Qu’est-ce que le modèle OSI ?

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) est un modèle théorique utilisé pour expliquer les différentes fonctions d'un réseau informatique. Il divise les processus de communication en sept couches distinctes, chacune ayant un rôle précis pour assurer la transmission et la gestion des données à travers le réseau.

Quelle est la définition et la signification du modèle OSI ?

Développé pour la première fois en 1978 par l’ingénieur Hubert Zimmermann, ce modèle a été adopté en 1984 par l’ISO (Organisation Internationale de Normalisation) sous la référence ISO/IEC 7498-1.

L’objectif principal du modèle OSI était de normaliser les communications entre différents équipements provenant de fournisseurs divers, afin de permettre l’interopérabilité entre des systèmes hétérogènes. Avant son introduction, les réseaux étaient souvent limités à un seul fournisseur, car les appareils de différents fabricants ne pouvaient pas communiquer entre eux.

Le modèle OSI reste aujourd’hui une référence majeure pour la compréhension des réseaux. Il est souvent utilisé pour diagnostiquer des problèmes de communication réseau et pour définir des stratégies de sécurité, notamment dans un environnement cloud. En permettant une analyse détaillée des différents niveaux de communication, il aide à renforcer la sécurité et à s’adapter aux exigences modernes de l’informatique en nuage.

Les systèmes comme Windows et AppleTalk utilisent des architectures inspirées du modèle OSI pour leurs réseaux, en facilitant ainsi le développement de logiciels et de services qui respectent ces normes.

Importance du modèle OSI 

Normalisation des communications réseau : Le modèle OSI permet d'uniformiser les communications entre différents systèmes et équipements, quel que soit le fournisseur. Avant l'OSI, chaque fournisseur avait ses propres normes, ce qui rendait l'interconnexion des systèmes difficile. En définissant des couches standardisées, il a permis l’interopérabilité entre équipements de différents fabricants.

Facilitation du dépannage : En découpant les processus de communication en sept couches distinctes, le modèle OSI aide à localiser précisément les problèmes au sein d'un réseau. Cela permet aux ingénieurs et administrateurs réseaux de diagnostiquer plus rapidement les pannes, qu'elles concernent la couche physique, réseau, ou application.

Sécurisation des infrastructures : Le modèle OSI est un outil précieux pour analyser les menaces de sécurité à chaque niveau du réseau. Il permet d’adopter une approche centrée sur la sécurité, en appliquant des mesures de protection spécifiques à chaque couche. Cela aide à renforcer la sécurité des données, surtout dans un environnement cloud, où chaque couche peut avoir des vulnérabilités différentes.

Création de standards ouverts : L’un des objectifs principaux du modèle OSI est d’établir des standards ouverts. Cela signifie que les développeurs et les ingénieurs peuvent créer des systèmes qui respectent ces standards, facilitant l’intégration et la mise à jour des infrastructures réseau sans se limiter à un seul fournisseur.

Flexibilité et évolutivité : Le modèle OSI permet aux entreprises et aux organisations de modifier ou d’adapter certaines couches du modèle pour répondre à des besoins spécifiques. Cela offre une grande flexibilité pour le développement de nouvelles technologies et l’adoption de solutions innovantes dans un environnement réseau en constante évolution.

Formation et pédagogie : Le modèle OSI est également essentiel dans le domaine de l'éducation. Il sert de base pour enseigner les concepts de réseaux et de télécommunications, permettant aux étudiants de comprendre la structure et le fonctionnement des réseaux modernes de manière claire et logique.

Caractéristiques du modèle OSI

Le modèle OSI comporte plusieurs caractéristiques essentielles:

• Il est facile de voir comment le matériel et les logiciels collaborent ensemble.
• Nous sommes en mesure de comprendre les nouvelles technologies dès qu’elles sont développée 
• Le dépannage est plus facile si les réseaux sont séparés.
• Il donne la possibilité de comparer les relations fonctionnelles de base sur différents réseaux.

Modèle de référence OSI

Le modèle de référence OSI fait référence aux couches de communication entre différents systèmes informatiques.

L’objectif du modèle de référence OSI est de combler le fossé entre les développeurs et les fournisseurs afin que les produits de communication numérique et les programmes logiciels qu’ils créent soient interopérables, et de faciliter des comparaisons claires entre les outils de communication.

Quelles sont les 7 couches du modèle OSI ?

Nombreux sont ceux qui demandent “combien de couches le modèle OSI contient-il ?”. La réponse à cette question est sept couches différentes, chacune ayant sa propre fonction.

Comme expliqué ci-dessus, il existe une pile de protocoles du modèle OSI qui permet à différentes couches de correspondre entre elles sur différents hôtes.

La figure du modèle OSI fait référence au modèle à sept couches qui est utilisé dans les réseaux. Il existe différents dispositifs dans les couches du modèle OSI, tels que les passerelles (couche session), les pare-feu (couche transport), les routeurs (couche réseau), les commutateurs, les ponts, les points d’accès (couche liaison de données), les concentrateurs, les cartes réseau et les câbles (couche physique),Le diagramme du modèle OSI décompose chacune des sept couches avec les fonctions correspondantes: 

Couche 7 - Application :

 Fournit l’interface pour l’utilisateur final. Elle gère les applications réseau, comme la messagerie, le transfert de fichiers, et la navigation web, en soutenant les protocoles tels que SMTP, HTTP et FTP. Elle assure également la publicité de services, comme AirPrint pour détecter les imprimantes compatibles.

Couche 6 - Présentation :

 Formate et traduit les données pour l’application. Gère le cryptage, la compression et le formatage des données (ex: conversion JPEG), protégeant ainsi les informations sensibles en transit.

Couche 5 - Session :

 Établit, maintient et clôture les connexions. Gère les sessions de communication réseau, notamment dans les appels VoIP en négociant les ports et codecs.

Couche 4 - Transport : 

Contrôle la transmission des données entre les systèmes avec des protocoles comme TCP (fiable) et UDP (non fiable). Elle vérifie les erreurs et assure la gestion du flux pour éviter la congestion.

Couche 3 - Réseau : 

Gère le routage des données d'un réseau à un autre et l’adressage logique (ex: IPv4 et IPv6). C'est ici que les routeurs déterminent les meilleurs chemins pour acheminer les paquets de données.

Couche 2 - Liaison de Données : 

Divisée en sous-couches MAC et LLC, elle assure la synchronisation et le contrôle des accès aux supports physiques. Elle traite l’adressage physique (adresse MAC) et la détection des erreurs. Les commutateurs Ethernet fonctionnent à ce niveau.

Couche 1 - Physique :

 Gère les caractéristiques physiques du réseau (câbles, signaux, prises RJ45). Elle s’occupe de la transmission des bits via des supports matériels (fils, fibres optiques, etc.) et définit les normes de câblage.

Transmission de données au travers du modèle OSI

Le processus d'émission commence par remettre les données à envoyer au processus récepteur à travers la couche application, qui ajoute un en-tête spécifique (éventuellement absent), appelé AH. Ces données sont ensuite transmises à la couche présentation.

La couche présentation applique alors ses transformations aux données et y ajoute éventuellement un autre en-tête. À ce niveau, elle traite tout ce qui est reçu, y compris AH, comme faisant partie des données d'utilisateur, sans se préoccuper de sa présence. Une fois le traitement effectué, elle envoie ce nouveau message à la couche session, où le même processus se répète.

Ce cheminement continue jusqu'à la couche physique, chargée de transmettre concrètement les données vers le récepteur. Lors de la réception, le message remonte les couches, et chaque en-tête est retiré à tour de rôle, jusqu'à atteindre les données originales pour le processus récepteur.

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

L’avenir du modèle 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 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.