Du modèle OSI au TCP/IPDu modèle OSI au TCP/IP

© CPE Nanur-Hainaut 2009 Rudi Réz

INTRODUCTION

1978ISO introduit le modèle OSI comme une première étape pour la ISO introduit le modèle OSI comme une première étape pour la standardisation internationale des différents protocoles requis pour la communication réseau.

ISO : International Standards OrganizationOSI : Open Systems Interconnect

Quelques questions …

• Pourquoi as-t-on besoin d’un standard?

• Qui établis le standard?• Qui établis le standard?

• Pour Qui?

• Quel est son utilité?

• Est-il toujours d’actualité?

Historique : TCP/IP – OSI - InternetHistorique : TCP/IP – OSI - Internet

• 1961 : Leonard Kleinrock du M.I.T.

� établis la théorie de la transmission de données par PAQUETS

• 1962 : Projet de réseau de l’US Air Force – RAND (R&D civil)

• 1968 : L’ARPA accepte et finance l’ARPANET� ARPA : Advanced Research Projects Agency dépendant du DOD, Department of Defense

� Communication décentralisée par paquets.� Communication décentralisée par paquets.� Réseau en tissé pour résister à une attaque nucléaire.

• 1969 : Naissance de L’ARPANET� Mise en place dans l’université de Columbia – New-york.� Université de Californie, de l’Utah ,et Standford.� 4 ordinateurs reliés à 50Kbps - Protocole NCP.� .

• 1973 : Développement de l’ARPANET� 40 terminaux Civil et militaire.

Plan du réseau ARPANET en décembre 1969

Plan du réseau ARPANET en décembre 1971

Plan du réseau ARPANET en décembre 1980

Plan du réseau ARPANET en décembre 1989

La fin de l’ARPANET – le nombre de nœuds se réduit fortement

• 1972 : Forme moderne de l’e-Mail� Introduction du « @ » pour séparer le nom et la machine

� ARPA devient DARPA : Defense Advanced Research Projects Agency

• 1974 : La théorie du Protocol TCP/IP� Vinton Cerf, de Stanford, et de Bob Kahn, de la DARPA� Besoin de gérer le nombre grandissant de connexions� Première utilisation du mot « INTERNET »

• 1976 : TCP/IP dans ARPANET� À la demande du DoD le protocole TCP/IP remplace le NTC� Permet d’adresse des hôtes hors de ARPANET� Corrige les erreurs de transmission

• 1978 : Elaboration du modèle OSI� Par l’ISO : International Standards Organization

• 1979 : Création de USENET� Réseau civil indépendant rapidement intégré à ARPANET� Protocol UUCP � NNTP : News

• 1983 : Création du NSFnet financé par NSF� NFS : National Science Foundation � Mise en réseau de 60 université (USA + Europe)

� Apparition du DNS et suprématie du TCP/IP� Apparition du DNS et suprématie du TCP/IP

• 1984 : ARPANET se divise en MILNET et INTERNET� MILNET : Defense Data Network – USA & europe� La NFS prend de relais d’ARPA pour le développement du réseau� La NFS intègre NFSnet

• 1990 : ARPANET disparaît

Plan de MILNET - USA - 1984

Plan de MILNET - Europe - 1984

Plan du réseau USENET en décembre 1986

• 1990 : Le World Wide Web � Tim Berners-lee du CERN développe le HTTP et le HTML.� Sur base de lien hypertexte mis au point en 1980 par TIM.

• 1992 : Le premier navigateur : MOSAIC� Développé au NCSA (USA) : National Center for Supercomputing Applications

Utilisation des images en 1995.� Utilisation des images en 1995.� A vécu jusqu’en 1998.

• 1994 : le navigateur commercial NETSCAPE� Développé par une équipe provenant de la NCSA.� Sera développé et supporté jusqu’en 2008 (version 9.0).

• 1995 - 2003 : la guerre des navigateurs� NETSCAPE – EXPLORER - MOZILLA.

Le premier navigateur

MOSAIC

• 1993 : Gestion des Nom de domaine -InterNIC� la NSF mandate une InterNIC pour enregistrer les noms de domaine.� InterNIC : The Internet’s Network Information Center.

� IANA : Internet Assigned Numbers Authority. – Département de ARPA

� Nécessaire par l’ouverture d’Internet au public.� IANA gère les codes pays – www.iana.org

• 1994 : Le W3C� Tentative de standardisation des protocoles d’Internet. (Tim Berners-Lee)� Tentative de standardisation des protocoles d’Internet. (Tim Berners-Lee)

• 1995 : L’IPv6� L’IETF sélectionne l’IPv6 pour pallier à l’évolutions du nombre de noeuds.

• 1998 : L’ICANN� Le développement civil grandissant d’Internet complexifie sa gestion.� InterNIC disparaît et l’IANA intègre l’ICANN.� ICANN – ASBL qui dépend du ministère du commerce américain.� ICANN coordonne la gestion des noms de domaine par délégation locale.� ICANN : Internetcorporation for assigned names and numbers.

• 2000 : Développement croissant de l’INTERNET� Augmentation des applications.� Augmentation des services.� Augmentation des utilisateurs.� Augmentation des équipement IP. (Ordinateurs, Téléphones, Domotique,…)

• 2004 : WEB 2.0 – Le Web de L’interactivité� Interactivité des internautes.� La consultation simple devient une interaction ou l’internaute enrichis � La consultation simple devient une interaction ou l’internaute enrichis

les données disponibles.� Sites Collaboratifs, Réseaux sociaux.� CloudComputing

• 2008 : WEB 3.0 – Le Web Sémantique� Mobilité - Indépendant des machines et des O/S.� Accessibilité accrue à toutes les informations.� Facilite la recherche de données sur base d’informations imprécises

WEB 0.0 Expression ironique désignant les phases de développement précédant l’existence réelle du web, non disponibilité pas d’Internet.

WEB 0.5 Expression plaisante désignant un site Internet employant des méthodes dépassées, ou les services Internet déployés sans être vraiment matures.

WEB 1.0 WEB Statique

WEB 1.5 WEB Dynamique

WEB 2.0 WEB Interactif

1990

1995

2004

WEB 2.1 WEB Interactif amélioré

WEB 2.B WEB 2.0 orienté commerce

WEB 2.5 Applications en ligne – Cloud Computing

WEB 3.0 WEB Sémantique

WEB 3D Site Internet 3D – W3D Consortium

WEB 4.0 Ou WEBOS – O/S et applications en ligne – WEB Symbiotique

2008

Le modèle OSILe modèle OSI

Modèle réseau en 7 couches

Rôles du modèle OSI

� Scinder les niveaux techniques de la communication électronique.

� Rendre ces niveaux indépendants et compatibles.� Rendre ces niveaux indépendants et compatibles.

� Structurer le principe d’encapsulation des niveaux.

� Identifier le rôle de chaque niveaux et leur utilisation dans le réseau.

Le modèle OSI en 7 couches

Le modèle OSI en 7 couches

1 - Couche Physique

• Couche qui définit le comportement électrique des informations transmise et le les caractéristiques mécaniques.

• Électriquement : 1 bit envoyé doit être reçu comme un bit valant 1. ▫ Niveau de la tension nominal du signal (0V/5V)▫ Niveau de la tension nominal du signal (0V/5V)▫ Niveaux limite de détection des bits.

• Mécaniquement : Les connecteurs sont compatibles.▫ Type de connecteur▫ Ordre de câblage des fils dans le connecteur▫ Longueur et modèle du câble

• Unité d’information typique : LE BIT

2 - Couche de liaison

• Découpe les données en trames et gère son envoi sur la couche physique en assurant la fidélité de la séquence de bit envoyé.

• Découpe en TRAME. ▫ Ensemble de bits.▫ Ajout de bits de début et de fin de trame▫ Ajout de bits de début et de fin de trame▫ Ajout de bits de contrôles et de corrections.▫ Pas de significations des données pour cette couche.

• Rôle de garant de la fidélité de l’info transmise.▫ Contrôle la validité de l’info reçue ▫ Gère le une répétition de l ’envoi de trame si une erreur est détectée.▫ Contrôle du flux pour éviter l’engorgement

• Unité d’information typique : LA TRAME = plusieurs bits

3 - Couche Réseau

• Assure l’acheminement des données au bon destinataire

• Gestion de la liaison▫ Établis, Maintient et libère des connexions réseau entre systèmes.

• Rôle • Rôle ▫ Adressage▫ Routage▫ Contrôle du flux▫ Permet l’interconnexion de différents réseaux

• Unité d’information typique : LE PAQUET – Ensemble de trames

4 - Couche Transport

• Assure l’intégrité des données et la manière dont elles sont transportées sur le réseau

• Gère les Paquets. ▫ Découpe l’information en Paquets.▫ Assure le réassemblage des paquets reçus. ▫ Assure le réassemblage des paquets reçus. ▫ Gère le renvoi en cas d’erreur. (pas de corrections dans tous les cas.)

• Garantis le bon acheminement du message.▫ Ordre des paquets du message.▫ Multiplexage des paquets des différents messages.

• Unité d’information typique : LE MESSAGE – Ensemble de paquets

5 - Couche de Session

• Coordonne la manière de dialoguer entre les systèmes

• Gère le dialogue. ▫ Organise et synchronise le dialogue.▫ Ouvre, entretient et termine un dialogue.▫ Ouvre, entretient et termine un dialogue.

• Gère les problèmes de dialogue▫ Relance le dialogue en cas de coupure ou de temps de réponse excessif.▫ Généralement, cette couche fait partie de l ’application.

• Unité d’information typique : La SESSION – Ensemble de messages

6 - Couche de Présentation

• Mise en forme du message pour le transport.

• Mise en forme▫ Cryptage du message.▫ Compression du message.▫ Compression du message.▫ Structure du message. (ordre du poids des bits,….).

• Rôle ▫ Assurer que l’émetteur et le récepteur utilisent le même protocole ▫ Assurer la compatibilité du message pour une compréhension correcte.▫ Assure l’intégrité du message.

• Unité d’information typique : La ROUTINE

7 - Couche d’Application

• Gère l’échange des donnes entre les machines et les utilisateurs

• Interface Utilisateur.▫ Gestion des interactions entre l’utilisateur et la communication.

• Rôles▫ Exécute les ordres de l’utilisateur pour initier un échange de d’information.

• Unité d’information typique : Le LOGICIEL

Fonctionnement du modèle OSI

Circulation sur le Réseau

Routage entre Réseaux

Internet SNA d’IBMISO

EXEMPLES

Utilité et évolution du modèle OSI

L’utilité du modèle OSI.• ’80 : existence de nombreux réseaux propriétaire.• Problème d’interconnexions.• Besoin de règles communes.• Besoin de règles communes.

• OSI est le modèle le plus simple.• Structure intuitive.• Simplifie l’interconnexion des différents réseaux• Simplifie l’approche en cas de dépannage.

Utilité et évolution du modèle OSILe modèle OSI reste un modèle.

• Il est trop lourd et trop complexe à implémenter.

• Les industriels ont donc choisit de n'implémenter que la partie du modèle OSI qui les intéresse, et chaque industriel a bricolé son propre système.

• Certains protocoles, plus populaires que d'autres, ont été adoptés comme standards (comme IP).standards (comme IP).

• Certains protocoles sont mieux adaptés à certains environnements. ▫ contrairement à IP, le protocole de transport NetBEUI est inutilisable sur de grands

réseaux comme Internet▫ Token Ring est mieux adapté au monde industriel qu'Ethernet).

• La nécessité d'interconnecter les réseaux a obligé à choisir des protocoles communs, à les standardiser et à créer des ponts entre protocoles.▫ le partage de fichiers Microsoft Windows (NetBIOS) était à l'origine transporté par

NetBEUI.▫ Il a été étendu pour être transportable par TCP/IP, IPX, NSP, SPP...).

Utilité et évolution du modèle OSI

Le détournement du modèle

• Il arrive très souvent que des logiciels (en couche 7) implémentent eux-mêmes certaines fonctions comme le chiffrement, la gestion des sessions ou la fiabilité au lieu de laisser les couches en dessous s'en occuper.

• Cela permet à ces logiciels d'être plus indépendants des protocoles et de fonctionner sur des couches réseaux ne proposant pas ces services.▫ Votre navigateur (en couche 7) est capable de:▫ s'occuper du chiffrement avec HTTPS/SSL (au lieu de le laisser faire par la couche 6), ▫ de s'occuper des sessions (avec les cookies du protocole HTTP) (au lieu de laisser faire la couche 5).

Tendances

Le modèle TCP/IPLe modèle TCP/IP

Modèle réseau en 4 couches

Le modèle TCP/IP = Modèle OSI simplifié – Plus adapté à Internet.

7 : Couche APPLICATIVE

6 : Couche PRESENTATION

5 : Couche SESSION

Modèle OSI

4 : Couche APPLICATIVE

Modèle TCP/IP

7 : Couche APPLICATIVE

6 : Couche PRESENTATION

5 : Couche SESSION5 : Couche SESSION

4 : Couche TRANSPORT

3 : Couche RESEAU

2 : Couche de LIAISON

1 : Couche PHYSIQUE

4 : Couche APPLICATIVE

3 : Couche TRANSPORT

2 : Couche INTERNET

1 : Couche ACCES RESEAU

5 : Couche SESSION

4 : Couche TRANSPORT

3 : Couche RESEAU

2 : Couche de LIAISON

1 : Couche PHYSIQUE

Les protocoles TCP/IP

FTP Telnet DNS RIP SNMP SMTP HTTP

4 : Couche APPLICATIVE

3 : Couche TRANSPORT

TCP UDP

IP ARP RARP ICMP IGMP ICP

2 : Couche INTERNET

1 : Couche ACCES RESEAU

Ethernet Token Ring ATM Frame Relay

Paquet TCP/IP

Tendances

TendancesTendances

L'avenir d‘OSI

Au niveau de son utilisation et implémentation, et ce malgré une mise à jour du modèle en 1994, OSI a clairement perdu la guerre face à TCP/IP. Seuls quelques grands constructeurs dominant conservent le modèle mais il est amené à disparaître d'autant plus vite qu'Internet (et donc TCP/IP) explose.

Le modèle OSI restera cependant encore longtemps dans les mémoires pour plusieurs raisons. C'est d'abord l'un des premiers grands efforts en matière de Le modèle OSI restera cependant encore longtemps dans les mémoires pour plusieurs raisons. C'est d'abord l'un des premiers grands efforts en matière de normalisation du monde des réseaux. Les constructeurs ont maintenant tendance à faire avec TCP/IP, mais aussi le WAP, l'UMTS etc. ce qu'il devait faire avec OSI, à savoir proposer des normalisations dès le départ. OSI marquera aussi les mémoires pour une autre raison : même si c'est TCP/IP qui est concrètement utilisé, les gens ont tendance et utilisent OSI comme le modèle réseau de référence actuel. En fait, TCP/IP et OSI ont des structures très proches, et c'est surtout l'effort de normalisation d'OSI qui a imposé cette "confusion" générale entre les 2 modèles. On a communément tendance à considérer TCP/IP comme l'implémentation réelle de OSI.