partie osi ( open system inerconnexion);

1
Réseaux locaux industriels Pr.Youssefi FST Settat
Chapitre 3: Modèle OSI (Rappels)
1- Objectif du standard OSI
2- Principe de l’architecture OSI
3- Encapsulation/désencapsulation
4- Architecture en couche des bus de terrain

2
1- Objectif du modèle OSI
OSI (Open System Interconnexion): systèmes ouverts interconnectés.
 OBJECTIF OSI
Mise en place de norme permettant la création de systèmes réseau
ouverts formés d’équipement de plusieurs constructeurs.
 Un système réseau est formé d’un ou plusieurs ordinateurs, machines,
périphériques, leurs logiciels qui les font fonctionner.
 Un système réseau ouvert (contrairement à un système réseau fermé
ou propriétaire) est un système qui respecte les principes définis par
l’OSI de façon à pouvoir être constitué d’équipement de plusieurs
constructeurs.

3
 Principe de l’architecture OSI
1- Tout système doit être décomposé en sous systèmes reliés de façon hiérarchique.
Exemple: Système hiérarchique gestion de concours
Lecture de données  Traitement  Sortie des résultats
(nom, prénom, notes,…) (Calcul des moy et classement)
2- Chaque système fournit ses services au sous système supérieure, ces services
ont été obtenu à partir de ceux fournis par le sous système inferieur.
3- Tout sous system connait les services que lui fournit un sous système
inferieur mais par la façon dont celui-ci produit ces services.
4- Les sous systèmes de même niveau communiquent entre eux à l’aide d’un
protocole I en passant par les niveau inférieur.

4
 Le standard OSI à plusieurs avantages:
 Assure l’interopérabilité de la technologie
 Réduit la complexité
 Uniformalise les interfaces
 Facilite la conception modulaire
 Simplifie l’enseignement et l’apprentissage

5
 Chaque couche (sous système) a un ensemble de fonctions à faire
 Chaque équipement réseau supporte une ou plusieurs couches hiérarchiques
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Liaison
Physique
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
Liaison
Physique
Réseau
Liaison
Physique
Réseau
Liaison
Physique
Machine1 Routeur R1 Routeur R2 Machine2
Exemple: Machine   Routeur R1   Routeur R2   Machine 2

6
Couche physique
Le niveau physique permet la
transmission physique des
signaux sur le supports. Ce
niveau permet la conversion des
valeurs logiques (bits 0,1) en
valeurs physiques des signaux
transmis et vice versa.
Exemples: modems

7
Couche liaison
La couche liaison permet le
transport sans erreurs ni pertes
ni duplication sur une liaison
physique choisi par la couche
supérieur (couche 3).
Exemples: commutateur

8
Couche liaison
La couche liaison permet le transport sans erreurs ni pertes ni
duplication sur une liaison physique choisi par la couche supérieur
(couche 3).

9
Couche réseau
La couche réseau, a pour rôle
d’acheminer correctement les
paquets d’information jusqu’au
récepteur connecté au réseau en
transitant par des nœuds de
transfert intermédiaires.
Exemple: routeur

10
Couche transport
La couche transport est
responsable du bon
acheminement des messages au
destinataire. Son rôle principal est
de prendre les messages de la
couche session, de les découper (si
nécessaire) en unités plus petites et
de les passer à la couche réseau,
tout en s'assurant que les
morceaux arrivent correctement.
Exemple: protocoles TCP et UDP

11
Couche session
La couche session a pour but
d’ouvrir et de fermer des
sessions entre utilisateurs. Une
session est la mise en
communication de deux ou
plusieurs extrémités de façon à
gérer leur dialogue. Elle organise et
synchronise les échanges entre
tâches distantes.
Exemple: verification des
passwords des sessions.

12
Couche présentation
La couche présentation se charge
dans le cas ou les systèmes sont
hétérogènes de traduire les
messages de la couche supérieur en
une représentation standard et vice
versa. Ce niveau met en forme les
données pour les rendre
compréhensibles par le destinataire.

13
Couche application
La couche application
Cette couche est le point de
contact entre l'utilisateur et le
réseau. C'est donc elle qui va
apporter à l'utilisateur les services
de base offerts par le réseau,
comme par exemple le transfert de
fichier, la messagerie, http...

14
OSI = Open System Interconnexion
COUCHE
PRESENTATION
6 Représentation des données : pour permettre à des entités de
nature différente de dialoguer (ex: PC / Mac)
COUCHE
APPLICATION
7 Interface avec l’application
STATION
Couches
basses:
Transport
optimal des
données
COUCHE
TRANSPORT
4 Connexion entre les 2 hôtes distants : bon acheminement,
reprise sur erreurs signalées ou non par la couche réseau
COUCHE
RESEAU
3 Routage des données : acheminement des paquets
COUCHE
LIAISON
2 Contrôle de la liaison : adressage, correction d ’erreur
Gestion de l’accès au médium : définit quand on peut émettre
COUCHE
PHISIQUE
1
Le hardware : Codages des bit et transmission sur le médium
utilisé :paire torsadée, câble coaxial, fibre optique…, la forme
des signaux véhiculés, la connectique
Couches
hautes:
Traitement
de données COUCHE
SESSION
5 Organise et synchronise les échanges entre utilisateurs

15
Modèle OSI
Exercice 1
1- Quelles sont les couches OSI qui interviennent dans une liaison directe
entre deux ordinateurs homogènes ?
Exemple: Ordinateur Apple- Ordinateur Apple
PC Windows-PC Windows
2- Quelles sont les couches OSI qui interviennent dans une communication
entre deux ordinateurs hétérogènes à travers un réseau de transmission de
données?
Exemple: Ordinateur Apple- Ordinateur Windows
3- Quelles sont les couches OSI susceptibles de gérer les erreurs de
transmission :
• sur Ethernet
• sur Ethernet TCP/IP?

16
Données utilisateur
Entête
applicatif
Données applicatives
Entête
TCP
Entête
IP
Entête
TCP
Entête
IP
Entête
TCP
Entête
Ethernet
En-tete
Ethernet
Segment TCP
datagramme IP
Trame Ethernet
 Encapsulation à l’émission
Exemple Ethernet TCP/IP
3- Encapsulation des données
Couche application
Couche Transport (TCP)
Couche réseau (IP)
Couche liaison
Données utiles (smtp, http,ftp,…)
Couche physique

17
Entête
applicatif
Entête
TCP
Entête
IP
Entête
TCP
Entête
IP
Entête
TCP
Entête
Ethernet
En-tete
Ethernet
Segment TCP
datagramme IP
Trame Ethernet
 Désencapsulation à la réception
Signal physique
Couche application
Couche Transport (TCP)
Couche réseau (IP)
Couche liaison
Données utiles (smtp, http,ftp,…)
Couche physique

18
Entête
applicatif
Entête
TCP
Entête
IP
Entête
TCP
Entête
IP
Entête
TCP
Entête
Ethernet
En-tete
Ethernet
Segment TCP
datagramme IP
Trame Ethernet
Application
TCP
IP
Ethernet
 Encapsulation à l’émission et désencapsulation à la reception

19
Exemples de trames Ethernet TCP/IP
VIDE
VIDE
Adressage MAC, correction d’erreurs CRC, CSMA/CD,…
Codage du signal, modulation,…
APPLICATION
PRESENTATION
SESSION
TRANSPORT
RESEAU
LIAISON = LLC + MAC
PHYSIQUE
7
6
5
4
3
2
1
Données à transmettre
IP
TCP
 Les couches OSI qui interviennent sont:
 Les couches OSI qui interviennent sont:

20
46 à 1500
Préambule
AD.
Destin.
Ad.
Source
Couches application
Contrôle
FCS
8
Octets 6 6 2 4
LLC
IP
TCP
20 20
FTP, HTTP , SMTP Modbus etc...
Trame Etenrnet TCP-IP

21
 Dans le cas des réseaux de terrain, seulement 3 couches sont spécifiées :
– couche 1 : couche « Physique »,
– couche 2 : couche « Liaison de données »,
– couche 7 : couche « Application ».
 Les raisons concernant l’absence des autres couches sont les suivantes :
 Couche 3 (réseau): Aucun besoin de routage car les stations sont toutes
connectées sur le même réseau physique ;
 Couche 4 (transport): les messages sont très courts (contenu dans une seule
trame) : pas besoin de segmentation ;
 Couche 5 (session): les concepts de session ne sont pas supportés
 Couche 6 (représentation): toutes les applications donnent le même sens à
la définition d’une information: il n’y donc pas besoin de représentation.

22
VIDE
VIDE
VIDE
VIDE
Interfaces
E/S TOR
génériques
Capteurs TOR Départ moteurs
E/S
analogiques
etc...
APPLICATION
PRESENTATION
SESSION
TRANSPORT
RESEAU
LIAISON = LLC + MAC
PHYSIQUE
7
6
5
4
3
2
1
Les 3 couches OSI utilisées dans les reseaux de terrain

23
Considérons un réseau local Ethernet TCP/IP composé d’une machine A et d’un serveur
Web. La machine A consulte des page Web sur le Serveur (protocole http):
1- Après envoi d’une requête HTTP de la machine A vers le serveur WEB. Quelles sont
les adresses MAC source et destination des trames suivantes:
Modèle OSI
Exercice 2: Ethernet TCP/IP
Switch
Serveur Web
IPA: 192.168.1.20
MACA : 0A 01 2B 02 08 1B
IPA: 192.168.1.2
MACA : 01 0C 11 2B 02 08
MAC1 MAC2
Adresse MAC source Adresse MAC destination
Trame T1 envoyée de machine A vers le switch
Trame T2 envoyée du switch vers serveur web
Trame T3 envoyée du serveur vers switch
Trame T4 envoyée du switch vers machine A

24
Considérons un réseau local Ethernet TCP/IP composé d’une machine A et d’un serveur
Web. La machine A consulte des page Web sur le Serveur (protocole http):
2- Quelles sont les adresses IP source et destination des paquets IP suivantes:
Modèle OSI
Exercice 2: Ethernet TCP/IP
Switch
Serveur Web
IPA: 192.168.1.20
MACA : 0A 01 2B 02 08 1B
IPA: 192.168.1.2
MACA : 01 0C 11 2B 02 08
MAC1 MAC2
Adresse IP source Adresse IP destination
Paquet P1 envoyée de machine A vers le switch
Paquet P2 envoyée du switch vers serveur web
Paquet P3 envoyée du serveur vers switch
Paquet P4 envoyée du switch vers machine A

25
Modèle OSI
Exercice 3: Décodage d’une trame Ethernet
On considère la trame Ethernet de la figure 1, obtenue par l’analyseur de protocoles WireShark:
Quelle est l’adresse MAC source et l’adresse IP source ?
Données :
00 10 C1 F7 30 1B 00 10 C1 F7 30 1A 08 00 45 00 00 34 4C 04 40 00 80 06 E3 86 82 0A 01 14
82 0A 03 1E C5 B9 01 F6 24 EE 56 15 A9 8C D2 60 50 18 00 FC FC 44 00 00 00 00 00 00 00 06
01 03 21 9C 00 01
Trame Ethernet sans préambule, ni SFD, ni CRC
Structure
du datagramme IP
Structure
de la trame Ethernet

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