et la méthode d’encodage de la voix qui seront utilisés. Tout cela se passe au niveau de la couche session.

Maintenir une session signifie s’assurer que rien ne soit abandonné, et si cela se produit, la session sera rétablie. Déchirer la session signifie que tous les participants d’une conversation cessent de communiquer en même temps.

Couche 4 – Couche de transport

Cette couche de transport est celle où le flux de trafic sera géré à travers la couche réseau pour s’assurer qu’il y a le moins d’encombrement possible, et elle vérifie également les erreurs, s’assurant que le service est de haute qualité en renvoyant les données lorsque certaines données ont été corrompues.

C’est à cette couche que se trouvent les méthodes courantes de cryptage et de sécurité des pare-feu. La couche transport du modèle OSI se concentre sur deux protocoles, TCP (Transmission Control Protocol) et UDP (User Datagram Protocol). Les professionnels du secteur considèrent le TCP comme un protocole fiable ou orienté connexion.

Le message envoyé au récepteur est appelé SYN (Synchronisation). Une fois ce message reçu, un accusé de réception, appelé ACK, est envoyé en retour. C’est ce qu’on appelle la synchronisation et l’accusé de réception (SYN-ACK), puis l’accusé de réception (ACK) est envoyé par le messager original. 

Dans le modèle OSI, UDP est considéré comme un protocole non fiable ou sans connexion et est principalement utilisé lorsqu’il y a des problèmes de surcharge. Le fenêtrage se produit également au niveau de la couche 4, ainsi que la mise en mémoire tampon.

Couche 3 – Couche réseau

La couche réseau du modèle OSI est une couche de routage qui coordonne les parties liées à la conversation de données pour s’assurer que les fichiers sont transférés.

Alors que la deuxième couche gère la manière dont la couche physique transfère les données, cette couche organise ces données à des fins de transfert et de réassemblage. Elle gère tous les protocoles de routage et trouve le meilleur chemin pour acheminer les données d’un réseau spécifique à un autre.

La couche réseau est également responsable de l’adressage logique, par exemple, le modèle OSI IPv4 et le modèle OSI IPv6.

C’est à ce niveau que les routeurs, qui disposent de ports, se connectent aux commutateurs qui se rendent ensuite aux périphériques finaux. Le routeur prend des décisions d’acheminement sur la base des informations des adresses IP.

La commutation se produit à cette couche, comme la commutation de paquets, où une décision de transfert ou de commutation du paquet de l’interface entrante vers l’interface sortante ou de sortie a lieu.

Les services de connexion, tels que le contrôle de flux, se situent également au niveau de cette couche.

Couche 2 – Couche de liaison de données

La couche liaison de données du modèle OSI est divisée en deux sous-couches, la sous-couche MAC (Media Access Control) et la sous-couche LLC (Logical Link Control).

La couche MAC couvre l’adressage physique du périphérique réseau, comme l’adresse MAC des cartes d’interface. Il s’agit d’une adresse de 48 bits qui rend toutes les cartes uniques par rapport à toutes les autres cartes sur tous les autres périphériques.

La topologie logique, qui ressemble à un anneau, a lieu au niveau de la couche liaison de données. La méthode de transmission des données se produit, et il est facile de dire si un dépannage est nécessaire ici.

Au niveau de la sous-couche LLC se trouvent les services de connexion et la synchronisation de la transmission qui convient du moment où les bits commencent et s’arrêtent. Les types de synchronisation qui peuvent se produire sont les suivants:

●      Synchronisation isochrone – Les dispositifs recherchent un dispositif commun externe pour l’horloge.

●      Synchronisation asynchrone – Les dispositifs utilisent leurs propres horloges internes tout en utilisant un ou plusieurs bits de démarrage/arrêt.

●      Synchronisation synchrone – Lorsque l’émetteur et le récepteur partagent l’horloge sur un canal séparé.

À cette couche, vous trouverez des commutateurs Ethernet pour connecter les imprimantes, les PC et les autres périphériques de réseau.

C’est là que se trouve la méthode par laquelle les informations du réseau sont divisées en trames, puis transmises sur la couche physique.

C’est à ce niveau qu’ont lieu la détection et la correction des erreurs, ainsi que certains adressages permettant aux différents appareils de se différencier les uns des autres dans des systèmes plus vastes.

Couche 1 – Couche physique

La couche physique du modèle OSI s’intéresse à la manière dont les bits sont représentés et dont ils sont acheminés sur le réseau. La couche 1 fait référence à toutes les caractéristiques physiques et électriques des appareils.

Les dispositifs qui peuvent être liés à cette couche sont les câbles Ethernet, car ce sont des composants de la couche physique, les bits voyageant sur ces câbles, ainsi que les câbles en fibre optique pour envoyer des données, et les cartes d’interface réseau à l’intérieur des ordinateurs qui codent les données, afin qu’elles puissent être envoyées sur le fil et recevoir des données.

D’autres exemples de dispositifs sont les cordons téléphoniques utilisés pour les services DSL et d’accès commuté, ainsi que les signaux radio utilisés dans toutes les formes de communication sans fil.

Les fonctions de la couche physique comprennent également la conversion des signaux en quelque chose qu’une autre couche du modèle OSI peut utiliser, appelé ci-dessus bit, et la modification du signal pour les usages multiples de nombreux utilisateurs sur les mêmes connexions. 

Cela fait également référence à nos normes de câblage et aux prises que nous utilisons pour nous brancher aux murs, comme la prise RJ45, qui permet d’utiliser 8 fils différents comme conducteurs.

La façon dont le câblage est mis en place est basée sur une norme appelée T568B, qui indique les différentes couleurs qui vont dans les emplacements correspondants.

Un autre aspect de cette couche est la topologie physique du réseau, telle que la topologie du bus. D’autres aspects comprennent la synchronisation, la stratégie de multiplexage et l’utilisation de la bande passante.

Ici, à la couche 1, il convertit les signaux électriques, ainsi que les supports physiques sans avoir d’effet sur les informations reçues par la liaison.

Cependant, vous trouverez également des convertisseurs de médias plus avancés au niveau de la couche de liaison de données, la couche 2.

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Modèle OSI vs modèle TCP IP

Le modèle TCP/IP correspond à la suite de protocoles Internet. Il est important de noter que le modèle OSI n’est pas utilisé actuellement, bien qu’il soit largement référencé ; le modèle TCP/IP est utilisé à la place.

Les concepts sont identiques, mais les couches sont légèrement différentes.  Le modèle TCP/IP a été testé pour la première fois en 1975 et, en mars 1982, il était utilisé dans tous les réseaux informatiques militaires du ministère américain de la défense.

DEC, IBM et AT&T ont été les premières organisations géantes à utiliser TCP/IP. Il a été utilisé comme norme de protocole pour ARPANET (le prédécesseur d’Internet) en 1983.

 Différence entre le modèle OSI et le modèle TCP IP

Tout comme le modèle OSI, le modèle TCP/IP est un modèle qui normalise les réseaux informatiques. Cependant, alors que le modèle OSI contient 7 couches, le modèle original TCP/IP n’en contient que 4.

Similitudes entre le modèle OSI et le modèle TCP IP

Les deux modèles contiennent les couches Application, Transport, Internet et Lien. Elles sont toutes deux numérotées dans l’ordre croissant, mais le sens dépend du fait que le trafic soit reçu ou envoyé.

Finalement, une cinquième couche a été ajoutée au modèle TCP/IP, ainsi qu’une couche renommée. La couche de liaison a été divisée en liaison de données et physique, et la couche Internet est désormais connue sous le nom de couche réseau.

Lorsque l’on compare les couches du modèle OSI et du modèle TCP/IP, il est évident que les couches Application (niveau 7), Présentation (niveau 6) et Session (niveau 5) du modèle OSI sont toutes comprimées dans la couche Application (niveau 5) du modèle TCP/IP.

Toutes les autres couches correspondent à l’identique.Le processus d’encapsulation des données dans le modèle OSI ou le modèle TCP/IP se produit lorsque certaines informations supplémentaires sont ajoutées à l’élément de données afin de lui conférer des caractéristiques supplémentaires.

Couches du modèle TCP/IP

Voici les protocoles et les dispositifs utilisés à chaque couche:

Couche d’application (couche 5)

Les protocoles de la couche application du modèle OSI qui interviennent ici sont HTTP, FTP et SMTP.

Couche de transport (couche 4)

À cette couche, vous trouverez les protocoles TCP et UDP, ainsi que les numéros de port.

Couche réseau (couche 3)

Le protocole Internet ou IP apparaît ici, et les routeurs fonctionnent à la couche réseau. Vous trouverez également ici certains commutateurs qui ont des capacités de routage.

Couche liaison de données (couche 2)

À ce niveau, vous trouverez Ethernet et les commutateurs.

Couche physique (couche 1)

C’est là que se trouve tout ce qui est à portée de main, comme les câbles, ainsi que les cartes d’interface réseau (NIC).

Qu’est-ce que le modèle OSI de Bluetooth ?

Grâce à la technologie Bluetooth, les appareils mobiles sont connectés sans fil sur une courte distance et forment un PAN (Personal Area Network). 

L’architecture Bluetooth possède son propre modèle qui ne suit pas le modèle OSI ou TCP/IP.Il comprend les éléments physiques (radio et bande de base), la liaison de données (bande de base, LMP, L2CAP), le middleware (protocole RFComm, commandes AT & SDP, protocoles adoptés) et l’application (tous les profils d’application qui permettent les interactions avec les applications Bluetooth).

Qu’est-ce que le modèle OSI du ministère de la Défense ?

DoD signifie Département de la Défense. Comme indiqué ci-dessus, en mars 1982, le modèle TCP/IP a été utilisé dans tous les réseaux informatiques militaires.

Le modèle DoD est une version réduite du modèle OSI. Il est condensé en quatre couches. Ces couches sont les suivantes:

Le modèle OSI pour les nuls

Le modèle OSI comporte sept couches. Il se compose de 2 acronymes, PDNTSPA (Bottom/Up) et APSTNDP (Up/Bottom).

La meilleure façon de se souvenir des 7 couches du modèle OSI est de se référer au premier acronyme:

Please Do Not Throw Salami Pizza Away.

Le second acronyme peut être retenu comme All People Seem To Need Data Processing.L’organigramme du modèle OSI montre comment les données circulent dans le modèle OSI. Voici un exemple de flux de données:

1. Une application, comme Gmail, crée des données qu’un utilisateur final envoie. La couche applicative ajoute un champ d’en-tête/encapsulation contenant des informations telles que la taille de l’écran et les polices de caractères, et les données sont ensuite transmises à la couche 6.

2. La couche 6 place les informations d’en-tête de la couche de présentation, qui seront ensuite converties en ASCII, par exemple, et ces nouvelles données seront transmises à la couche 5.

3. Le même processus que celui décrit ci-dessus s’applique à la couche session et toutes les informations gérées ici seront transmises à la couche 4.

4. Dans la couche de transport, les données relatives à la réception du segment sont placées dans l’en-tête, qui est ensuite transmis à la couche suivante.

5. La couche 3 place toutes les informations de la couche réseau, par exemple l’adresse de la source et de la destination, afin d’aider cette couche à déterminer le chemin de livraison le plus efficace pour les paquets, et toutes ces données passeront à la couche 2. 

6. Cette couche place les informations de l’en-tête et de la fin de la couche de liaison de données, en s’assurant que les données ne sont pas corrompues, et ces informations passent ensuite à la couche suivante pour être transmises sur le support.

7. Sur cette couche physique (couche 1), tous les uns et les zéros du flux binaire sont transmis. La synchronisation des bits a lieu ici, ce qui garantit que les informations de l’utilisateur final sont rassemblées dans l’ordre exact où elles ont été envoyées

Toutes ces étapes se dérouleront dans l’ordre inverse sur l’appareil qu’il reçoit. 

Les avantages de Perimeter 81 pour le modèle OSI

Modèle stratifié adaptatif: Les changements dans une couche n’affectent pas les autres couches, à condition que les interfaces entre les couches ne changent pas radicalement. Dans le modèle OSI, les couches sont distinguées en fonction des services, des interfaces et des protocoles.

Prise en charge de plusieurs protocoles: Le modèle OSI prend en charge les services orientés connexion et les services sans connexion.

Modèle générique indépendant: Le modèle OSI est un modèle générique et sert d’outil d’orientation pour développer tout modèle de réseau indépendant, se distinguant du protocole TCP/IP qui est basé sur des protocoles plus spécifiques et plus standard.