Le modèle OSILe modèle OSI• par Sylvainpar Sylvain• 1 - 1 - IntroductionIntroduction

2 - 2 - Les différentes couches du modèleLes différentes couches du modèle        2.1 -         2.1 - Les 7 couchesLes 7 couches        2.2 -         2.2 - La couche physiqueLa couche physique        2.3 -         2.3 - La couche liaison de donnéesLa couche liaison de données        2.4 -         2.4 - La couche réseauLa couche réseau        2.5 -         2.5 - Couche transportCouche transport        2.6 -         2.6 - La couche sessionLa couche session        2.7 -         2.7 - La couche présentationLa couche présentation        2.8 -         2.8 - La couche applicationLa couche application3 - 3 - Transmission de données au travers du modèle OSITransmission de données au travers du modèle OSI4 - 4 - Critique du modèle OSICritique du modèle OSI        4.1 -         4.1 - Ce n'était pas le bon momentCe n'était pas le bon moment        4.2 -         4.2 - Ce n'était pas la bonne technologieCe n'était pas la bonne technologie        4.3 -         4.3 - Ce n'était pas la bonne implémentationCe n'était pas la bonne implémentation        4.4 -         4.4 - Ce n'était pas la bonne politiqueCe n'était pas la bonne politique5 - 5 - L'avenir d'L'avenir d'OSIOSI6 - 6 - Discussion autour de la documentationDiscussion autour de la documentation7 - 7 - Suivi du documentSuivi du document

1 - Introduction1 - Introduction• Les constructeurs informatiques ont proposé des Les constructeurs informatiques ont proposé des

architectures réseaux propres à leurs équipements. Par architectures réseaux propres à leurs équipements. Par exemple, IBM a proposé SNA, DEC a proposé DNA... exemple, IBM a proposé SNA, DEC a proposé DNA... Ces architectures ont toutes le même défaut : du fait Ces architectures ont toutes le même défaut : du fait de leur caractère propriétaire, il n'est pas facile des les de leur caractère propriétaire, il n'est pas facile des les interconnecter, à moins d'un accord entre interconnecter, à moins d'un accord entre constructeurs. Aussi, pour éviter la multiplication des constructeurs. Aussi, pour éviter la multiplication des solutions d'interconnexion d'architectures hétérogènes, solutions d'interconnexion d'architectures hétérogènes, l'ISO (International Standards Organisation), organisme l'ISO (International Standards Organisation), organisme dépendant de l'ONU et composé de 140 organismes dépendant de l'ONU et composé de 140 organismes nationaux de normalisation, a développé un modèle de nationaux de normalisation, a développé un modèle de référence appelé modèle OSI (Open Systems référence appelé modèle OSI (Open Systems Interconnection). Ce modèle décrit les concepts utilisés Interconnection). Ce modèle décrit les concepts utilisés et la démarche suivie pour normaliser l'interconnexion et la démarche suivie pour normaliser l'interconnexion de systèmes ouverts (un réseau est composé de de systèmes ouverts (un réseau est composé de systèmes ouverts lorsque la modification, l'adjonction systèmes ouverts lorsque la modification, l'adjonction ou la suppression d'un de ces systèmes ne modifie pas ou la suppression d'un de ces systèmes ne modifie pas le comportement global du réseau). le comportement global du réseau).

• Au moment de la conception de ce modèle, la Au moment de la conception de ce modèle, la prise en compte de l'hétérogénéité des prise en compte de l'hétérogénéité des équipements était fondamentale. En effet, ce équipements était fondamentale. En effet, ce modèle devait permettre l'interconnexion avec modèle devait permettre l'interconnexion avec des systèmes hétérogènes pour des raisons des systèmes hétérogènes pour des raisons historiques et économiques. Il ne devait en historiques et économiques. Il ne devait en outre pas favoriser un fournisseur particulier. outre pas favoriser un fournisseur particulier. Enfin, il devait permettre de s'adapter à Enfin, il devait permettre de s'adapter à l'évolution des flux d'informations à traiter sans l'évolution des flux d'informations à traiter sans remettre en cause les investissements remettre en cause les investissements antérieurs. Cette prise en compte de antérieurs. Cette prise en compte de l'hétérogénéité nécessite donc l'adoption de l'hétérogénéité nécessite donc l'adoption de règles communes de communication et de règles communes de communication et de coopération entre les équipements, c'est à dire coopération entre les équipements, c'est à dire que ce modèle devait logiquement mener à une que ce modèle devait logiquement mener à une normalisation internationale des protocoles. normalisation internationale des protocoles.

• Le modèle OSI n'est pas une véritable Le modèle OSI n'est pas une véritable architecture de réseau, car il ne précise pas architecture de réseau, car il ne précise pas réellement les services et les protocoles à réellement les services et les protocoles à utiliser pour chaque couche. Il décrit plutôt ce utiliser pour chaque couche. Il décrit plutôt ce que doivent faire les couches. Néanmoins, l'ISO que doivent faire les couches. Néanmoins, l'ISO a écrit ses propres normes pour chaque couche, a écrit ses propres normes pour chaque couche, et ceci de manière indépendante au modèle, et ceci de manière indépendante au modèle, i.e. comme le fait tout constructeur.i.e. comme le fait tout constructeur.

Les premiers travaux portant sur le modèle OSI Les premiers travaux portant sur le modèle OSI datent de 1977. Ils ont été basés sur datent de 1977. Ils ont été basés sur l'expérience acquise en matière de grands l'expérience acquise en matière de grands réseaux et de réseaux privés plus petits ; le réseaux et de réseaux privés plus petits ; le modèle devait en effet être valable pour tous modèle devait en effet être valable pour tous les types de réseaux. En 1978, l'ISO propose ce les types de réseaux. En 1978, l'ISO propose ce modèle sous la norme ISO IS7498. En 1984, 12 modèle sous la norme ISO IS7498. En 1984, 12 constructeurs européens, rejoints en 1985 par constructeurs européens, rejoints en 1985 par les grands constructeurs américains, adoptent les grands constructeurs américains, adoptent le standard. le standard.

2 - Les différentes couches du 2 - Les différentes couches du modèlemodèle

• 2.1 - Les 7 couches2.1 - Les 7 couches

• Le modèle OSI comporte 7 couches :Le modèle OSI comporte 7 couches :

• Les principes qui ont conduit à ces 7 couches sont les Les principes qui ont conduit à ces 7 couches sont les suivants :suivants :

- une couche doit être créée lorsqu'un nouveau niveau - une couche doit être créée lorsqu'un nouveau niveau d'abstraction est nécessaire,d'abstraction est nécessaire,- chaque couche a des fonctions bien définies, - chaque couche a des fonctions bien définies, - les fonctions de chaque couche doivent être choisies - les fonctions de chaque couche doivent être choisies dans l'objectif de la normalisation internationale des dans l'objectif de la normalisation internationale des protocoles, protocoles, - les frontières entre couches doivent être choisies de - les frontières entre couches doivent être choisies de manière à minimiser le flux d'information aux interfaces, manière à minimiser le flux d'information aux interfaces, - le nombre de couches doit être tel qu'il n'y ait pas - le nombre de couches doit être tel qu'il n'y ait pas cohabitation de fonctions très différentes au sein d'une cohabitation de fonctions très différentes au sein d'une même couche et que l'architecture ne soit pas trop difficile même couche et que l'architecture ne soit pas trop difficile à maîtriser.à maîtriser.

Les couches basses (1, 2, 3 et 4) sont nécessaires à Les couches basses (1, 2, 3 et 4) sont nécessaires à l'acheminement des informations entre les extrémités l'acheminement des informations entre les extrémités concernées et dépendent du support physique. Les concernées et dépendent du support physique. Les couches hautes (5, 6 et 7) sont responsables du traitement couches hautes (5, 6 et 7) sont responsables du traitement de l'information relative à la gestion des échanges entre de l'information relative à la gestion des échanges entre systèmes informatiques. Par ailleurs, les couches 1 à 3 systèmes informatiques. Par ailleurs, les couches 1 à 3 interviennent entre machines voisines, et non entre les interviennent entre machines voisines, et non entre les machines d'extrémité qui peuvent être séparées par machines d'extrémité qui peuvent être séparées par plusieurs routeurs. Les couches 4 à 7 sont au contraire des plusieurs routeurs. Les couches 4 à 7 sont au contraire des couches qui n'interviennent qu'entre hôtes distants. couches qui n'interviennent qu'entre hôtes distants.

• 2.2 - La couche physique2.2 - La couche physique• La couche physique s'occupe de la transmission La couche physique s'occupe de la transmission

des bits de façon brute sur un canal de des bits de façon brute sur un canal de communication. Cette couche doit garantir la communication. Cette couche doit garantir la parfaite transmission des données (un bit 1 parfaite transmission des données (un bit 1 envoyé doit bien être reçu comme bit valant 1). envoyé doit bien être reçu comme bit valant 1). Concrètement, cette couche doit normaliser les Concrètement, cette couche doit normaliser les caractéristiques électriques (un bit 1 doit être caractéristiques électriques (un bit 1 doit être représenté par une tension de 5 V, par représenté par une tension de 5 V, par exemple), les caractéristiques mécaniques exemple), les caractéristiques mécaniques (forme des connecteurs, de la topologie...), les (forme des connecteurs, de la topologie...), les caractéristiques fonctionnelles des circuits de caractéristiques fonctionnelles des circuits de données et les procédures d'établissement, de données et les procédures d'établissement, de maintien et de libération du circuit de données.maintien et de libération du circuit de données.

L'unité d'information typique de cette couche L'unité d'information typique de cette couche est le bit, représenté par une certaine est le bit, représenté par une certaine différence de potentiel.différence de potentiel.

• 2.3 - La couche liaison de données2.3 - La couche liaison de données• Son rôle est un rôle de "liant" : elle va transformer la Son rôle est un rôle de "liant" : elle va transformer la

couche physique en une liaison a priori exempte couche physique en une liaison a priori exempte d'erreurs de transmission pour la couche réseau. Elle d'erreurs de transmission pour la couche réseau. Elle fractionne les données d'entrée de l'émetteur en trames, fractionne les données d'entrée de l'émetteur en trames, transmet ces trames en séquence et gère les trames transmet ces trames en séquence et gère les trames d'acquittement renvoyées par le récepteur. Rappelons d'acquittement renvoyées par le récepteur. Rappelons que pour la couche physique, les données n'ont aucune que pour la couche physique, les données n'ont aucune signification particulière. La couche liaison de données signification particulière. La couche liaison de données doit donc être capable de reconnaître les frontières des doit donc être capable de reconnaître les frontières des trames. Cela peut poser quelques problèmes, puisque trames. Cela peut poser quelques problèmes, puisque les séquences de bits utilisées pour cette les séquences de bits utilisées pour cette reconnaissance peuvent apparaître dans les données.reconnaissance peuvent apparaître dans les données.

La couche liaison de données doit être capable de La couche liaison de données doit être capable de renvoyer une trame lorsqu'il y a eu un problème sur la renvoyer une trame lorsqu'il y a eu un problème sur la ligne de transmission. De manière générale, un rôle ligne de transmission. De manière générale, un rôle important de cette couche est la détection et la important de cette couche est la détection et la correction d'erreurs intervenues sur la couche physique. correction d'erreurs intervenues sur la couche physique. Cette couche intègre également une fonction de Cette couche intègre également une fonction de contrôle de flux pour éviter l'engorgement du récepteur.contrôle de flux pour éviter l'engorgement du récepteur.

L'unité d'information de la couche liaison de données est L'unité d'information de la couche liaison de données est la trame qui est composées de quelques centaines à la trame qui est composées de quelques centaines à quelques milliers d'octets maximum.quelques milliers d'octets maximum.

• 2.4 - La couche réseau2.4 - La couche réseau• C'est la couche qui permet de gérer le sous-C'est la couche qui permet de gérer le sous-

réseau, i.e. le routage des paquets sur ce sous-réseau, i.e. le routage des paquets sur ce sous-réseau et l'interconnexion des différents sous-réseau et l'interconnexion des différents sous-réseaux entre eux. Au moment de sa réseaux entre eux. Au moment de sa conception, il faut bien déterminer le conception, il faut bien déterminer le mécanisme de routage et de calcul des tables mécanisme de routage et de calcul des tables de routage (tables statiques ou dynamiques...).de routage (tables statiques ou dynamiques...).

La couche réseau contrôle également La couche réseau contrôle également l'engorgement du sous-réseau. On peut l'engorgement du sous-réseau. On peut également y intégrer des fonctions de également y intégrer des fonctions de comptabilité pour la facturation au volume, comptabilité pour la facturation au volume, mais cela peut être délicat.mais cela peut être délicat.

L'unité d'information de la couche réseau est le L'unité d'information de la couche réseau est le paquet.paquet.

• 2.5 - Couche transport2.5 - Couche transport• Cette couche est responsable du bon acheminement Cette couche est responsable du bon acheminement

des messages complets au destinataire. Le rôle des messages complets au destinataire. Le rôle principal de la couche transport est de prendre les principal de la couche transport est de prendre les messages de la couche session, de les découper s'il le messages de la couche session, de les découper s'il le faut en unités plus petites et de les passer à la couche faut en unités plus petites et de les passer à la couche réseau, tout en s'assurant que les morceaux arrivent réseau, tout en s'assurant que les morceaux arrivent correctement de l'autre côté. Cette couche effectue correctement de l'autre côté. Cette couche effectue donc aussi le réassemblage du message à la réception donc aussi le réassemblage du message à la réception des morceaux.des morceaux.

Cette couche est également responsable de Cette couche est également responsable de l'optimisation des ressources du réseau : en toute l'optimisation des ressources du réseau : en toute rigueur, la couche transport crée une connexion réseau rigueur, la couche transport crée une connexion réseau par connexion de transport requise par la couche par connexion de transport requise par la couche session, mais cette couche est capable de créer session, mais cette couche est capable de créer plusieurs connexions réseau par processus de la plusieurs connexions réseau par processus de la couche session pour répartir les données, par exemple couche session pour répartir les données, par exemple pour améliorer le débit. A l'inverse, cette couche est pour améliorer le débit. A l'inverse, cette couche est capable d'utiliser une seule connexion réseau pour capable d'utiliser une seule connexion réseau pour transporter plusieurs messages à la fois grâce au transporter plusieurs messages à la fois grâce au multiplexage. Dans tous les cas, tout ceci doit être multiplexage. Dans tous les cas, tout ceci doit être transparent pour la couche session.transparent pour la couche session.

• Cette couche est également responsable du type de Cette couche est également responsable du type de service à fournir à la couche session, et finalement aux service à fournir à la couche session, et finalement aux utilisateurs du réseau : service en mode connecté ou utilisateurs du réseau : service en mode connecté ou non, avec ou sans garantie d'ordre de délivrance, non, avec ou sans garantie d'ordre de délivrance, diffusion du message à plusieurs destinataires à la diffusion du message à plusieurs destinataires à la fois... Cette couche est donc également responsable de fois... Cette couche est donc également responsable de l'établissement et du relâchement des connexions sur l'établissement et du relâchement des connexions sur le réseau.le réseau.

Un des tous derniers rôles à évoquer est le contrôle de Un des tous derniers rôles à évoquer est le contrôle de flux.flux.

C'est l'une des couches les plus importantes, car c'est C'est l'une des couches les plus importantes, car c'est elle qui fournit le service de base à l'utilisateur, et c'est elle qui fournit le service de base à l'utilisateur, et c'est par ailleurs elle qui gère l'ensemble du processus de par ailleurs elle qui gère l'ensemble du processus de connexion, avec toutes les contraintes qui y sont liées.connexion, avec toutes les contraintes qui y sont liées.

L'unité d'information de la couche réseau est le L'unité d'information de la couche réseau est le message. message.

• 2.6 - La couche session2.6 - La couche session

• Cette couche organise et synchronise les Cette couche organise et synchronise les échanges entre tâches distantes. Elle réalise échanges entre tâches distantes. Elle réalise le lien entre les adresses logiques et les le lien entre les adresses logiques et les adresses physiques des tâches réparties. Elle adresses physiques des tâches réparties. Elle établit également une liaison entre deux établit également une liaison entre deux programmes d'application devant coopérer et programmes d'application devant coopérer et commande leur dialogue (qui doit parler, qui commande leur dialogue (qui doit parler, qui parle...). Dans ce dernier cas, ce service parle...). Dans ce dernier cas, ce service d'organisation s'appelle la gestion du jeton. La d'organisation s'appelle la gestion du jeton. La couche session permet aussi d'insérer des couche session permet aussi d'insérer des points de reprise dans le flot de données de points de reprise dans le flot de données de manière à pouvoir reprendre le dialogue après manière à pouvoir reprendre le dialogue après une panne.une panne.

• 2.7 - La couche présentation2.7 - La couche présentation

• Cette couche s'intéresse à la syntaxe et à Cette couche s'intéresse à la syntaxe et à la sémantique des données transmises : la sémantique des données transmises : c'est elle qui traite l'information de c'est elle qui traite l'information de manière à la rendre compatible entre manière à la rendre compatible entre tâches communicantes. Elle va assurer tâches communicantes. Elle va assurer l'indépendance entre l'utilisateur et le l'indépendance entre l'utilisateur et le transport de l'information.transport de l'information.

Typiquement, cette couche peut convertir Typiquement, cette couche peut convertir les données, les reformater, les crypter et les données, les reformater, les crypter et les compresser.les compresser.

• 2.8 - La couche application2.8 - La couche application

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

3 - Transmission de données 3 - Transmission de données au travers du modèle OSIau travers du modèle OSI• Le processus émetteur remet les données à envoyer au Le processus émetteur remet les données à envoyer au

processus récepteur à la couche application qui leur processus récepteur à la couche application qui leur ajoute un en-tête application AH (éventuellement nul). ajoute un en-tête application AH (éventuellement nul). Le résultat est alors transmis à la couche présentation.Le résultat est alors transmis à la couche présentation.

La couche présentation transforme alors ce message et La couche présentation transforme alors ce message et lui ajoute (ou non) un nouvel en-tête (éventuellement lui ajoute (ou non) un nouvel en-tête (éventuellement nul). La couche présentation ne connaît et ne doit pas nul). La couche présentation ne connaît et ne doit pas connaître l'existence éventuelle de AH ; pour la couche connaître l'existence éventuelle de AH ; pour la couche présentation, AH fait en fait partie des données présentation, AH fait en fait partie des données utilisateur. Une fois le traitement terminé, la couche utilisateur. Une fois le traitement terminé, la couche présentation envoie le nouveau "message" à la couche présentation envoie le nouveau "message" à la couche session et le même processus recommence.session et le même processus recommence.

Les données atteignent alors la couche physique qui va Les données atteignent alors la couche physique qui va effectivement transmettre les données au destinataire. effectivement transmettre les données au destinataire. A la réception, le message va remonter les couches et A la réception, le message va remonter les couches et les en-têtes sont progressivement retirés jusqu'à les en-têtes sont progressivement retirés jusqu'à atteindre le processus récepteur : atteindre le processus récepteur :

• Le concept important est le suivant : il faut Le concept important est le suivant : il faut considérer que chaque couche est considérer que chaque couche est programmée comme si elle était vraiment programmée comme si elle était vraiment horizontale, c'est à dire qu'elle dialoguait horizontale, c'est à dire qu'elle dialoguait directement avec sa couche paire directement avec sa couche paire réceptrice. Au moment de dialoguer avec réceptrice. Au moment de dialoguer avec sa couche paire, chaque couche rajoute un sa couche paire, chaque couche rajoute un en-tête et l'envoie (virtuellement, grâce à en-tête et l'envoie (virtuellement, grâce à la couche sous-jacente) à sa couche paire. la couche sous-jacente) à sa couche paire.

4 - Critique du modèle OSI4 - Critique du modèle OSI

• La chose la plus frappante à propos La chose la plus frappante à propos du modèle OSI est que c'est peut-être du modèle OSI est que c'est peut-être la structure réseau la plus étudiée et la structure réseau la plus étudiée et la plus unanimement reconnue et la plus unanimement reconnue et pourtant ce n'est pas le modèle qui a pourtant ce n'est pas le modèle qui a su s'imposer. Les spécialistes qui ont su s'imposer. Les spécialistes qui ont analysé cet échec en ont déterminé 4 analysé cet échec en ont déterminé 4 raisons principales. raisons principales.

• 4.1 - Ce n'était pas le bon moment4.1 - Ce n'était pas le bon moment• David Clark du MIT a émis la théorie suivant quant à David Clark du MIT a émis la théorie suivant quant à

l'art et la manière de publier une norme au bon l'art et la manière de publier une norme au bon moment. Pour lui, dans le cycle de vie d'une norme, il y moment. Pour lui, dans le cycle de vie d'une norme, il y a 2 pics principaux d'activité : la recherche effectuée a 2 pics principaux d'activité : la recherche effectuée dans le domaine couvert par la norme, et les dans le domaine couvert par la norme, et les investissements des industriels pour l'implémentation investissements des industriels pour l'implémentation et la mise en place de la norme. Ces deux pics sont et la mise en place de la norme. Ces deux pics sont séparés par un creux d'activité qui apparaît être en fait séparés par un creux d'activité qui apparaît être en fait le moment idéal pour la publication de la norme : il le moment idéal pour la publication de la norme : il n'est ni trop tôt par rapport à la recherche et on peut n'est ni trop tôt par rapport à la recherche et on peut donc assurer une certaine maîtrise, et il n'est ni trop donc assurer une certaine maîtrise, et il n'est ni trop tard pour les investissements et les industriels sont tard pour les investissements et les industriels sont prêts à utiliser des capitaux pour l'implémenter.prêts à utiliser des capitaux pour l'implémenter.

Le modèle OSI était idéalement placé par rapport à la Le modèle OSI était idéalement placé par rapport à la recherche, mais hélas, recherche, mais hélas, le modèle TCP/IPle modèle TCP/IP était déjà en était déjà en phase d'investissement prononcé (lorsque le modèle phase d'investissement prononcé (lorsque le modèle OSI est sorti, les universités américaines utilisaient déjà OSI est sorti, les universités américaines utilisaient déjà largement TCP/IP avec un certain succès) et les largement TCP/IP avec un certain succès) et les industriels n'ont pas ressenti le besoin d'investir industriels n'ont pas ressenti le besoin d'investir dessus.dessus.

• 4.2 - Ce n'était pas la bonne technologie4.2 - Ce n'était pas la bonne technologie• Le modèle OSI est peut-être trop complet et trop Le modèle OSI est peut-être trop complet et trop

complexe. La distance entre l'utilisation concrète complexe. La distance entre l'utilisation concrète (l'implémentation) et le modèle est parfois importante. (l'implémentation) et le modèle est parfois importante. En effet, peu de programmes peuvent utiliser ou En effet, peu de programmes peuvent utiliser ou utilisent mal l'ensemble des 7 couches du modèle : les utilisent mal l'ensemble des 7 couches du modèle : les couches session et présentation sont fort peu utilisées couches session et présentation sont fort peu utilisées et à l'inverse les couches liaison de données et réseau et à l'inverse les couches liaison de données et réseau sont très souvent découpées en sous-couches tant sont très souvent découpées en sous-couches tant elles sont complexes.elles sont complexes.

OSI est en fait trop complexe pour pouvoir être OSI est en fait trop complexe pour pouvoir être proprement et efficacement implémenté. Le comité proprement et efficacement implémenté. Le comité rédacteur de la norme a même du laisser de côté rédacteur de la norme a même du laisser de côté certains points techniques, comme le la sécurité et le certains points techniques, comme le la sécurité et le codage, tant il était délicat de conserver un rôle bien codage, tant il était délicat de conserver un rôle bien déterminé à chaque couche ainsi complétée. Ce déterminé à chaque couche ainsi complétée. Ce modèle est également redondant (le contrôle de flux et modèle est également redondant (le contrôle de flux et le contrôle d'erreur apparaissent pratiquement dans le contrôle d'erreur apparaissent pratiquement dans chaque couche). Au niveau de l'implémentation, TCP/IP chaque couche). Au niveau de l'implémentation, TCP/IP est beaucoup plus optimisé et efficace.est beaucoup plus optimisé et efficace.

• La plus grosse critique que l'on peut faire au La plus grosse critique que l'on peut faire au modèle est qu'il n'est pas du tout adapté modèle est qu'il n'est pas du tout adapté aux applications de télécommunication sur aux applications de télécommunication sur ordinateur ! Certains choix effectués sont en ordinateur ! Certains choix effectués sont en désaccord avec la façon dont les ordinateurs désaccord avec la façon dont les ordinateurs et les logiciels communiquent. La norme a et les logiciels communiquent. La norme a en fait fait le choix d'un "système en fait fait le choix d'un "système d'interruptions" pour signaler les d'interruptions" pour signaler les événements, et sur des langages de événements, et sur des langages de programmation de haut niveau, cela est peu programmation de haut niveau, cela est peu réalisable. réalisable.

• 4.3 - Ce n'était pas la bonne 4.3 - Ce n'était pas la bonne implémentationimplémentation

• Cela tient tout simplement du fait que le Cela tient tout simplement du fait que le modèle est relativement complexe, et modèle est relativement complexe, et que du coup les premières que du coup les premières implémentations furent relativement implémentations furent relativement lourdes et lentes. A l'inverse, la lourdes et lentes. A l'inverse, la première implémentation de TCP/IP dans première implémentation de TCP/IP dans l'Unix de l'université de Berkeley (BSD) l'Unix de l'université de Berkeley (BSD) était gratuite et relativement efficace. était gratuite et relativement efficace. Historiquement, les gens ont donc eu Historiquement, les gens ont donc eu une tendance naturelle à utiliser TCP/IP.une tendance naturelle à utiliser TCP/IP.

• 4.4 - Ce n'était pas la bonne politique4.4 - Ce n'était pas la bonne politique• Le modèle OSI a en fait souffert de sa trop forte Le modèle OSI a en fait souffert de sa trop forte

normalisation. Les efforts d'implémentation du normalisation. Les efforts d'implémentation du modèle étaient surtout "bureaucratiques" et les modèle étaient surtout "bureaucratiques" et les gens ont peut-être vu ça d'un mauvaise oeil.gens ont peut-être vu ça d'un mauvaise oeil.

A l'inverse, TCP/IP est venu d'Unix et a été tout A l'inverse, TCP/IP est venu d'Unix et a été tout de suite utilisé, qui plus est par des centres de de suite utilisé, qui plus est par des centres de recherches et les universités, c'est-à-dire les recherches et les universités, c'est-à-dire les premiers a avoir utilisé les réseaux de manière premiers a avoir utilisé les réseaux de manière poussée. Le manque de normalisation de TCP/IP poussée. Le manque de normalisation de TCP/IP a été contre-balancé par une implémentation a été contre-balancé par une implémentation rapide et efficace, et une utilisation dans un rapide et efficace, et une utilisation dans un milieu propice à sa propagation.milieu propice à sa propagation.

5 - L'avenir d'OSI5 - L'avenir d'OSI

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

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

Le modèle TCP/IPLe modèle TCP/IP

• 1 - 1 - IntroductionIntroduction2 - 2 - Description du modèleDescription du modèle        2.1 -         2.1 - Un modèle en 4 couchesUn modèle en 4 couches        2.2 -         2.2 - La couche hôte réseauLa couche hôte réseau        2.3 -         2.3 - La couche internetLa couche internet        2.4 -         2.4 - La couche transportLa couche transport        2.5 -         2.5 - La couche applicationLa couche application3 - 3 - Comparaison avec le modèle OSI et critiqueComparaison avec le modèle OSI et critique        3.1 - Comparaison avec le modèle OSI        3.1 - Comparaison avec le modèle OSI        3.2 - Critique        3.2 - Critique4 - Discussion autour de la documentation4 - Discussion autour de la documentation5 - Suivi du document 5 - Suivi du document

1 - Introduction1 - Introduction

• TCP/IP désigne communément une architecture TCP/IP désigne communément une architecture réseau, mais cet acronyme désigne en fait 2 réseau, mais cet acronyme désigne en fait 2 protocoles étroitement liés : un protocole de protocoles étroitement liés : un protocole de transport, TCP (Transmission Control Protocol) transport, TCP (Transmission Control Protocol) qu'on utilise "par-dessus" un protocole réseau, IP qu'on utilise "par-dessus" un protocole réseau, IP (Internet Protocol). Ce qu'on entend par "modèle (Internet Protocol). Ce qu'on entend par "modèle TCP/IP", c'est en fait une architecture réseau en 4 TCP/IP", c'est en fait une architecture réseau en 4 couches dans laquelle les protocoles TCP et IP couches dans laquelle les protocoles TCP et IP jouent un rôle prédominant, car ils en constituent jouent un rôle prédominant, car ils en constituent l'implémentation la plus courante. Par abus de l'implémentation la plus courante. Par abus de langage, TCP/IP peut donc désigner deux choses : langage, TCP/IP peut donc désigner deux choses : le modèle TCP/IP et la suite de deux protocoles TCP le modèle TCP/IP et la suite de deux protocoles TCP et IP. et IP.

• Le modèle TCP/IP, comme nous le Le modèle TCP/IP, comme nous le verrons plus bas, s'est verrons plus bas, s'est progressivement imposé comme progressivement imposé comme modèle de référence en lieu et place modèle de référence en lieu et place du modèle OSI. Cela tient tout du modèle OSI. Cela tient tout simplement à son histoire. En effet, simplement à son histoire. En effet, contrairement au modèle OSI, le contrairement au modèle OSI, le modèle TCP/IP est né d'une modèle TCP/IP est né d'une implémentation ; la normalisation est implémentation ; la normalisation est venue ensuite. Cet historique fait venue ensuite. Cet historique fait toute la particularité de ce modèle, toute la particularité de ce modèle, ses avantages et ses inconvénients. ses avantages et ses inconvénients.

• L'origine de TCP/IP remonte au réseau ARPANET. L'origine de TCP/IP remonte au réseau ARPANET. ARPANET est un réseau de télécommunication ARPANET est un réseau de télécommunication conçu par l'ARPA (Advanced Research Projects conçu par l'ARPA (Advanced Research Projects Agency), l'agence de recherche du ministère Agency), l'agence de recherche du ministère américain de la défense (le DOD : Department of américain de la défense (le DOD : Department of Defense). Outre la possibilité de connecter des Defense). Outre la possibilité de connecter des réseaux hétérogènes, ce réseau devait résister à réseaux hétérogènes, ce réseau devait résister à une éventuelle guerre nucléaire, contrairement au une éventuelle guerre nucléaire, contrairement au réseau téléphonique habituellement utilisé pour les réseau téléphonique habituellement utilisé pour les télécommunications mais considéré trop télécommunications mais considéré trop vulnérable. Il a alors été convenu qu'ARPANET vulnérable. Il a alors été convenu qu'ARPANET utiliserait la technologie de commutation par utiliserait la technologie de commutation par paquet (mode datagramme), une technologie paquet (mode datagramme), une technologie émergeante promettante. C'est donc dans cet émergeante promettante. C'est donc dans cet objectif et ce choix technique que les protocoles objectif et ce choix technique que les protocoles TCP et IP furent inventés en 1974. L'ARPA signa TCP et IP furent inventés en 1974. L'ARPA signa alors plusieurs contrats avec les constructeurs (BBN alors plusieurs contrats avec les constructeurs (BBN principalement) et l'université de Berkeley qui principalement) et l'université de Berkeley qui développait un Unix pour imposer ce standard, ce développait un Unix pour imposer ce standard, ce qui fut fait. qui fut fait.

2 - Description du modèle2 - Description du modèle

• Le modèle TCP/IP peut en effet être Le modèle TCP/IP peut en effet être décrit comme une architecture décrit comme une architecture réseau à 4 couches :réseau à 4 couches :

Le modèle OSI a été mis à côté pour faciliter la comparaison entre les deux modèles.

• 2.2 - La couche hôte réseau2.2 - La couche hôte réseau• Cette couche est assez "étrange". En effet, Cette couche est assez "étrange". En effet,

elle semble "regrouper" les couches elle semble "regrouper" les couches physique et liaison de données du modèle physique et liaison de données du modèle OSI. En fait, cette couche n'a pas vraiment OSI. En fait, cette couche n'a pas vraiment été spécifiée ; la seule contrainte de cette été spécifiée ; la seule contrainte de cette couche, c'est de permettre un hôte couche, c'est de permettre un hôte d'envoyer des paquets IP sur le réseau. d'envoyer des paquets IP sur le réseau. L'implémentation de cette couche est L'implémentation de cette couche est laissée libre. De manière plus concrète, laissée libre. De manière plus concrète, cette implémentation est typique de la cette implémentation est typique de la technologie utilisée sur le réseau local. Par technologie utilisée sur le réseau local. Par exemple, beaucoup de réseaux locaux exemple, beaucoup de réseaux locaux utilisent Ethernet ; Ethernet est une utilisent Ethernet ; Ethernet est une implémentation de la couche hôte-réseau.implémentation de la couche hôte-réseau.

• 2.3 - La couche internet2.3 - La couche internet• Cette couche est la clé de voûte de l'architecture. Cette couche est la clé de voûte de l'architecture.

Cette couche réalise l'interconnexion des réseaux Cette couche réalise l'interconnexion des réseaux (hétérogènes) distants sans connexion. Son rôle (hétérogènes) distants sans connexion. Son rôle est de permettre l'injection de paquets dans est de permettre l'injection de paquets dans n'importe quel réseau et l'acheminement des ces n'importe quel réseau et l'acheminement des ces paquets indépendamment les uns des autres paquets indépendamment les uns des autres jusqu'à destination. Comme aucune connexion jusqu'à destination. Comme aucune connexion n'est établie au préalable, les paquets peuvent n'est établie au préalable, les paquets peuvent arriver dans le désordre ; le contrôle de l'ordre de arriver dans le désordre ; le contrôle de l'ordre de remise est éventuellement la tâche des couches remise est éventuellement la tâche des couches supérieures.supérieures.

Du fait du rôle imminent de cette couche dans Du fait du rôle imminent de cette couche dans l'acheminement des paquets, le point critique de l'acheminement des paquets, le point critique de cette couche est le routage. C'est en ce sens que cette couche est le routage. C'est en ce sens que l'on peut se permettre de comparer cette couche l'on peut se permettre de comparer cette couche avec la couche réseau du modèle OSI.avec la couche réseau du modèle OSI.

• La couche internet possède une La couche internet possède une implémentation officielle : le protocole implémentation officielle : le protocole IP (Internet Protocol).IP (Internet Protocol).

Remarquons que le nom de la couche Remarquons que le nom de la couche ("internet") est écrit avec un i ("internet") est écrit avec un i minuscule, pour la simple et bonne minuscule, pour la simple et bonne raison que le mot internet est pris ici au raison que le mot internet est pris ici au sens large (littéralement, sens large (littéralement, "interconnexion de réseaux"), même si "interconnexion de réseaux"), même si l'Internet (avec un grand I) utilise cette l'Internet (avec un grand I) utilise cette couche. couche.

• 2.4 - La couche transport2.4 - La couche transport• Son rôle est le même que celui de la couche Son rôle est le même que celui de la couche

transport du modèle OSI : permettre à des entités transport du modèle OSI : permettre à des entités paires de soutenir une conversation.paires de soutenir une conversation.

Officiellement, cette couche n'a que deux Officiellement, cette couche n'a que deux implémentations : le protocole TCP (Transmission implémentations : le protocole TCP (Transmission Control Protocol) et le protocole UDP (User Datagram Control Protocol) et le protocole UDP (User Datagram Protocol). TCP est un protocole fiable, orienté Protocol). TCP est un protocole fiable, orienté connexion, qui permet l'acheminement sans erreur connexion, qui permet l'acheminement sans erreur de paquets issus d'une machine d'un internet à une de paquets issus d'une machine d'un internet à une autre machine du même internet. Son rôle est de autre machine du même internet. Son rôle est de fragmenter le message à transmettre de manière à fragmenter le message à transmettre de manière à pouvoir le faire passer sur la couche internet. A pouvoir le faire passer sur la couche internet. A l'inverse, sur la machine destination, TCP replace l'inverse, sur la machine destination, TCP replace dans l'ordre les fragments transmis sur la couche dans l'ordre les fragments transmis sur la couche internet pour reconstruire le message initial. TCP internet pour reconstruire le message initial. TCP s'occupe également du contrôle de flux de la s'occupe également du contrôle de flux de la connexion.connexion.

• UDP est en revanche un protocole plus simple UDP est en revanche un protocole plus simple que TCP : il est non fiable et sans connexion. Son que TCP : il est non fiable et sans connexion. Son utilisation présuppose que l'on n'a pas besoin ni utilisation présuppose que l'on n'a pas besoin ni du contrôle de flux, ni de la conservation de du contrôle de flux, ni de la conservation de l'ordre de remise des paquets. Par exemple, on l'ordre de remise des paquets. Par exemple, on l'utilise lorsque la couche application se charge l'utilise lorsque la couche application se charge de la remise en ordre des messages. On se de la remise en ordre des messages. On se souvient que dans le modèle OSI, plusieurs souvient que dans le modèle OSI, plusieurs couches ont à charge la vérification de l'ordre de couches ont à charge la vérification de l'ordre de remise des messages. C'est là une avantage du remise des messages. C'est là une avantage du modèle TCP/IP sur le modèle OSI, mais nous y modèle TCP/IP sur le modèle OSI, mais nous y reviendrons plus tard. Une autre utilisation reviendrons plus tard. Une autre utilisation d'UDP : la transmission de la voix. En effet, d'UDP : la transmission de la voix. En effet, l'inversion de 2 phonèmes ne gêne en rien la l'inversion de 2 phonèmes ne gêne en rien la compréhension du message final. De manière compréhension du message final. De manière plus générale, UDP intervient lorsque le temps de plus générale, UDP intervient lorsque le temps de remise des paquets est prédominant. remise des paquets est prédominant.

• 2.5 - La couche application2.5 - La couche application• Contrairement au modèle OSI, c'est la Contrairement au modèle OSI, c'est la

couche immédiatement supérieure à couche immédiatement supérieure à la couche transport, tout simplement la couche transport, tout simplement parce que les couches présentation parce que les couches présentation et session sont apparues inutiles. On et session sont apparues inutiles. On s'est en effet aperçu avec l'usage que s'est en effet aperçu avec l'usage que les logiciels réseau n'utilisent que les logiciels réseau n'utilisent que très rarement ces 2 couches, et très rarement ces 2 couches, et finalement, le modèle OSI dépouillé finalement, le modèle OSI dépouillé de ces 2 couches ressemble de ces 2 couches ressemble fortement au modèle TCP/IP.fortement au modèle TCP/IP.

• Cette couche contient tous les protocoles de Cette couche contient tous les protocoles de haut niveau, comme par exemple Telnet, haut niveau, comme par exemple Telnet, TFTP (trivial File Transfer Protocol), SMTP TFTP (trivial File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP (HyperText Transfer Protocol). Le point (HyperText Transfer Protocol). Le point important pour cette couche est le choix du important pour cette couche est le choix du protocole de transport à utiliser. Par protocole de transport à utiliser. Par exemple, TFTP (surtout utilisé sur réseaux exemple, TFTP (surtout utilisé sur réseaux locaux) utilisera UDP, car on part du principe locaux) utilisera UDP, car on part du principe que les liaisons physiques sont suffisamment que les liaisons physiques sont suffisamment fiables et les temps de transmission fiables et les temps de transmission suffisamment courts pour qu'il n'y ait pas suffisamment courts pour qu'il n'y ait pas d'inversion de paquets à l'arrivée. Ce choix d'inversion de paquets à l'arrivée. Ce choix rend TFTP plus rapide que le protocole FTP rend TFTP plus rapide que le protocole FTP qui utilise TCP. A l'inverse, SMTP utilise TCP, qui utilise TCP. A l'inverse, SMTP utilise TCP, car pour la remise du courrier électronique, car pour la remise du courrier électronique, on veut que tous les messages parviennent on veut que tous les messages parviennent intégralement et sans erreurs. intégralement et sans erreurs.

3 - Comparaison avec le 3 - Comparaison avec le modèle OSI et critiquemodèle OSI et critique

• 3.1 - Comparaison avec le modèle 3.1 - Comparaison avec le modèle OSIOSI

• Tout d'abord, les points communs. Les Tout d'abord, les points communs. Les modèles OSI et TCP/IP sont tous les deux modèles OSI et TCP/IP sont tous les deux fondés sur le concept de pile de fondés sur le concept de pile de protocoles indépendants. Ensuite, les protocoles indépendants. Ensuite, les fonctionnalités des couches sont fonctionnalités des couches sont globalement les mêmes.globalement les mêmes.

• Au niveau des différences, on peut Au niveau des différences, on peut remarquer la chose suivante : le modèle remarquer la chose suivante : le modèle OSI faisait clairement la différence entre 3 OSI faisait clairement la différence entre 3 concepts principaux, alors que ce n'est plus concepts principaux, alors que ce n'est plus tout à fait le cas pour le modèle TCP/IP. Ces tout à fait le cas pour le modèle TCP/IP. Ces 3 concepts sont les concepts de services, 3 concepts sont les concepts de services, interfaces et protocoles. En effet, TCP/IP fait interfaces et protocoles. En effet, TCP/IP fait peu la distinction entre ces concepts, et ce peu la distinction entre ces concepts, et ce malgré les efforts des concepteurs pour se malgré les efforts des concepteurs pour se rapprocher de l'OSI. Cela est dû au fait que rapprocher de l'OSI. Cela est dû au fait que pour le modèle TCP/IP, ce sont les pour le modèle TCP/IP, ce sont les protocoles qui sont d'abord apparus. Le protocoles qui sont d'abord apparus. Le modèle ne fait finalement que donner une modèle ne fait finalement que donner une justification théorique aux protocoles, sans justification théorique aux protocoles, sans les rendre véritablement indépendants les les rendre véritablement indépendants les uns des autres. uns des autres.

• Enfin, la dernière grande différence est liée Enfin, la dernière grande différence est liée au mode de connexion. Certes, les modes au mode de connexion. Certes, les modes orienté connexion et sans connexion sont orienté connexion et sans connexion sont disponibles dans les deux modèles mais disponibles dans les deux modèles mais pas à la même couche : pour le modèle pas à la même couche : pour le modèle OSI, ils ne sont disponibles qu'au niveau de OSI, ils ne sont disponibles qu'au niveau de la couche réseau (au niveau de la couche la couche réseau (au niveau de la couche transport, seul le mode orienté connexion transport, seul le mode orienté connexion n'est disponible), alors qu'ils ne sont n'est disponible), alors qu'ils ne sont disponibles qu'au niveau de la couche disponibles qu'au niveau de la couche transport pour le modèle TCP/IP (la couche transport pour le modèle TCP/IP (la couche internet n'offre que le mode sans internet n'offre que le mode sans connexion). Le modèle TCP/IP a donc cet connexion). Le modèle TCP/IP a donc cet avantage par rapport au modèle OSI : les avantage par rapport au modèle OSI : les applications (qui utilisent directement la applications (qui utilisent directement la couche transport) ont véritablement le couche transport) ont véritablement le choix entre les deux modes de connexion. choix entre les deux modes de connexion.

• 3.2 - Critique3.2 - Critique• Une des premières critiques que l'on peut Une des premières critiques que l'on peut

émettre tient au fait que le modèle TCP/IP ne fait émettre tient au fait que le modèle TCP/IP ne fait pas vraiment la distinction entre les spécifications pas vraiment la distinction entre les spécifications et l'implémentation : IP est un protocole qui fait et l'implémentation : IP est un protocole qui fait partie intégrante des spécifications du modèle.partie intégrante des spécifications du modèle.

Une autre critique peut être émise à l'encontre de Une autre critique peut être émise à l'encontre de la couche hôte réseau. En effet, ce n'est pas à la couche hôte réseau. En effet, ce n'est pas à proprement parler une couche d'abstraction dans proprement parler une couche d'abstraction dans la mesure où sa spécification est trop floue. Les la mesure où sa spécification est trop floue. Les constructeurs sont donc obligés de proposer leurs constructeurs sont donc obligés de proposer leurs solutions pour "combler" ce manque. Finalement, solutions pour "combler" ce manque. Finalement, on s'aperçoit que les couches physique et liaison on s'aperçoit que les couches physique et liaison de données sont tout aussi importantes que la de données sont tout aussi importantes que la couche transport. Partant de là, on est en droit de couche transport. Partant de là, on est en droit de proposer un modèle hybride à 5 couches, proposer un modèle hybride à 5 couches, rassemblant les points forts des modèles OSI et rassemblant les points forts des modèles OSI et TCP/IP :TCP/IP :

• Modèle hybride de référenceModèle hybride de référence

C'est finalement ce modèle qui sert véritablement de C'est finalement ce modèle qui sert véritablement de référence dans le monde de l'Internet. On a ainsi référence dans le monde de l'Internet. On a ainsi gardé la plupart des couches de l'OSI (toutes, sauf les gardé la plupart des couches de l'OSI (toutes, sauf les couches session et présentation) car correctement couches session et présentation) car correctement spécifiées. En revanche, ses protocoles n'ont pas eu de spécifiées. En revanche, ses protocoles n'ont pas eu de succès et on a du coup gardé ceux de TCP/IP. succès et on a du coup gardé ceux de TCP/IP.