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Réseaux Informatiques Janvier, 2018 1

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Modèle en couches OSI

Réseaux Informatiques

République Tunisienne

Ministère de l’Enseignement Supérieur

de la Recherche Scientifique

*****

Université de la Manouba

Ecole Supérieure d’Economie Numérique

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Plan

• Introduction

• Structuration physique

• Applications

• Types de réseaux

• Topologies des réseaux

• Modes de transmission

• Modes de connexion

• Architectures

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Introduction

• Besoin croissant de communication.

• Divergence des technologies utilisées par les

constructeurs � interconnexion impossible.

� Solution : modèle OSI

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Modèle OSI (Open Systems Interconnection - 1984)

• Le modèle OSI est une norme établie par l'International

Standard Organisation (IS0).

• Il s’est imposé comme le principal modèle de référence pour

uniformiser les règles de communications réseau.

• Il constitue un cadre qui aide à comprendre comment les

informations circulent dans un réseau.

• Il permet aux systèmes ouverts (ordinateur, terminal, réseau,

etc.) d'échanger des informations avec d'autres équipements

hétérogènes.

• Cette norme est constituée de 7 couches, dont les 4 premières

sont dites basses et les 3 supérieures sont dites hautes.

Introduction

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Pourquoi un modèle en couches ?

• Réduit la complexité.

• Uniformise les interfaces.

• Facilite la conception modulaire.

• Assure l’interopérabilité de la

technologie.

• Accélère l’évolution.

• Simplifie l’enseignement et

l’acquisition des connaissances.

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Architectures en couches

• Une couche est spécialisée dans un ensemble de fonctions

particulières.

• Elle offre un service à la couche située immédiatement au-dessus

d’elle :

Une couche N pilote les services d’une couche N-1 et propose

des services de plus haut niveau à la couche N +1.

• Chaque couche N d’une machine gère la communication avec la

couche N d’une autre machine en suivant un protocole de niveau N:

Le protocole d’une couche N définit l’ensemble des règles et la

signification des objets échangés, qui régissent la

communication entre les entités de la couche N.

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Architectures en couches

• Une interface fait la jonction entre deux couches adjacentes.

• Elle définit les opérations et les services offerts par la couche inférieure.

• Un protocole d’une couche effectue un certain nombre d’opérations sur

les données lorsqu’il les prépare pour les envoyer sur le réseau.

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Description des rôles des couches

1- Couche Physique :

• S’occupe de la transmission d’un flux de données binaires (bit-

stream) via un support physique.

• Définit la manière dont le canal est attaché à l’adaptateur réseau.

2- Couche Liaison de données :

• Détecte et corrige les erreurs issues de la couche inférieure (code

CRC).

• Gère les accès multiples au médium partagé.

• Contrôle de flux : attend un accusé de réception pour chaque

trame envoyée.

• Les objets échangés sont souvent appelés trames (« frames »).

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Description des rôles des couches

3- Couche Réseau

• Gère l’adressage des paquets et la traduction (résolution)

d’adresses physiques (adresse MAC).

• Achemine les informations à travers un réseau pouvant être

constitué de systèmes intermédiaires (routeurs).

• Gère les problèmes de congestion (trop de trafic sur la ligne)

par les techniques de commutation de données (switching).

4- Couche Transport

• Assure une transmission fiable des données de bout en bout :

Transport de données entre applications source et destination.

• Contrôle de flux : Chaque message reçu peut être acquitté par

son récepteur.

• Les objets échangés sont souvent appelés messages.

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Description des rôles des couches

5- Couche Session

• Etablir, gérer et terminer les sessions entre applications.

• Assure la synchronisation du dialogue afin d’optimiser la durée

de transmission et d’éviter les pertes de données.

6- Couche Présentation

• Définit la syntaxe et la sémantique des données transmises.

• Se charge de la représentation des informations que les entités

s’échangent.

• Assure le cryptage, compression et conversion des données.

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Description des rôles des couches

7- Couche Application

• Le point de contact entre l'utilisateur et le réseau.

• Offre des services de base aux utilisateurs du réseau :

Le transfert de fichier

La messagerie électronique

• Les programmes mis en œuvre doivent garantir la sécurité et la

confidentialité des échanges de données et garantir l'intégrité

des informations et leur sauvegarde en cas d'incident.

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Description des rôles des couches

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Encapsulation et Décapsulation

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Encapsulation et unités de données

• Les entêtes sont des PCI (Protocol Control Information).

• Un PDU d’une couche N est vue comme un SDU (Service Data

Unit) d’une couche N-1.

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Principales unités de données

• N-SDU (N-Sevice Data Unit) : L’ensemble de données provenant

de l’interface avec la couche (N).

• N-PCI (N-Protocol Control Information) : Les informations de

contrôle de protocole (N), proviennent d’entités (N) pour

coordonner leur travail.

• N-PDU (N-Potocol Data Unit) : sont spécifiées par un protocole

(N) et consistent en N-PCI et en N-SDU.

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Mécanisme d’échange des PDU entre couches

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Concepts de base• Un niveau N est composé de trois objets :

Le service (N) : définit l’ensemble des fonctionnalités possédées

par la couche N et fournies aux entités de la couche N+1 via

l’interface N/N+1.

Le protocole (N) : définit un ensemble de règles nécessaires à la

réalisation du service de niveau N.

Les points d’accès au service (N) ou N-SAP : situés à la frontière

entre les couches N et N+1 � Les différents paramètres pour la

réalisation du service N s’échangent sur cette frontière.

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Concepts de base

• Chaque couche (N) utilise les services (N-1) de la couche (N-1) pour

offrir les services (N) à la couche (N+1).

• Le service (N) est assuré par les entités (N) homologues.

• Les entités (N) communiquent et coopèrent entre elles selon un

protocole (N) à travers un ensemble de services fournies par la

couche (N-1).

• Les entités accèdent aux services (N-1) à partir des points d’accès à

des services (N-1) appelés (N-1) SAP (Service Access Point).

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Concepts de base

• Chaque SAP est identifié par une adresse.

• Chaque (N) SAP ne peut être servi que par une seule entité (N) et ne

peut servir qu’une seule entité (N-1).

• Une entité (N) peut servir plusieurs (N) SAP et peut être servie par

plusieurs (N-1) SAP.

• Une entité N fournit des services aux entités (N+1) via un ou plusieurs

(N) SAP.

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Données d’interface

• Les PCI coordonnent le travail

au même niveau.

• Pour contrôler la

communication entre entités

de niveau (N+1) et entités de

niveau (N), les informations de

gestion nécessaires sont

transportées dans des N-ICI :

(N)-Interface Control

Information.

• Les N-ICI rajoutées aux N-PDU

donnent naissance aux N-IDU :

N-Interface Data Unit.

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Unités de données de l’architecture OSI

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Transfert de données entre systèmes distants

Physique : répéteurs : régénérer un signalconcentrateurs(hubs) :connecter plusieurs hôtes entre eux

Liaison: ponts(bridges) : relier des réseaux locaux de même type (utilisent les mêmes protocoles)commutateurs(switches) : relier divers éléments tout en segmentant le réseau

Réseau: passerelles(gateways) : relier des réseaux locaux de types différentsrouteurs : relier de nombreux réseaux locaux de telles façon à permettre la circulation de données d'un réseau à un autre

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Architecture TCP/IP

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Architecture TCP/IP

TCP : Transmission Control ProtocolIP : Internet

Protocol(IPv4(4O)/IPv6(16O))HTTP : HyperText Transfert Protocol (transfert de pages html)

FTP : File Transfert ProtocolSMTP : Simple Mail Transfert Protocol

DNS : Domain Name Service UDP : User Datagram Protocol