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1. Cours: Fondement des Réseaux
Chapitre 2 - Le modèle en couches OSI
A.U. 2022-2023
Dr. Ing. Wided Ben Daoud
République Tunisienne Ministèrede
l’Enseignement Supérieur
de la RechercheScientifique
*****
UniversitéMonastir
Institut Supérieured’Informatique de Mahdia

2. Introduction
• Besoin croissant de communication.
• Hétérogénéité et incompatibilité entre différents choix
techniques et équipements issus de différents constructeurs.
• Divergence des technologies utilisées par les constructeurs
=>interconnexion impossible.
2
Fondement des réseaux

3. Introduction
Une architecture de communication = une architecture qui définit l'ensemble des
entités nécessaires à la communication et les règles régissant les échanges entre
ces éléments.
Architectures propriétaires  Pb de communication entre réseaux des différents
constructeurs
IMPORTANCE DES NORMES
 pour communiquer il faut interconnecter des équipements hétérogènes
venant de constructeurs différents,
 les intervenants doivent se comprendre sur un langage commun:
télécoms, informaticiens, ....
il faut une normalisation  Modèle de référence : Modèle OSI
Objectif: Réduire la complexité de conception des réseaux informatiques.
3
Fondement des réseaux

4. Modèle de référence
4
Fondement des réseaux

5. 5
OSI (Open Systems Interconnection)
• Le modèle OSI (Open Systems Interconnection -
1984) est une norme établie par l' International
Standard Organisation (IS0).
• Il est utilisé pour définir comment la transmission de
données s'effectue sur les réseaux informatiques.
• Ce modèle est divisé en couches empilées les unes
sur les autres afin que chacune d'elles fournisse des
fonctionnalités aux couches du dessus et du dessous.
• Ces couches sont associées à des protocoles et des
dispositifs.
Fondement des réseaux

6. Le Modèle OSI
• Le modèle OSI de l'ISO est un modèle à 7 couches,
• Il décrit le fonctionnement d'un réseau à commutation de
paquets.
• Le modèle décrit simplement ce que chaque couche doit réaliser
(le service), les règles et le format des échanges (le protocole).
• Chaque couche correspond et résout une catégorie de problèmes
rencontrés dans la transmission des informations via un réseau.
6
Fondement des réseaux

7. 7
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.
Fondement des réseaux

8. La communication entre couches
8
Fondement des réseaux

9. Notion de protocole et de service
 Le protocole d’une couche N définit l’ensemble des règles ainsi que les formats et la
signification des objets échangés, qui régissent 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 à l’interface N/N+1.

10. Modèle OSI: Les 7 couches
10
Fondement des réseaux

11. 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.
11
Fondement des réseaux

12. 12
Description des rôles des couches
1. La 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.
• Fournit les moyens mécaniques, optiques, électroniques, fonctionnels
nécessaires à l’activation, au maintien et à la désactivation des
connexions physiques nécessaires à la transmission de trains de bits.
• Doit spécifier dans le cas de communications par : câble, Faiscaux
hertziennes, fibre optique
 Rôle:
• Service limité à l'émission et à la réception des bits (transmission de
façon brute sur le canal de communication, interprétation des tensions
du câble (les 0 et les 1)).
• Garantir la parfaite transmission des données en conduisant les
éléments binaires jusqu’à leur destination sur le support physique.
Fondement des réseaux

13. 13
Description des rôles des couches
2. La 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»).
• Contrôle de flux pour éviter l'engorgement du récepteur.
• Cette couche est découpée en 2 sous-couches:
 MAC (Medium Access Control)
 LLC (Logical Link Control)
Fondement des réseaux

14. Adresse MAC (Media Access Control)
• Dans un réseau Ethernet, chaque carte réseau doit avoir
une adresse MAC (Media Access Control) unique.
• L'adresse MAC est un identificateur unique attribué aux
cartes réseau par le fabricant.
• Cette adresse compte six octets et est écrite en
hexadécimal.
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Fondement des réseaux

15. Description des rôles des couches
3. La 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).
Services:
– « Routage »: déterminer le chemin permettant de relier les deux machines
distantes, à travers un maillage de nœuds de commutation.
 Comment les paquets sont routés
 Choix de la route de la source vers la destination
– « Contrôle de flux »: éviter les embouteillages des paquets dans le réseau
(congestion des nœuds, engorgement du sous-réseau).
– « Adressage »: c’est au niveau de cette couche qu’il faut ajouter des adresses
complètes dans les différents paquets, pour qu’ils atteignent leur destinataire.
12
15
Fondement des réseaux

16. Description des rôles des couches
4. La couche Transport
• Assure une transmission fiable des données de bout en bout.
- Transport de données entre application source et application
distante.
• Contrôle de flux : Chaque message reçu peut être acquitté par
son recepteur.
• Maintenir une certaine qualité de la transmission
• Les objets échangés sont souvent appelés messages (de même
pour les couches supérieures).
12
16
Fondement des réseaux

17. TCP et UDP
• Deux des protocoles de transmission courants
utilisés sur cette couche sont TCP
(Transmission Control Protocol), un protocole
orienté connexion, et UDP (User Datagram
Protocol) un protocole non connecté.
17
• Un navigateur Web un exemple
et la diffusion multimédia en continu
est
d'application utilisant le protocole TCP
,
un
exemple d'application utilisant UDP.
Fondement des réseaux

18. 18
Ports
• La couche 4 s'occupe également des ports
qu'un ordinateur utilise pour la transmission
de données.
• Les ports agissent comme des points de
terminaison de communications logiques pour
ordinateurs.
• Il existe 65 536 ports au total, numérotés
de 0 à 65 535.
Assigned Numbers Authority) et
• Les ports sont régis par l'IANA (Internet
répartis
en catégories.
Fondement des réseaux

19. 19
Ports
Plage de ports Type de catégorie Description
0-1023 Ports connus Cette plage définit les protocoles couramment
utilisés (par exemple, FTP utilise le port 21 pour
accepter les connexions clientes).
1024–49, 151 Ports enregistrés Ports utilisés par les fournisseurs pour les
applications propriétaires. Ils doivent être
enregistrés auprès de l'IANA (par exemple,
Microsoft a enregistré le port 3389 pour son
utilisation avec le protocole RDP).
49,152–65,535 Ports dynamiques
et privés
Ces ports peuvent être utilisés par les applications,
mais ils ne peuvent être enregistrés par les
fournisseurs.
Fondement des réseaux

20. 20
Ports
Port Number Associated Protocol Full Name
21 FTP File Transfer Protocol
22 SSH Secure Shell
23 Telnet Terminal Network
25 SMTP Simple Mail Transfer Protocol
53 DNS Domain Name System
80 HTTP Hypertext Transfer Protocol
88 Kerberos Kerberos
110 POP3 Post Office Protocol Version 3
119 NNTP Network News Transfer Protocol
137–139 NetBIOS Nom, datagramme et services de session NetBIOS, respectivement
143 IMAP Internet Access Message Protocol
161 SNMP Simple Network Management Protocol
389 LDAP Lightweight Directory Access Protocol
443 HTTPS
Hypertext Transfer Protocol Secure
(utilise TLS ou SSL)
445 SMB Server Message Block
1701 L2TP Layer 2 Tunneling Protocol
1723 PPTP Point-to-Point Tunneling Protocol
3389 RPD Remote Desktop Protocol (Microsoft Terminal Server)
Fondement des réseaux

21. 21
Description des rôles des couches
5. La couche Session
• régit la mise en place, la résiliation et la synchronisation des
sessions au sein du système d'exploitation via le réseau et
entre les hôtes (par exemple, quand vous ouvrez et fermez
une session).
6. La 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
Fondement des réseaux

22. 22
Description des rôles des couches
7. La 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.
Fondement des réseaux

23. Description des rôles des couches
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Fondement des réseaux

24. Processus d’émission / réception
24
Fondement des réseaux

25. Encapsulation et Décapsulation
25
Fondement des réseaux

26. Les unités de données
SDU (Service Data Unit) :
•unité de données spécifique au service (N)
•potentiellement de taille quelconque.
•exemple : un fichier à transmettre
PDU (Protocol Data Unit) :
•unité de données spécifique au protocole (N),
•adaptée à la transmission,
•constituée par les informations de contrôle du protocole et
éventuellement par des portions de données issues du SDU(N)
•exemple : une trame, un paquet.

27.  Les entités de couche N échangent des N-PDU par le protocole de la couche N
 L’architecture d’un réseau est définie par l’ensemble des couches et la
description des protocoles et des services de chacune d’elles.
d’accès au
Couche (N-1)
Système A Système B
Couche (N+1) Service de la couche N
Couche (N) entité A
Protocole de couche N entité B Interfaces
service
Service de la couche N-1
Les unités de données

28. Les PDUs:
4
3
2
1
Transport
Réseau
Liaison de
données
Physique Bit
Trame
Paquet
Segment
5 Session
6 Présentation
7 Application
Donnée
A chaque niveau, le paquet de données change
d'aspect, car on lui ajoute un en-tête, ainsi les
appellations changent suivant les couches :
 Le paquet de données est appelé message au
niveau de la couche Application
 Le message est ensuite encapsulé sous forme de
segment dans la couche Transport
 Le segment une fois encapsulé dans la couche
réseau prend le nom de paquet
 On parle de trame au niveau de la couche Liaison de
données
 Enfin, au niveau de la couche physique, le PDU=« bit »:
bit = 0 ou 1, représenté par une certaine différence de
potentiel.
28
Fondement
des réseaux

29. L’encapsulation et les 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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Fondement des réseaux

30. Encapsulation et Décapsulation
30
Fondement des réseaux

31. Encapsulation et Décapsulation
31
Fondement des réseaux

32. Equipements intermédiaires
32
Fondement des réseaux

33. Transfert de données entre systèmes distants
Physique : répéteurs : régénérer un signal
concentrateurs(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 différents
routeurs : relier de nombreux réseaux locaux de telles façon à permettre la
circulation de données d'un réseau à un autre
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Fondement des réseaux

34. 34
Architecture TCP/IP
• Le modèle TCP/IP (ou TCP) est similaire au modèle
OSI.
• Il est souvent utilisé par les fabricants de logiciels
qui ne se préoccupent pas de la façon dont les
informations sont envoyées via le support physique
ni de comment la liaison de données est effectuée.
• Ce modèle ne comporte que quatre couches.
Que signifie TCP/IP?
TCP/IP est une suite de protocoles. Le sigle TCP/IP
signifie «Transmission Control Protocol/Internet
Protocol».
Fondement des réseaux

35. Comparaison avec le modèles OSI:
Modèle en 4 couches
4
3
2
1
Transport
Réseau
Liaison de données
Physique
5 Session
6 Présentation
7 Application
Modèle OSI
Transport
Internet
Accès
Réseau
Application
3
2
1
4
Modèle TCP/IP

36. Les rôles des couches TCP/IP:
Les rôles des différentes couches sont les suivants :
Couche Accès réseau : elle spécifie la forme sous laquelle les données doivent être
acheminées quel que soit le type de réseau utilisé
Couche Internet : elle est chargée de fournir le paquet de données (datagramme)
Couche Transport : elle assure l'acheminement des données, ainsi que les
mécanismes permettant de connaître l'état de la transmission
Couche Application : elle englobe les applications standard du réseau

37. Exemple transmission page HTML
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38. Exemple transmission page HTML
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39. Exemple transmission page HTML
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40. 40
FIN
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