Qu’est-ce que le modèle OSI ?

Le modèle OSI (de l’anglais Open System Interconnexion) a été créé par l’organisation internationale de standardisation (International Organization for Standardization (ISO)) en tant que modèle de référence pour une communication ouverte via divers systèmes techniques. Ce programme prend tout son sens si l’on tient compte des débuts de l’Internet. En effet, à la fin des années 70, les principaux acteurs des nouvelles technologies ont été confrontés à la multitude de modèles existants de machines. Peu de constructeurs pensaient alors à leur mise en réseau et ne se souciaient guère de leur adaptabilité les uns des autres. Internet a entrainé la mise en place de standards de conformité entre ordinateurs dans le but de permettre une communication commune.

Le modèle OSI est le résultat d’une tentative de standardisation. Il dessine un cadre conceptuel pour la base de design des standards de communication entre différents ordinateurs. Le modèle ISO divise ce processus complexe de communication en 7 couches (de l’anglais layer). On parle alors de modèle en couches. La communication entre deux systèmes exige que chaque couche respecte une tâche. Nous pouvons citer par exemple le contrôle des communications, l’adressage du système cible ou la traduction de paquets de données en signaux physiques. Pourtant, ce modèle fonctionne seulement si tous les systèmes participant à la communication s’en tiennent aux règles. On constate que ces derniers se trouvent dans des protocoles qui sont configurés pour des couches précises ou qui interviennent entre les couches.

Néanmoins, le modèle de référence ISO n’est pas une norme réseau concrète. Au lieu de cela, il décrit sous forme abstraite quels processus doivent être régulés pour que la communication fonctionne via un réseau.

Les couches hautes du modèle de référence OSI sont décrites comme des couches orientées application. Elles présentent trois dénominations « application », « présentation » et « session ».

• Couche 7 dite application : ce domaine du modèle OSI dispose d’un contact direct avec les applications telles que les programmes de messagerie ou le navigateur. C’est là qu’ont lieu les entrées et les sorties des données. La couche application crée le lien avec les autres couches matérielles (ou basses) du modèle OSI et enclenche les fonctionnalités d’application. Pour illustrer notre propos, prenons l’exemple de transfert d’un email : un usager écrit un message dans le programme de messagerie de son ordinateur. Cet email est transféré sous la forme d’un paquet de données dans la couche application. En même temps, d’autres informations sont ajoutées aux données de l’email sous la forme d’un en-tête (ou header) d’application. On parle alors d’encapsulation. Cet en-tête contient entre autre l’information qu’il s’agit de données provenant d’un programme de messagerie. Par ailleurs, le protocole définit que le transfert de l’email est utilisé sur la couche application (dans le cas d’un email normalement SMTP).
   
• Couche 6 dite présentation : une des tâches courantes de la communication en réseau est de s’assurer que les données sont transmises sous format standard. La couche présentation présente des programmes locaux convertis en formats standards. Si nous prenons notre exemple, c’est la couche 6 qui définit la présentation du message transféré. En outre, le paquet de données est complété d’un en-tête de présentation. Celui-ci contient les informations sur le code de l’email, sur le format des pièces jointes et sur la manière dont les données sont comprimées voire chiffrées (par exemple SSL/TLS). C’est ainsi que l’on constate que le format d’un email est interprété par le système cible et qu’il est transmis en conséquence.
   
• Couche 5 dite session : la tâche centrale de la couche session est la gestion de la liaison entre les deux systèmes. On parle alors de couches orientées communication. C’est là que ces mécanismes de contrôle spécifiques prennent effet. Ce sont eux qui régulent la liaison, le maintien de la connexion et la déconnexion. En ce qui concerne cette commande de communication, d’autres informations sont ajoutées aux données de l’email transmis via un en-tête de session. La plupart des protocoles d’applications courants tels que SMTO ou FTP s’occupent eux-mêmes des sessions ou sont à l’instar de HTTP indépendants. Le modèle TCP/IP qui est concurrent au modèle OSI résume OSI 5, 6, 7 en une couche d’application. Les autres normes qui agissent sur la couche 5 sont NetBIOS, Socks et RPC.

Les paquets de données passent à travers chaque couche du modèle OSI, sur le système émetteur et enfin le système cible. Tous les terminaux rencontrés sont configurés pour les couches allant de 1 à 3. L’email que notre exemple illustre passe en tant que signal physique d’abord par le routeur, avant de continuer sa route sur la Toile. Il est situé sur la couche 3 du modèle OSI et ne traite par conséquent que les informations des trois premières couches. Les couches allant de 4 à 7 ne sont pas prises en compte. Afin de recevoir un accès aux informations nécessaires, le routeur doit tout d’abord décompresser le paquet de donné encapsulé. On parle alors de décapsulation. Dans ce cas de figure, les couches du modèles OSI sont exécutées dans l’ordre inverse.

Tout d’abord, il faut décoder le signal sur la couche physique. Par la suite, il convient de lire les adresses MAC sur la couche 2 et l’adresse IP ainsi que le protocole de routage sur la couche 3. Avec ces informations, le routeur est en mesure de prendre l     a décision de transférer l’email. Le paquet de donnée peut ensuite être encapsulé et transmis en fonction des informations obtenues à la station suivante sur le chemin vers le système cible.

En règle générale, plusieurs routeurs sont impliqués dans un transfert de données. Le processus décrit de décapsulation et d’encapsulation expire jusqu’à ce que le paquet de données arrive sous la forme d’un signal physique auprès de la cible réelle (par exemple un serveur de messagerie). Le paquet de données est ici à nouveau décapsulé en parcourant les couches du modèle OSI de la couche 1 à 7. L’email envoyé via le client de messagerie arrive au serveur où il est prêt à être récupéré par un autre client.