Le modèle OSI

Introduction:

voir page SNT
Les protocoles internet

source: comprendre les modèles OSI et TCP/IP - chaine Cookie connecté

Les données qui circulent sur internet

Internet manipule deux types d’information : les contenus envoyés et les adresses du destinataire et de l’émetteur. Ces deux types d’information sont regroupés dans des paquets de taille fixe, de façon uniforme et indépendante du type de données transportées : texte, images, sons, vidéos, etc.

Principe du modèle OSI

On peut rentrer un peu plus dans le détail du modèle OSI et en particulier de la communication TCP/IP. Le modèle OSI est une norme qui préconise comment les ordinateurs devraient communiquer entre eux avec 4 couches technologiques adjacentes, numérotées selon leur distance au support d’emission (la couche n°1). On peut rassembler les couches 5, 6 et 7 en une seule.

Les couches forment une hiérarchie qui va de l’application (HTTP, FTP etc…) jusqu’au support physique (cable coaxial, ondes etc…).

Ce modèle OSI (un modèle theorique) a été conçu pour cloisonner les différents processus, langages et technologies employés.

Combien de couches?:

Selon le degré de description, on parle plutôt du modèle TCP/IP en 4 couches.

image issue de la chaine youtube - Cookie connecté

*Quelles applications pour quelle couche?:

Les 2 schémas ci-contre illustrent le découpage couche-application.

tableau issu de la page wikipedia - TLS, SSL

SSH et SSL sont deux technologies qui permettent de chiffrer et d’authentifier les données qui passent entre deux ordinateurs. Ce sont des applications de la couche 5. Ces données sont chiffrées avant leur mise en forme pour le transport. Pour approfondir: différence entre SSH et SSL.

Quelles sont les liens entre couches?

Le modèle OSI ajoute deux règles plus générales entre les couches :

chaque couche est indépendante ;

chaque couche ne peut communiquer qu’avec une couche adjacente.

Lors de l’émission d’une requête par une application, celle-ci doit traverser toutes les couches, depuis la 7 (application), puis de la 4 vers la 1; durant le trajet les données subiront des modifications et chaque couche rajoutera ce qu’elle voudra (généralement des en-têtes) pour mieux exercer sa fonction, mais pas seulement (la couche 1, de transport concerne… le transport).

Ce mécanisme s’appelle l’encapsulation : la trame de données numériques est constituée de plusieurs parties distinctes et mises dans un ordre particulier. L’encapsulation, en informatique et spécifiquement pour les réseaux informatiques, est un procédé consistant à inclure les données d’un protocole dans un autre protocole.

Au final, ce qui va circuler sur le réseau est une trame de couche 1, qui contient le datagramme de couche 2 (qui lui-même contiendra le segment de couche 3)

Lors de la réception c’est exactement l’inverse qui se produit (désencapsulation).

Prenons un exemple simple, vous demandez à votre navigateur de charger votre site préféré www.informatix.fr. Vous êtes reliés à un modem par un câble à paires torsadées.

couche application

Le navigateur demande au système d’envoyer une requête HTTP (couche 7). Dans cette couche, le logiciel lui même n’en fait pas partie. Cette couche concerne l’interface entre le logiciel est la couche de transport, et transporte l’information du protocole application utilisé (ici http par exemple, c’est à dire le protocole lié à l’affichage des pages html)

Sortie : [requête HTTP]

couche de transport

La requête arrive dans TCP qui ajoute son en-tête. Le protocole TCP va mettre en forme les données à envoyer et ajouter son en-tête. Ici, les numeros d’identification sont les port source et le port destination, qui identifient les applications qui entrent en jeu dans la communication. Parmi les informations, on trouve aussi le numéro de séquence initial, ISN, appelé aussi SYN (pour dire à la machine en face combien de données elle est censée avoir reçues) et celui d’acquitement ACK (le numéro du prochain octet des données attendues). Ces numéros vont permettre d’établir une communication avec accusés de reception (pour TCP, pas UDP) et de s’assurer, en principe, de l’identité de la machine avec qui les données sont échangées (avec le numéro de séquence, nécessaire pour l’accusé de reception). L’en-tête contient aussi un checksum. Pour résumer, on appelera cette en-tête le PDU (Protocol Data Unit).

Sortie : [en-tête PDU][requête HTTP]

fragmentation TCP: cours sur openclassroom

couche réseau

Le segment TCP arrive dans IP qui ajoute aussi son en-tête (qui contient entre autres votre adresse IP (pour le routage) et celle du serveur demandé). La couche 3 indique à la couche 2 quel protocole a été utilisé (TCP, UDP…). Il y a aussi un numéro de connexions établies (IPID) sur le port en question et d’autres informations qui servent à l’eventuelle fragmentation du datagramme (les données ne peuvent pas exceder 1500 octets.
Une autre valeur transportée est le TTL (time to live) qui evite que le paquet ne circule indefiniment sur les reseaux.

Sortie : [en-tête IP][en-tête PDU][requête HTTP]

couche physique

Le paquet IP arrive dans Ethernet qui ajoute un en-tête (qui contient entre autres votre adresse MAC - pour le switch - et celle du modem) et un checksum (vérification d’erreurs CRC). La couche 2 peut alors former la trame et l’envoyer sur le réseau.

Il va ajouter l’adresse MAC de l’emetteur et du destinataire, qu’il aura résolu grâce aux tables de routage et la table arp (côté serveur).

Sortie : [en-tête Ethernet][en-tête IP][en tête PDU][requête HTTP][checksum Ethernet]

Le document complet sur la structure d’une trame: Lien. document est issu du cours en ligne du lycee de Taaone, série technologique.

Lors du transport, chaque machine va désencapsuler les informations de la partie Ethernet et les remplacer par de nouvelles informations pour assurer le transport jusqu’à la prochaine étape.