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Chapitre.1:Le modèle OSI de l’ISO

               Présenté par: Tahani GAZDAR
                             II1




    T.GAZDAR
                       2010-2011
1
Introduction
     Le fondement d’un bon réseau, c’est que l’OS soit capable
      de:
        Gérer la transmission de données
        Fournir aux applications des interfaces standard pour leur
         permettre d’exploiter les ressources du réseau.
     A priori rien n’oblige les plateformes client et serveur à
      fonctionner avec le même système d’exploitation.




2   T.GAZDAR
Introduction
            Il faut que les divers acteurs se mettent d’accord sur les
      fonctionnalités à implanter dans leurs applications et leurs
      fonctions réseau.
            C’est l’objectif du modèle OSI (Norme pour
      l’interopérabilité des systèmes) qui décrit comment l’OS
      réseau doit être construit.
     Norme OSI:
           Représentation abstraite de l’interconnexion des systèmes ouverts,
           Uniformisation des règles de communications réseau.
     Système ouvert:
           échanger des informations avec d’autres équipements hétérogènes et issus
               de constructeurs différents.

3   T.GAZDAR
Introduction
     Les fonctionnalités d’un réseau:
           la génération du signal,
           la gestion des échanges,
           la détection et la correction d’erreurs,
           le routage,
           le formatage de messages,
           l’adressage, …
               Complexité des fonctions du réseau.
               Solution: Classer les fonctions en modules (Exemple).




4   T.GAZDAR
Le modèle OSI (Open System
                    Interconnexion)
     Définition:


        Modèle d’Interconnexion de Systèmes Ouverts (Open System
         Interconnexion). C’est une architecture de protocole proposée par
         l’ISO (International Standardization Organization) en 1977.
        Architecture de protocole = Décomposition fonctionnelle du réseau.




5   T.GAZDAR
Principes de base de la décomposition
                  en couches
     Une couche doit être créée lorsqu’un nouveau niveau
      d’abstraction est nécessaire.
     Chaque couche offre certains services bien définie.
     Les choix des frontières entre couches doit minimiser le flux
    d’informations aux interfaces.
     Le nombre de couches doit être :
           suffisamment grand pour éviter la cohabitation dans une même couche
               de fonctions très différentes,
                et
           suffisamment petit pour éviter que l’architecture ne devienne difficile à
               maîtriser.

6   T.GAZDAR
Architecture générale du modèle OSI




7   T.GAZDAR
Architecture générale: Notations et
                    définitions
     Une couche :
        Offre un ensemble de fonctions particulières,
        utilise les fonctionnalités de la couche inférieure,
        propose ses fonctionnalités à la couche supérieure.
     Le protocole d’une couche N
        définit l’ensemble des règles, les formats et la signification des objets
         échangés, qui régit la communication entre les entités de la couche N.
     Le service d’une couche N
        définit l’ensemble des fonctionnalités possédées par la couche N et fournies
         aux entités de la couche N+1 au niveau de l’interface N/N+1.
     Les points d’accès au service (N): 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.


8   T.GAZDAR
Les fonctionnalités des couches




9   T.GAZDAR
Les couches du modèle OSI
                       La couche Physique (couche 1)
                         Transmission effective des informations
                          binaires sur une voie physique en s’adaptant
                          aux contraintes du support physique utilisé:
                           Propriétés de la liaison:
                                o Mécaniques: fibre optique, paire torsadée,
                                  coaxial, …
                                o Electroniques: voltage, fréquence, …
                                o Simplex, half/full-duplex ; transmission :
                                  synchrone ou asynchrone)
                           Codage/modulation de l’information,
                           Evaluation des performances de la liaison (débit,
                            latence, taux d’erreurs).


10   T.GAZDAR
Les couches du modèle OSI
                       La couche Liaison de données (couche 2)
                         Transmission sûre des données entre deux nœuds
                            adjacents, sur une ligne logique,
                           Etablissement et fermeture de la liaison entre deux
                            équipements adjacents.
                           Détection et correction, dans la mesure du possible,
                            des erreurs issues de la couche inférieure. Les objets
                            échangés sont souvent appelés trames (“frames”).
                           Contrôle le flux, en adaptant le débit de l´émetteur
                            en fonction des capacités de stockage et de
                            traitement du récepteur.
                           Délimitation et synchronisation des trames.
                           Sur les liaisons multipoint, contrôle de l'accès au
                            médium et adressage au niveau de la liaison.


11   T.GAZDAR
Les couches du modèle OSI
                           La couche Réseau (couche 3)
                             Acheminement des informations
                              à travers un réseau pouvant être
                              constitué de systèmes
                              intermédiaires (routeurs).
                             Fonction de commutation et de
                              routage dans le réseau.
                             Gestion du flux des paquets pour
                              prévenir un engorgement possible
                              du réseau.
                             Les objets échangés sont souvent
                              appelés paquets (“packets”).


12   T.GAZDAR
Les couches du modèle OSI
                         La couche Transport (couche 4)
                           Maintient une certaine qualité de la
                              transmission, notamment vis-à-vis de la
                              fiabilité et de l’optimisation de
                              l’utilisation des ressources.
                             Multiplexage éventuel de plusieurs
                              connexions de transport dans une
                              interface réseau.
                             Multiplexage inverse : répartir le flux de
                              transport dans plusieurs interfaces
                              réseau.
                             Contrôle de flux et contrôle de séquence
                              entre les extrémités du réseau.
                             Les objets échangés sont souvent appelés
                              messages.

13   T.GAZDAR
Les couches du modèle OSI
                        La couche Session (couche 5)
                          gestion du dialogue en établissant une
                           session entre deux hôtes,
                          Synchronisation de longues
                           transmissions, en insérant des points
                           de repères dans le message (facilite une
                           reprise rapide après une interruption).
                          Fournit aux entités coopérants les
                           moyens nécessaires pour synchroniser
                           leurs dialogues, les interrompre ou les
                           reprendre tout en assurant la cohérence
                           des données échangées.
14   T.GAZDAR
Les couches du modèle OSI
                         La couche Présentation (couche6)
                           présentation des informations dans une
                            syntaxe commune entre l’émetteur et le
                            récepteur; Masque l’hétérogénéité des
                            techniques de codage utilisées par les
                            différents systèmes,
                           Il existe des langages normalisés pour
                            décrire ces syntaxes ASN.1 de l’ISO
                            (Abstract Syntax Notation),
                           Fournit des mécanismes de compression
                            de données,
                           Responsable de la sécurité des infos
                            échangées (cryptage /Décryptage)….


15   T.GAZDAR
Les couches du modèle OSI
                         La couche Application (couche 7)
                           Donne aux processus d’application les
                            moyens d’accéder à l’environnement de
                            communication de l’OSI.
                           Définit un répertoire de services
                            communément utilisés par les
                            applications réseaux( messagerie
                            électronique, transfert de fichiers,
                            terminal virtuel,…).
                           Note : les fonctionnalités locales des
                            applications proprement dites sont hors
                            du champ de l’OSI donc de la couche
                            Application !


16   T.GAZDAR
Architecture générale du modèle OSI
                    Interconnexion




        Les 3 couches basses peuvent être mises en œuvre sur des équipements
         d’interconnexion (routeurs, commutateurs, etc.), permettant de faire les adaptations
         nécessaires

17   T.GAZDAR
Architecture générale du modèle OSI




18   T.GAZDAR
Le mécanisme d’échange des PDU
                  entre les couches
•Un message issu de la couche application
est encapsulé au fur et à mesure de son
passage dans chacune des autres couches,
• Un message reçu par la couche N de la
couche N+1 est appelé SDU (service Data
Unit),
• La couche N ajoute au SDU une en-tête
appelée PCI (Protocol Control
Information) pour former un PDU
(Protocol Data Unit),
• Ce PDU est transféré à la couche N-1 :
(N-1)-SDU


19    T.GAZDAR
Les unités de données
      N-SDU(Service Data Unit) :
         unité de données spécifique au service(N), dont l’intégrité est
          préservée d’une extrémité à l’autre d’une connexion.
         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(Protocol Data Unit) :
         unité de données spécifique au protocole(N), adaptée à la
          transmission, constituée par les informations de contrôle du
          protocole (PCI(N)) et éventuellement par des données issues du
          SDU(N).

20   T.GAZDAR
Les primitives de services
      Un service est défini par un ensemble de primitives (ou opérations) disponible
       pour un utilisateur ou des entité pour l’accéder:

         Les primitives de demande- Request: une entité utilisatrice de service appelle
          une procédure.(ex : transfert de données …),
         Les primitives d’indication- Indication: l’entité correspondante est avertie
          qu’une procédure a été mise en route par l’entité émettrice sur son point d’accès au
          service, ou bien que le fournisseur de service indique qu’il appelle une
          procédure.(ex: arrivée de données ou indication de demande de connexion),
         Les primitives de réponse- Response: l’utilisateur distant du service N accepte ou refuse
          le service demandé,
         Les primitives de confirmation- confirmation: qui indiquent l’acceptation ou le refus du
          service demandé qui a été fait au point d’accès au service N.




21   T.GAZDAR
Echange des primitives de services




22   T.GAZDAR
Les primitives de services: Exemple




23   T.GAZDAR
Exemple: Mode avec/ sans connexion




     • CONNECT est dans cet exemple un service avec confirmation, tandis que DISCONNECT
     est un service sans confirmation.




24    T.GAZDAR
Encapsulation et décapsulation




25   T.GAZDAR
Encapsulation et unités de données




26   T.GAZDAR
Quelques fonctions: Multiplexage /
           Démultiplexage des données
      Fonction d’une couche(N) permettant de prendre en charge
       plusieurs connexions(N) sur une seule connexion(N-1),
      Optimise l’utilisation de la connexion(N-1),
      Permet l’établissement simultané de plusieurs connexions(N)
       alors qu’une seule connexion(N-1) existe,
      Problème : identification des connexions, contrôle des différents
       flux.




27   T.GAZDAR
Quelques fonctions: Segmentation /
                  Réassemblage
      Fonction d’une couche(N) mettant en correspondance une
       SDU(N) avec plusieurs PDU(N),
      Adaptation de la taille des données (N-SDU) aux caractéristiques
       de transmission (N-PDU),
      Problème: identification des PDU transportant les données
     constituant la SDU,
      Exemple : fragments d’un datagramme IP




28   T.GAZDAR
Exemples d’architecture de réseaux :
              Architecture Internet




29   T.GAZDAR
Exemples d’architecture de réseaux :
         Architecture des réseaux locaux




30   T.GAZDAR

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Chapitre1

  • 1. Chapitre.1:Le modèle OSI de l’ISO Présenté par: Tahani GAZDAR II1 T.GAZDAR 2010-2011 1
  • 2. Introduction  Le fondement d’un bon réseau, c’est que l’OS soit capable de:  Gérer la transmission de données  Fournir aux applications des interfaces standard pour leur permettre d’exploiter les ressources du réseau.  A priori rien n’oblige les plateformes client et serveur à fonctionner avec le même système d’exploitation. 2 T.GAZDAR
  • 3. Introduction Il faut que les divers acteurs se mettent d’accord sur les fonctionnalités à implanter dans leurs applications et leurs fonctions réseau. C’est l’objectif du modèle OSI (Norme pour l’interopérabilité des systèmes) qui décrit comment l’OS réseau doit être construit.  Norme OSI:  Représentation abstraite de l’interconnexion des systèmes ouverts,  Uniformisation des règles de communications réseau.  Système ouvert:  échanger des informations avec d’autres équipements hétérogènes et issus de constructeurs différents. 3 T.GAZDAR
  • 4. Introduction  Les fonctionnalités d’un réseau:  la génération du signal,  la gestion des échanges,  la détection et la correction d’erreurs,  le routage,  le formatage de messages,  l’adressage, … Complexité des fonctions du réseau. Solution: Classer les fonctions en modules (Exemple). 4 T.GAZDAR
  • 5. Le modèle OSI (Open System Interconnexion)  Définition:  Modèle d’Interconnexion de Systèmes Ouverts (Open System Interconnexion). C’est une architecture de protocole proposée par l’ISO (International Standardization Organization) en 1977.  Architecture de protocole = Décomposition fonctionnelle du réseau. 5 T.GAZDAR
  • 6. Principes de base de la décomposition en couches  Une couche doit être créée lorsqu’un nouveau niveau d’abstraction est nécessaire.  Chaque couche offre certains services bien définie.  Les choix des frontières entre couches doit minimiser le flux d’informations aux interfaces.  Le nombre de couches doit être :  suffisamment grand pour éviter la cohabitation dans une même couche de fonctions très différentes, et  suffisamment petit pour éviter que l’architecture ne devienne difficile à maîtriser. 6 T.GAZDAR
  • 7. Architecture générale du modèle OSI 7 T.GAZDAR
  • 8. Architecture générale: Notations et définitions  Une couche :  Offre un ensemble de fonctions particulières,  utilise les fonctionnalités de la couche inférieure,  propose ses fonctionnalités à la couche supérieure.  Le protocole d’une couche N  définit l’ensemble des règles, les formats et la signification des objets échangés, qui régit la communication entre les entités de la couche N.  Le service d’une couche N  définit l’ensemble des fonctionnalités possédées par la couche N et fournies aux entités de la couche N+1 au niveau de l’interface N/N+1.  Les points d’accès au service (N): 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. 8 T.GAZDAR
  • 9. Les fonctionnalités des couches 9 T.GAZDAR
  • 10. Les couches du modèle OSI  La couche Physique (couche 1)  Transmission effective des informations binaires sur une voie physique en s’adaptant aux contraintes du support physique utilisé:  Propriétés de la liaison: o Mécaniques: fibre optique, paire torsadée, coaxial, … o Electroniques: voltage, fréquence, … o Simplex, half/full-duplex ; transmission : synchrone ou asynchrone)  Codage/modulation de l’information,  Evaluation des performances de la liaison (débit, latence, taux d’erreurs). 10 T.GAZDAR
  • 11. Les couches du modèle OSI  La couche Liaison de données (couche 2)  Transmission sûre des données entre deux nœuds adjacents, sur une ligne logique,  Etablissement et fermeture de la liaison entre deux équipements adjacents.  Détection et correction, dans la mesure du possible, des erreurs issues de la couche inférieure. Les objets échangés sont souvent appelés trames (“frames”).  Contrôle le flux, en adaptant le débit de l´émetteur en fonction des capacités de stockage et de traitement du récepteur.  Délimitation et synchronisation des trames.  Sur les liaisons multipoint, contrôle de l'accès au médium et adressage au niveau de la liaison. 11 T.GAZDAR
  • 12. Les couches du modèle OSI  La couche Réseau (couche 3)  Acheminement des informations à travers un réseau pouvant être constitué de systèmes intermédiaires (routeurs).  Fonction de commutation et de routage dans le réseau.  Gestion du flux des paquets pour prévenir un engorgement possible du réseau.  Les objets échangés sont souvent appelés paquets (“packets”). 12 T.GAZDAR
  • 13. Les couches du modèle OSI  La couche Transport (couche 4)  Maintient une certaine qualité de la transmission, notamment vis-à-vis de la fiabilité et de l’optimisation de l’utilisation des ressources.  Multiplexage éventuel de plusieurs connexions de transport dans une interface réseau.  Multiplexage inverse : répartir le flux de transport dans plusieurs interfaces réseau.  Contrôle de flux et contrôle de séquence entre les extrémités du réseau.  Les objets échangés sont souvent appelés messages. 13 T.GAZDAR
  • 14. Les couches du modèle OSI  La couche Session (couche 5)  gestion du dialogue en établissant une session entre deux hôtes,  Synchronisation de longues transmissions, en insérant des points de repères dans le message (facilite une reprise rapide après une interruption).  Fournit aux entités coopérants les moyens nécessaires pour synchroniser leurs dialogues, les interrompre ou les reprendre tout en assurant la cohérence des données échangées. 14 T.GAZDAR
  • 15. Les couches du modèle OSI  La couche Présentation (couche6)  présentation des informations dans une syntaxe commune entre l’émetteur et le récepteur; Masque l’hétérogénéité des techniques de codage utilisées par les différents systèmes,  Il existe des langages normalisés pour décrire ces syntaxes ASN.1 de l’ISO (Abstract Syntax Notation),  Fournit des mécanismes de compression de données,  Responsable de la sécurité des infos échangées (cryptage /Décryptage)…. 15 T.GAZDAR
  • 16. Les couches du modèle OSI  La couche Application (couche 7)  Donne aux processus d’application les moyens d’accéder à l’environnement de communication de l’OSI.  Définit un répertoire de services communément utilisés par les applications réseaux( messagerie électronique, transfert de fichiers, terminal virtuel,…).  Note : les fonctionnalités locales des applications proprement dites sont hors du champ de l’OSI donc de la couche Application ! 16 T.GAZDAR
  • 17. Architecture générale du modèle OSI Interconnexion  Les 3 couches basses peuvent être mises en œuvre sur des équipements d’interconnexion (routeurs, commutateurs, etc.), permettant de faire les adaptations nécessaires 17 T.GAZDAR
  • 18. Architecture générale du modèle OSI 18 T.GAZDAR
  • 19. Le mécanisme d’échange des PDU entre les couches •Un message issu de la couche application est encapsulé au fur et à mesure de son passage dans chacune des autres couches, • Un message reçu par la couche N de la couche N+1 est appelé SDU (service Data Unit), • La couche N ajoute au SDU une en-tête appelée PCI (Protocol Control Information) pour former un PDU (Protocol Data Unit), • Ce PDU est transféré à la couche N-1 : (N-1)-SDU 19 T.GAZDAR
  • 20. Les unités de données  N-SDU(Service Data Unit) :  unité de données spécifique au service(N), dont l’intégrité est préservée d’une extrémité à l’autre d’une connexion.  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(Protocol Data Unit) :  unité de données spécifique au protocole(N), adaptée à la transmission, constituée par les informations de contrôle du protocole (PCI(N)) et éventuellement par des données issues du SDU(N). 20 T.GAZDAR
  • 21. Les primitives de services  Un service est défini par un ensemble de primitives (ou opérations) disponible pour un utilisateur ou des entité pour l’accéder:  Les primitives de demande- Request: une entité utilisatrice de service appelle une procédure.(ex : transfert de données …),  Les primitives d’indication- Indication: l’entité correspondante est avertie qu’une procédure a été mise en route par l’entité émettrice sur son point d’accès au service, ou bien que le fournisseur de service indique qu’il appelle une procédure.(ex: arrivée de données ou indication de demande de connexion),  Les primitives de réponse- Response: l’utilisateur distant du service N accepte ou refuse le service demandé,  Les primitives de confirmation- confirmation: qui indiquent l’acceptation ou le refus du service demandé qui a été fait au point d’accès au service N. 21 T.GAZDAR
  • 22. Echange des primitives de services 22 T.GAZDAR
  • 23. Les primitives de services: Exemple 23 T.GAZDAR
  • 24. Exemple: Mode avec/ sans connexion • CONNECT est dans cet exemple un service avec confirmation, tandis que DISCONNECT est un service sans confirmation. 24 T.GAZDAR
  • 26. Encapsulation et unités de données 26 T.GAZDAR
  • 27. Quelques fonctions: Multiplexage / Démultiplexage des données  Fonction d’une couche(N) permettant de prendre en charge plusieurs connexions(N) sur une seule connexion(N-1),  Optimise l’utilisation de la connexion(N-1),  Permet l’établissement simultané de plusieurs connexions(N) alors qu’une seule connexion(N-1) existe,  Problème : identification des connexions, contrôle des différents flux. 27 T.GAZDAR
  • 28. Quelques fonctions: Segmentation / Réassemblage  Fonction d’une couche(N) mettant en correspondance une SDU(N) avec plusieurs PDU(N),  Adaptation de la taille des données (N-SDU) aux caractéristiques de transmission (N-PDU),  Problème: identification des PDU transportant les données constituant la SDU,  Exemple : fragments d’un datagramme IP 28 T.GAZDAR
  • 29. Exemples d’architecture de réseaux : Architecture Internet 29 T.GAZDAR
  • 30. Exemples d’architecture de réseaux : Architecture des réseaux locaux 30 T.GAZDAR