Pour pouvoir faire en sorte que plusieurs appareils puissent communiquer entre eux de manière fiable, il est essentiel d'avoir des normes. Même s'il ne devrait pas être trop difficile d'établir une norme, en réalité, vous avez besoin de plus que cela. Pour avoir plusieurs normes qui peuvent fonctionner ensemble, il est important d'avoir un cadre bien compris afin que les rôles vitaux puissent être remplis par des normes ciblées.
Le modèle OSI est un cadre qui décrit un ensemble de sept couches de communication nécessaires pour que les applications puissent communiquer avec d'autres appareils via une connexion réseau. Surtout, ce modèle n'est basé sur aucune norme, ce qui signifie qu'il ne vieillit pas nécessairement ou ne doit pas nécessairement être remplacé à mesure que les protocoles deviennent obsolètes.
Malgré cela, d'autres modèles qui ont des variations sur le même sujet ont été publiés, dont certains sont essentiellement, officieusement, intégrés au modèle OSI. Un certain nombre d'autres modèles simplifient certaines des couches d'une manière qui reflète mieux les protocoles actuellement utilisés tels que TCP/IP.
Les couches sont divisées en deux groupes: les couches média et hôte. Les couches média se rapportent à la transmission réelle des données via une connexion vers la destination. Les couches hôtes concernent les données qui doivent être transmises et comment les formater. Les couches média sont Physique, Liaison de données et Réseau. Les couches hôtes sont Transport, Session, Présentation et Application. Les couches sont numérotées de un à sept, respectivement. Chaque couche n'interagit directement qu'avec la couche située en dessous tout en fournissant des fonctionnalités permettant à la couche supérieure d'interagir.
Couche 1: couche physique
La couche physique est responsable de la transmission et de la réception des données entre deux appareils. Il convertit les bits numériques qui composent les données en signaux utilisés par le support de transport respectif. Il n'y a pas de support spécifié, donc des signaux électriques, optiques ou radio peuvent être utilisés. Théoriquement, ce n'est même pas limité à ceux-là: l'audio, les drapeaux ou toute autre méthode de transfert de données pourraient être utilisés.
Il appartient à des protocoles spécifiques de définir les caractéristiques exactes de ce qui constitue un 1 ou un 0 binaire sur la couche physique. C'est aussi à des protocoles particuliers de déterminer le support de transfert. Pour les connecteurs physiques, cela peut inclure le nombre, la position et la forme des broches électriques et la façon dont elles se connectent d'un appareil à l'autre. Des exemples de protocoles qui couvrent la couche physique sont Bluetooth, Ethernet et USB.
Couche 2: Couche de liaison de données
La couche de liaison de données fournit une structure pour deux appareils directement connectés. Ces appareils seront sur le même réseau et domaine de collision. Le facteur de domaine de collision signifie que cette couche est décodée et utilisée par les commutateurs de réseau mais pas par les concentrateurs de réseau. Il est conçu pour établir et terminer des connexions entre deux appareils connectés et pour détecter et, si possible, corriger les erreurs sur la couche physique.
Cette couche a été décrite comme deux sous-couches dans le modèle IEEE 802. Les couches de contrôle d'accès au support (MAC) et de contrôle de liaison logique (LLC). La couche MAC est chargée de contrôler la façon dont les appareils accèdent à un support de transmission et l'autorisation de transmettre des données. La couche LLC encapsule les protocoles de la couche réseau et assure la vérification des erreurs et l'ordre des trames.
Ethernet, Wi-Fi et Bluetooth sont tous des exemples de protocoles qui couvrent la couche liaison de données. L'adresse MAC des interfaces réseau de votre ordinateur est associée à la couche liaison de données.
Couche 3: couche réseau
La couche réseau fournit des fonctionnalités pour la transmission de paquets entre les réseaux. La couche réseau fournit une adresse de destination pour un paquet réseau. Pourtant, il ne définit pas comment y arriver, laissant cela au réseau. Une adresse IP est un exemple d'adresse de couche réseau. La fiabilité de la livraison des messages n'est pas garantie au niveau de la couche réseau. Cependant, les protocoles de couche réseau peuvent implémenter des méthodes pour une livraison de message fiable.
Couche 4: couche de transport
La couche de transport construit la séquence de données réelle à transmettre. Il construit des données dans des formats qui leur permettent de tenir dans l'unité de transmission maximale (MTU) d'une liaison de connexion. Le MTU est le nombre maximal d'octets d'un paquet, y compris tous les en-têtes. Si un paquet est trop volumineux, il le segmente en plusieurs paquets à transmettre en séquence.
La couche transport peut éventuellement contrôler la fiabilité d'une liaison entre la source et la destination sur l'ensemble de la liaison comme s'il s'agissait d'une seule connexion directe. Certains protocoles de transport, tels que UDP, n'appliquent pas de méthodes de fiabilité. En revanche, d'autres comme TCP ont la fonctionnalité de détecter les erreurs et de retransmettre les paquets perdus.
Couches 5, 6 et 7: couches de session, de présentation et d'application
Les couches 5, 6 et 7 sont généralement regroupées dans des modèles de communication plus modernes, regroupées dans la suite de protocoles Internet en tant que couche "Application". Dans le modèle OSI, la couche de session configure, contrôle et supprime les connexions entre deux ordinateurs ou plus, ce qui correspond approximativement aux processus d'authentification.
La couche de présentation encapsule et désencapsule les données. Cela peut être aussi simple que le formatage des données en XML mais également inclure le chiffrement/déchiffrement avec TLS. La couche application fait référence aux applications réelles et au trafic réseau qu'elles génèrent, comme HTTP et FTP.
Conclusion
Le modèle OSI est un modèle conceptuel qui décrit un cadre standard de systèmes de télécommunication. Il ne s'appuie spécifiquement sur aucun protocole l'aidant à éviter l'obsolescence. Au fur et à mesure que de nouveaux protocoles ont été développés, certaines des couches qu'il définit ont été regroupées dans des modèles plus modernes.
Cela est particulièrement visible pour les couches 5, 6 et 7, qui sont généralement difficiles à distinguer et à définir avec les logiciels modernes. D'autres couches sont plus faciles à expliquer, mais certains protocoles ne rentrent pas nécessairement parfaitement dans une catégorie. Bien qu'il ne soit pas parfait, le modèle OSI aide à comprendre la complexité et les couches de protocoles et de systèmes dans les communications Internet.