Le modèle OSI Maîtrise Informatique Licence Informatique LI5 - Réseaux Le modèle OSI Maîtrise Informatique Université de Pau et des Pays de l ’Adour Jean-Michel Bruel 05.04.17 1999/2000

Plan structuration du logiciel de communication survol des 7 couches Licence Informatique LI5 - Réseaux Plan structuration du logiciel de communication survol des 7 couches principes de base les 3 premières couches en détail 05.04.17 1999/2000

Couche, protocole, service Licence Informatique LI5 - Réseaux Couche, protocole, service Protocole (n+1) Entité (n+1) Entité (n+1) Service (n) SAP(n) SAP(n) Protocole (n) Entité (n) Entité (n) SAP(n-1) SAP(n-1) RAPPELS! Dans chaque niveau, les fonctions de communication sont mises en œuvre par des processus, appelés entités de protocole Les objets définis à l’intérieur d’un niveau sont accompagnés du numéro de ce niveau. La communication entre entités(n) homologues est régit par un ensemble de règles appelées protocole(n). Les services d’une couche (n) est fourni aux entités(n+1) par l’intermédiaire d’interfaces appelées points d’accès aux services (SAP : service accès point). Pour que 2 entités(n) puissent dialoguer grâce au protocole(n), elles utilisent une association entre les SAP(n-1) auxquelles elles sont reliées. Cette association s’appelle une connexion(n-1). Service(n) = service(n-1) + protocole(n) Service (n-1) 05.04.17 1999/2000

Les 7 couches de l’OSI La couche Application (7) Licence Informatique LI5 - Réseaux Les 7 couches de l’OSI La couche Application (7) La couche Présentation (6) La couche Session (5) La couche Transport (4) La couche Réseau (3) La couche Liaison (2) La couche Physique (1) Couches hautes Couches basses Elles ont été retenues en essayant de respecter au mieux ce qui existait déjà et de prendre en compte les besoins courants et futurs. Les couches hautes sont concernées par l’application (orientées utilisateur) Les couches basses sont concernées par la transmission correcte de bout en bout 05.04.17 1999/2000

La couche Application (7) Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Application (7) nombreux protocoles connus transfert de fichier (FTP) courrier électronique (MOTIS, SMTP) exécution de travaux à distance (Telnet, RPC) moyen d’accéder à l’OSI allocation de ressources / synchronisation intégrité/cohérence des données Définition : La couche application donne au processus applicatif le moyen d’accéder à l’environnement réseau et fournit tous les services directement utilisables à l’application 05.04.17 1999/2000

La couche Présentation (6) Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Présentation (6) fonctions courantes syntaxe de l’information transmise environnement hétérogène langage syntaxique commun (ASN.1) représentation de l’information compression des données chiffrement Définition : La couche présentation (des données) s’occupe de la syntaxe des informations transportées en se chargeant notamment de la représentation des données. Exemple : processeur 68000 / processeurs pentium Abstract Syntax Notation 1 05.04.17 1999/2000

La couche Session (5) établir des sessions entre utilisateurs Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Session (5) établir des sessions entre utilisateurs organiser et synchroniser le dialogue établissement d’une connexion, maintien, gestion des tours de parole libération contrôle Définition : La couche session fournit aux entités de la couche présentation les moyens d’organiser et de synchroniser les dialogues et les échanges de données. 05.04.17 1999/2000

(étudiée + tard dans le détail) Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Transport (4) accepter des données de la couche session transparence du réseau (« bout en bout ») découper éventuellement les données s’assurer que les morceaux arrivent unités échangées : TPDU (Transport Protocol Data Unit) qualité de service (QoS) Définition : La couche transport assure un transfert de données entre entités de session en les déchargeants des détails d’exécution. Elle à pour rôle d’optimiser l'utilisation des services de réseau disponibles afin d’assurer au moindre coût les performances requises par ma couche session. (étudiée + tard dans le détail) Garante de la QoS rendue par la couche réseau (préféré, acceptable inacceptable) temps d’établissement de la connexion transport probabilité d’échec de l’établissement débit de la liaison temps de transit taux d’erreur résiduel probabilité d’incident de transfert temps de déconnexion probabilité d’erreur de déconnexion sécurité (protection) gestion des priorités possibilité de résiliation 05.04.17 1999/2000

Session / Transport pas identique 3 cas de figure Licence Informatique LI5 - Réseaux Session / Transport pas identique 3 cas de figure correspondance exacte plusieurs sessions sur une seule connexion plusieurs connexions pour une seule session 1°) le cas classique 2°) employés d’une filiale : une session par employé connecté, mais une seule connexion à la maison mère 3°) connexion de transport défaillante Mais pas de multiplexage : une seule session à la fois sur la connexion de transport! 05.04.17 1999/2000

Session / Transport (suite) Licence Informatique LI5 - Réseaux Session / Transport (suite) établissements et transferts similaires libérations différentes : brutale pour le transport « propre » pour la session possibilité de synchronisation Cf. chronogramme p.29 du cours de Nicolas possibilité de refuser la déconnexion (en utilisant un des paramètres de S_RELEASE.reponse TCP 05.04.17 1999/2000

La couche Réseau (3) acheminer correctement les paquets Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Réseau (3) acheminer correctement les paquets trois fonctions principales : adressage routage et gestion des circuits virtuels contrôle de flux mode connecté ou non connecté Définition : La couche réseau assure toutes les fonctionnalités de relais et d’amélioration de services entre entité de réseau à savoir : l’adressage, le routage, le contrôle de flux et la détection d’erreur non réglées par la couche 2. IP PDU de niveau 3 = PAQUETS Mode connecté : TRANSPAC (X.25) Mode non connecté : IP 05.04.17 1999/2000

La couche Liaison (2) gérer la transmission correcte Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Liaison (2) gérer la transmission correcte fractionnement des données d’entrée géstion des acquittements, trames endommagées, perdues ou dupliquées reconnaissance des frontières des trames régulation du trafic Définition : La couche liaison de données fournit les moyens fonctionnels nécessaires à l’établissement, au maintien et à la libération des connexions de liaison de données entre entités de réseau. Elle détecte, et si possible corrige, les erreurs dues au support physique, et signale à la couche réseau les erreurs irrécupérables. 1 ou plusieurs liaisons physiques pas de nœud : machines adjacentes PDU de niveau 2 = TRAMES 05.04.17 1999/2000

Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Physique (1) activation, maintien et désactivation des connexions physiques transmission des éléments binaires éléments : interfaces de connexion MODEM multiplexeurs nœuds de commutation Définition : La couche physique fournit les moyens mécaniques et fonctionnels nécessaires à l’activation, au maintien et à la désactivation des connexions physiques destinées à la transmission de bits entre entités de liaison de données. Simplex / half-duplex / duplex série (synchrone ou asynchrone) / parallèle transmission bande de base / modulée multiplexage paire torsadée / coaxial / fibre 05.04.17 1999/2000

Les 7 couches de l’OSI La couche Application (7) Licence Informatique LI5 - Réseaux Les 7 couches de l’OSI La couche Application (7) La couche Présentation (6) La couche Session (5) La couche Transport (4) La couche Réseau (3) La couche Liaison (2) La couche Physique (1) Couches hautes Couches basses Elles ont été retenues en essayant de respecter au mieux ce qui existait déjà et de prendre en compte les besoins courants et futurs. Les couches hautes sont concernées par l’application (orientées utilisateur) Les couches basses sont concernées par la transmission correcte de bout en bout 05.04.17 1999/2000

Communication entre couches (même sous-réseau) Licence Informatique LI5 - Réseaux Communication entre couches (même sous-réseau) application application présentation présentation session session transport transport réseau réseau liaison liaison Open System Interconnection International Organisation for Standardisation physique physique Support physique 05.04.17 1999/2000

Communication entre couches (sous-réseaux différents) Licence Informatique LI5 - Réseaux Communication entre couches (sous-réseaux différents) application présentation session transport réseau liaison physique Support physique nœud réseau liaison liaison Open System Interconnection International Organisation for Standardisation physique physique 05.04.17 1999/2000

Comparaison avec TCP/IP Licence Informatique LI5 - Réseaux Comparaison avec TCP/IP application présentation ping FTP TFTP BOOTP session transport TCP UDP réseau ICMP IP liaison Internet Protocol Internet Control Message Protocol : gestion des erreurs Transport Control Protocol User Datagram Protocol File Transfert Protocol Adress Resolution Protocol Bootstrap Protocol : démarrage de terminaux X (remplacé par DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol) TCP/IP sera revu dans le détail... RARP carte ARP physique 05.04.17 1999/2000

Concepts de base différents types de services Licence Informatique LI5 - Réseaux Concepts de base différents types de services confirmé non confirmé initié par le fournisseur unités de données (PDU) modes de communication OSI 05.04.17 1999/2000

Différents types de services OSI Licence Informatique LI5 - Réseaux Différents types de services OSI Service confirmé Système A Système B X_REQ X_IND X_REP 4 type de primitives : REQuest INDication REPonse CONFirmation un utilisateur qui a émis une requête ne peut rien faire (en matière de communication) tant qu’il n’a pas reçu la confirmation de sa requête. X_CONF Fournisseur de service 05.04.17 1999/2000

Types de services OSI (suite) Licence Informatique LI5 - Réseaux Types de services OSI (suite) Service non confirmé Système A Système B X_REQ X_IND Y_REQ Y_IND Fournisseur de service 05.04.17 1999/2000

Types de services OSI (suite) Licence Informatique LI5 - Réseaux Types de services OSI (suite) Service initié par le fournisseur Système A Système B X_IND X_IND Ce sont des indications émises par le service pour indiquer son état aux utilisateurs Fournisseur de service 05.04.17 1999/2000

Les unités de données unités de données du service (SDU) Licence Informatique LI5 - Réseaux Les unités de données unités de données du service (SDU) données échangées aux interfaces au travers des primitives de service unités de données du protocole (PDU) données échangées entre entités homologues 05.04.17 1999/2000

Les unités de données (suite) Licence Informatique LI5 - Réseaux Les unités de données (suite) M H4 M H3 H4 M1 H3 M2 H2 H3 H4 M1 T2 H2 H3 M2 T2 05.04.17 1999/2000

Les unités de données (suite) Licence Informatique LI5 - Réseaux Les unités de données (suite) IDU Couche N+1 PCI SDU SAP interface entête PCI SDU SDU Pour que 2 couches échangent de l’information, il doit exister un ensemble de règles admises en ce qui concerne l’interface. L’entité(n+1) passe une unité de données d’interface IDU à l’entité(n) par le SAP. L’IDU est composée d’une unité de données de service SDU et de certaines informations de contrôle ICI (par exemple taille du SDU, …). Pour transmettre une SDU, l’entité(n) peut devoir la fragmenter en plusieurs morceaux (taille des paquets imposés, …). Chacun reçoit un entête et est envoyé comme une unité de données de protocole PDU. IDU : Interface Data Unit SDU : ServiceData Unit PCI : Protocol Control Information PDU : Protocol Data Unit SAP : Service Accès Point Couche N N-PDU 05.04.17 1999/2000

Les unités de données (suite) Licence Informatique LI5 - Réseaux Les unités de données (suite) SDU(N) PCI(N) PDU(N) PDU(N) SDU(N-1) PCI(N-1) PDU(N-1) IDU : Interface Data Unit SDU : ServiceData Unit ICI : Interface Control Information PDU : Protocol Data Unit SAP : Service Accès Point PDU(N-1) 05.04.17 1999/2000

Correspondance SDU/PDU Licence Informatique LI5 - Réseaux Correspondance SDU/PDU PCI(N) SDU(N) PDU(N) segmentation PCI(N) SDU(N) PDU(N) une à une PCI(N) SDU(N) PDU(N) concaténation IDU : Interface Data Unit SDU : ServiceData Unit ICI : Interface Control Information PDU : Protocol Data Unit SAP : Service Accès Point 05.04.17 1999/2000

Modes de communication OSI Licence Informatique LI5 - Réseaux Modes de communication OSI Orienté connexion Sans connexion Multipoint 05.04.17 1999/2000

Protocoles orientés connexion Licence Informatique LI5 - Réseaux Protocoles orientés connexion Etablissement de la connexion Transfert de données Terminaison de la connexion C’est le téléphone! 05.04.17 1999/2000

Orientés sans connexion Licence Informatique LI5 - Réseaux Orientés sans connexion Chaque message est « adressé » Par message ou par flots d’octets C’est la poste! TFTP, diffusion de messages publicitaires Service Datagramme 05.04.17 1999/2000

Exemples Services Exemples Transfert fiable de messages Licence Informatique LI5 - Réseaux Exemples Services Exemples Transfert fiable de messages Suites de pages Transfert fiable d’octets Connexion à un ordinateur Connexion non fiable Voie numérisée Datagramme non fiable Diffusion de prospectus Datagramme avec acquittement Messagerie avec accusé de réception Demandes-réponses Consultation de BD 05.04.17 1999/2000

Primitives de services Licence Informatique LI5 - Réseaux Primitives de services Request/Indication/Response/Confirm Paramètres Un service est défini formellement par un ensemble de primitives cf. exemples transport/session paramètres d’un CONNECT.indication : idéntité de l’appelant, type de service désiré, taille des messages proposée, ... 05.04.17 1999/2000

Primitives de services (suite) Licence Informatique LI5 - Réseaux Primitives de services (suite) 1°) on fait le numéro 2°) ça sonne chez le correspondant 3°) on entend l’arrêt de la sonnerie 4°) il parle 5°) on entend (« allo! ») 6°) on répond 7°) il entend 8°) on raccroche 9°) il entend et raccroche également CONNECT.request CONNECT.indication CONNECT.response CONNECT.confirm DATA.request DATA.indication DISCONNECT.request DISCONNECT.indication 05.04.17 1999/2000

La couche Physique Analogique/Digital Codage et modulation Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Physique Analogique/Digital Codage et modulation Calcul de débit Multiplexage Détection/Correction d’erreur Support Physique 05.04.17 1999/2000

La couche Liaison Protocole BSC Protocole HDLC 05.04.17 Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Liaison Protocole BSC Protocole HDLC 05.04.17 1999/2000

La couche Réseau Contrôle de flux Contrôle de congestion Routage Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Réseau Contrôle de flux Contrôle de congestion Routage 05.04.17 1999/2000

Routage B E H A C F I D G 05.04.17 Licence Informatique LI5 - Réseaux 1999/2000

Routage Tables statiques tables dynamiques 05.04.17 Licence Informatique LI5 - Réseaux Routage Tables statiques tables dynamiques 05.04.17 1999/2000

La couche Transport primitives de transport Licence Informatique LI5 - Réseaux La couche Transport primitives de transport protocole ISO en mode connecté 05.04.17 1999/2000

Les couches hautes 05.04.17 Licence Informatique LI5 - Réseaux 1999/2000

Licence Informatique LI5 - Réseaux TCP/IP 05.04.17 1999/2000