Essentiel II : "Le modèle OSI"

Présentation du modèle OSI et des couches qui le constitue...

OSI : Open System Interconnexion.

Un standard de communication de tous les systèmes informatiques, proposé par l’ISO (International Standard Organisation).

I. Les couches du modèles OSI

I.1. La couche 7 « Application »:

Les principales fonctionnalités de la couche Application

Le point de contact entre l’utilisateur et le réseau.

Protocoles

→  Transfert de fichiers : FTP, NFS, AFS... →  Messagerie : SMTP, POP, IMAP, NMTP... →  Session distante: Telnet, rlogin, Secure Shell (SSH)… →  Envoi de pages HTML: HTTP →  Exploitation et gestion: DNS, SNMP...

I.2. La couche 6 « Présentation »:

Les principales fonctionnalités de la couche Présentation

S’intéresse au format de données.

1/La compression et la décompression des messages. 2/L’encodage et le décodage de données.

Protocoles

ASCII (8bits), EBCDIC (5bits), MIME ...

I.3. La couche 5 « Session »:

Les principales fonctionnalités de la couche Session

1/ Etablir une connexion logique entre les différentes applications. 2/Spécifier le mode de communication (Simple, Half-duplex, Full-duplex). 3/Synchroniser les communications.

Protocoles

AppleTalk, NetBios, RPC ...

I.4. La couche 4 « Transport »:

Les principales fonctionnalités de la couche transport
1/ Contrôle de flux de données
Eviter la congestion du tampon : Le fenêtrage et la Correction des erreurs : via l’utilisation de la taille de la fenêtre dynamique. Scénario : Quand un certain temps se sera écoulé sans perte de données ni contraintes excessives sur les ressources, le destinataire pourra recommencer à augmenter la taille de la fenêtre. Ceci réduit la surcharge du réseau car un moins nombre de reçu doit être envoyé. La taille de la fenêtre continuera d’augmenter jusqu’à ce que les données soient perdues à nouveau (= la réduction de la taille de la fenêtre en cas d’encombrement).
2/ Segmentation et reconstitution
La segmentation de données: Fractionner les données permet aux plusieurs conversations d’avoir lieu simultanément. Il s’agit de l’encapsulation devant s’appliquer à chaque bloc de données. La reconstitution des segments : L’hôte recevant les blocs peut les diriger vers l’application appropriée, il faut donc que ces blocs de données individuels puissent être réassemblés dans un flux de données complet utile à la couche application.
3/ Multiplexage de conversations
Permettre aux plusieurs conversations d’avoir lieu simultanément, grâce à la segmentation des données.
4/ Identification des applications
La couche transport affecte un numéro de port à chaque application, qui est inclut dans l’en-tête de la couche transport, afin de préciser à quelle application ce bloc de données est associé.
Types de protocole
Modes de fonctionnement	TCP	UDP
→   Etablir une session (Mode connecté) →    Acheminement fiable (accusé de réception) →  Permet la récupération →  Reconstitution ordonnée des données →  Unité de données →  Surcharge →  Utilisé par	ü    ü    ü    ü    Segment 20 octets Web-Courriel-FTP	X   X   X   X Datagramme 8 octets DNS-Voix sur IP- lecture vidéo

TCP

Segment TCP :   1 Port source (16 bits) Port destination (16 bits)   2 Numéro d’ordre (32 bits) 3 Numéro de reçu (32 bits) 4 Longueur de l’en-tête (4 bits) Réservé (6 bits) Bits de code (6 bits) Fenêtre (16 bits)   5 Somme de contrôle (16 bits) Urgent (16 bits) 6 Options (0 ou 32 le cas échéant) 7 Données de la couche application (Taille variable)    1- numéro de port de la source et de la destination. 2- Numéro d’ordre / Sequence : indique le numéro du dernier octet d’un segment. 3- Numéro reçu / Acknolegment : Précise le prochaine octet attendu par le destinataire. 4- Longueur de l’en-tête TCP,  5- un champ Réservé,  7- Bits code : un ensemble d’indicateurs qui permettent la gestion de la session et le traitement du segment,  bit sémantique bitURG C'est le pointeur de données urgentes s'il est positionné à 1. Indique que les données doivent être délivrées immédiatement (notification d'évènement en temps réel). bitACK Le paquet est un accusé de réception, s'il est positionné à 1. Le ACK flag indique que l'ASN [Acknowledgement Sequence Number] de l'en-tête TCP est valide et contient le prochain octet de données attendu. bitPSH Le segment requiert un push, s'il est positionné à 1. Ce flag indique au recépteur que les données doivent être remise immédiatement à l'application, sans bufférisation. Utilisé dans les sessions interactive comme OpenSSH. bitRST Réinitialiser la connexion, s'il est positionné à 1. Ce flag positionné par une des extrêmités indique une condition d'erreur non récupérable. Dans ce cas, les deux extrêmités termine la connexion, libère les ressources allouées à la connexion et détruise tous les paquets subséquents en transit. bitSYN Demande de synchronisation des numéros de séquence, s'il est positionné à 1. Ce flag est armé dans le premier paquet envoyé par le client et le serveur. Chaque octet de données est séquentiellement numéroté (l'ISN [Initial Sequence Number] doit être choisi aléatoirement (éviter les prédictions), les échanges subséquent se font en incrémentant cet ISN. bitFIN Indique la fin d'une connexion, s'il est positionné à 1. Indique que la transmission est terminé (complète), envoit d'un message SYN+FIN, attente de l'acquittement de confirmation ; message FIN puis message SYN+FIN, envoit d'un message ACK final. 8- Fenêtre : représente la taille de la fenêtre que le destinataire peut envoyer. 9- Somme de contrôle de l’en-tête, Urgent rarement utilisé. 10- Options 11- Le champs de données à envoyer, qui a une taille variable.

Etablissement d’une connexion : (handshake, open-connection)

Fermeture d’une connexion :

UDP

Datagramme UDP :    1 Port source (16 bits) Port destination (16 bits)    2 Longueur de l’en-tête (16 bits) Somme de contrôle (16 bits) 3 Données de la couche application (Taille variable) 1- numéro de port de la source et de la destination. 2- Longueur de l’en-tête UDP, et Somme de contrôle de l’en-tête. 3- Le champs de données à envoyer, qui a une taille variable.

Quand utiliser UDP ?      →   Si la bande passante ne supporte pas la surcharge des messages de contrôle.      →   Si les données doivent être rapidement livrées à travers le réseau.

I.5. La couche 3 « Réseau »:

Les principales fonctionnalités de la couche Réseau
1/ L’adressage IP
Essentiel III : "L’adressage IP"
2/ Le routage
Essentiel V : "Le routage"
Protocoles
Protocoles routés (routed protocole)	Protocoles de routage  (routing protocole)	Autres
IPv4 IPv6 IPX	RIP GBP	ARP RARP IGMP

I.6. La couche 2 « Liaison de données »:

Les principales fonctionnalités de la couche Liaison de données
1/ L’arbitrage
Trouver le meilleur moment pour envoyer les données en utilisant des méthodes comme CSMA/CD ou le passage du jeton.
2/ La détection des erreurs
Les mécanismes les plus utilisés: Parity check : Contrôle de parité CRC : Cyclic Redondancy check, basé sur des équations mathématiques.
Sous-couches
Contrôle de la liaison de données LLC 802,2	Contrôle d’accès au support MAC 802,3
· Fournit l’adressage et le contrôle de la liaison de données. · Spécifie quels mécanismes doivent être utilisés pour adresser des stations sur le support de transmission. (TCP/IP OU SPX/IPX)

I.7. La couche 1 « Physique »:

Médias physiques	Type de câble	Bande passante	Longueur	Connecteur	Prix
10Base2	coaxial	10 Mbits/s	200 m	BNC	Peu cher
10Base5	coaxial	10 Mbits/s	500 m	BNC	Peu cher
10BaseT	UTP cat5	10 Mbits/s	100 m	RJ45	Bon marché
100BaseTX	UTP cat5	100 Mbits/s	100 m	RJ45	Bon marché
10BaseFL	Fibre optique	10 Mbits/s	2000 m	SC	Elevé
100BaseFX	Fibre optique	100 Mbits/s	400 m	SC	Elevé

II. Encapsulation des données