Pour faciliter la compréhension du fonctionnement de tous les périphériques réseau répertoriés dans l'article Périphériques réseau concernant les couches du modèle de référence réseau OSI, j'ai réalisé des dessins schématiques avec de petits commentaires.

Tout d’abord, rappelons les couches du modèle de réseau de référence OSI et de l’encapsulation des données.

Découvrez comment les données sont transférées entre deux ordinateurs connectés. En parallèle, je soulignerai le travail de la carte réseau sur les ordinateurs, car C'est précisément cela qu'est un périphérique réseau, mais pas un ordinateur. (Toutes les images sont cliquables - pour agrandir l'image, cliquez dessus.)

Une application sur PC1 envoie des données à une autre application sur PC2. À partir de la couche supérieure (couche application), les données sont envoyées à la carte réseau vers la couche liaison de données. Sur celle-ci, la carte réseau convertit les trames en bits et les envoie au support physique (par exemple, un câble à paire torsadée). Un signal arrive de l'autre côté du câble et la carte réseau de l'ordinateur PC2 reçoit ces signaux, les reconnaît en bits et forme des trames à partir d'eux. Les données (contenues dans les trames) sont décapsulées vers la couche supérieure, et lorsqu'elles atteignent la couche application, le programme correspondant sur PC2 les reçoit.

Répétiteur. Moyeu.

Un répéteur et un hub fonctionnent au même niveau, ils sont donc représentés de la même manière en termes de modèle de réseau OSI. Pour faciliter la représentation des périphériques réseau, nous les afficherons entre nos ordinateurs.

Répéteur et concentrateur du dispositif de premier niveau (physique). Ils reçoivent le signal, le reconnaissent et le transmettent à tous les ports actifs.

Pont réseau. Changer.

Le pont réseau et le commutateur fonctionnent également au même niveau (canal) et sont représentés de la même manière.

Les deux appareils sont déjà au deuxième niveau, donc en plus de reconnaître le signal (comme les hubs au premier niveau), ils le décapsulent (le signal) en trames. Au deuxième niveau, la somme de contrôle de la remorque (remorque) du châssis est comparée. Ensuite, l'adresse MAC du destinataire est apprise à partir de l'en-tête de trame et sa présence dans la table commutée est vérifiée. Si l'adresse est présente, la trame est réencapsulée en bits et envoyée (sous forme de signal) au port correspondant. Si l'adresse n'est pas trouvée, le processus de recherche de cette adresse dans les réseaux connectés a lieu.

Routeur.

Comme vous pouvez le constater, un routeur (ou routeur) est un appareil de troisième niveau. Voici à peu près comment fonctionne un routeur : Un signal arrive au port et le routeur le reconnaît. Le signal reconnu (bits) forme des trames (frames). La somme de contrôle dans la fin et l'adresse MAC du destinataire sont vérifiées. Si toutes les vérifications réussissent, les trames forment un paquet. Au troisième niveau, le routeur examine l'en-tête du paquet. Il contient l'adresse IP de la destination (destinataire). En fonction de l'adresse IP et de sa propre table de routage, le routeur sélectionne le meilleur chemin que les paquets doivent emprunter vers le destinataire. Après avoir sélectionné un chemin, le routeur encapsule le paquet en trames puis en bits et les envoie sous forme de signaux au port approprié (sélectionné dans la table de routage).

Conclusion

En conclusion, j'ai combiné tous les appareils en une seule image.

Vous disposez désormais de suffisamment de connaissances pour déterminer quels appareils fonctionnent et comment ils fonctionnent. Si vous avez encore des questions, posez-les-moi et dans un avenir proche, moi-même ou d'autres utilisateurs vous aiderons certainement.

Ce modèle a été développé en 1984 par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et s'appelait à l'origine Open Systems Interconnection, OSI.
Le modèle d'interaction de systèmes ouverts (en fait, le modèle d'interaction réseau) est une norme pour la conception de communications réseau et suppose une approche en couches pour la construction de réseaux.
Chaque niveau du modèle sert différentes étapes du processus d'interaction. En se divisant en couches, le modèle de réseau OSI facilite la collaboration entre le matériel et les logiciels. Le modèle OSI divise les fonctions réseau en sept couches : application, présentation, session, transport, réseau, liaison et physique.

• Couche physique(Couche physique) - détermine la manière dont les ordinateurs sont physiquement connectés au réseau. Les fonctions des outils appartenant à ce niveau sont la conversion bit par bit de données numériques en signaux transmis sur un support physique (par exemple via un câble), ainsi que la transmission proprement dite des signaux.
• Couche de liaison de données(Couche Liaison de Données) - est responsable de l'organisation du transfert de données entre les abonnés via la couche physique, donc à ce niveau, des moyens d'adressage sont prévus qui permettent d'identifier de manière unique l'expéditeur et le destinataire dans l'ensemble des abonnés connectés à un commun ligne de communication. Les fonctions de ce niveau incluent également la commande de transmission en vue de l'utilisation parallèle d'une ligne de communication par plusieurs paires d'abonnés. De plus, les outils de couche liaison permettent de vérifier les erreurs pouvant survenir lors de la transmission des données par la couche physique.
• Couche réseau(Couche réseau) - assure la transmission des données entre les ordinateurs d'un réseau, qui est une association de divers réseaux physiques. Ce niveau suppose la présence d'outils d'adressage logique qui permettent d'identifier de manière unique un ordinateur dans un réseau interconnecté. L'une des principales fonctions remplies par les outils à ce niveau est le transfert ciblé de données vers un destinataire spécifique.
• Couche de transport(Couche de transport) - met en œuvre le transfert de données entre deux programmes fonctionnant sur des ordinateurs différents, tout en garantissant l'absence de pertes et de duplication d'informations pouvant survenir à la suite d'erreurs de transmission des couches inférieures. Si les données transmises via la couche transport sont fragmentées, alors les moyens de cette couche garantissent que les fragments sont assemblés dans le bon ordre.
• Niveau session (ou session)(Couche session) - permet à deux programmes de maintenir une communication à long terme sur le réseau, appelée session (session) ou session. Cette couche gère l'établissement de session, l'échange d'informations et la terminaison de session. Il est également responsable de l'authentification, permettant ainsi uniquement à certains abonnés de participer à la session, et fournit des services de sécurité pour réguler l'accès aux informations de session.
• Couche de présentation(Couche Présentation) - effectue une conversion intermédiaire des données des messages sortants dans un format général, qui est fournie au moyen de niveaux inférieurs, ainsi qu'une conversion inverse des données entrantes d'un format général vers un format compréhensible par le programme récepteur.
• Couche d'application(Couche application) - fournit des fonctions de communication réseau de haut niveau, telles que le transfert de fichiers, l'envoi d'e-mails, etc.

Modèle OSI en termes simples

Le modèle OSI est l'abréviation de l'anglais Open System Interconnection, c'est-à-dire un modèle d'interaction de systèmes ouverts. Les systèmes ouverts peuvent être compris comme des équipements réseau (ordinateurs avec cartes réseau, commutateurs, routeurs).
Le modèle de réseau OSI est un modèle (ou plan de communication) pour les périphériques réseau. OSI joue également un rôle dans la création de nouveaux protocoles réseau, car il sert de standard d'interaction.
OSI se compose de 7 blocs (couches). Chaque bloc joue son rôle unique dans l'interaction réseau de divers périphériques réseau.
7 couches du modèle OSI : 1 - Physique, 2 - Canal, 3 - Réseau, 4 - Transport, 5 - Session, 6 - Présentation, 7 - Application.
Chaque niveau du modèle possède son propre ensemble de protocoles réseau (normes de transfert de données) par lesquels les appareils du réseau échangent des données.
N'oubliez pas que plus un périphérique réseau est complexe, plus il offre de fonctionnalités, mais il occupe également plus de couches et, par conséquent, plus il fonctionne lentement.

Modèles de réseau. Partie 1. OSI.

Il est nettement préférable de commencer par la théorie, puis de passer progressivement à la pratique. Par conséquent, nous considérerons d'abord le modèle de réseau (modèle théorique), puis nous lèverons le voile sur la façon dont le modèle de réseau théorique s'intègre dans l'infrastructure du réseau (équipements réseau, ordinateurs des utilisateurs, câbles, ondes radio, etc.).
Donc, modèle de réseau est un modèle d'interaction entre les protocoles réseau. Et les protocoles, à leur tour, sont des normes qui déterminent la manière dont les différents programmes échangeront des données.
Je m'explique avec un exemple : lors de l'ouverture d'une page sur Internet, le serveur (où se trouve la page en cours d'ouverture) envoie des données (un document hypertexte) à votre navigateur via le protocole HTTP. Grâce au protocole HTTP, votre navigateur, recevant les données du serveur, sait comment elles doivent être traitées et les traite avec succès, en vous montrant la page demandée.
Si vous ne savez pas encore ce qu'est une page sur Internet, je vais vous l'expliquer en un mot : tout texte sur une page Web est entouré de balises spéciales qui indiquent au navigateur quelle taille de texte utiliser, sa couleur, son emplacement sur la page (à gauche, à droite ou au centre). Cela s'applique non seulement au texte, mais aussi aux images, aux formulaires, aux éléments actifs et généralement à tout le contenu, c'est-à-dire ce qu'il y a sur la page. Le navigateur, détectant les balises, agit selon leurs instructions et vous montre les données traitées contenues dans ces balises. Vous pouvez voir vous-même les balises de cette page (et ce texte entre les balises), pour cela, allez dans le menu de votre navigateur et sélectionnez - afficher le code source.
Ne nous laissons pas trop distraire, le « Modèle de réseau » est un sujet incontournable pour ceux qui souhaitent devenir un spécialiste. Cet article se compose de 3 parties et pour vous, j'ai essayé de l'écrire de manière pas ennuyeuse, claire et brève. Pour plus de détails, ou pour des précisions supplémentaires, écrivez dans les commentaires en bas de page, et je vous aiderai certainement.
Comme au sein de la Cisco Networking Academy, nous considérerons deux modèles de réseau : le modèle OSI et le modèle TCP/IP (parfois appelé DOD), et en même temps nous les comparerons.

Modèle de réseau de référence OSI

OSI signifie Interconnexion de systèmes ouverts. En russe, cela ressemble à ceci : Modèle de réseau d'interaction de systèmes ouverts (modèle de référence). Ce modèle peut être qualifié de standard en toute sécurité. C'est le modèle que suivent les fabricants de périphériques réseau lorsqu'ils développent de nouveaux produits.
Le modèle de réseau OSI se compose de 7 couches et il est d'usage de commencer à compter par le bas.
Listons-les :
7. Couche applicative
6. Couche de présentation
5. Couche session
4. Couche de transport
3. Couche réseau
2. Couche liaison de données
1. Couche physique

Comme mentionné ci-dessus, le modèle de réseau est un modèle d'interaction entre les protocoles réseau (normes), et à chaque niveau il existe ses propres protocoles. C'est un processus ennuyeux de les énumérer (et cela ne sert à rien), donc il vaut mieux tout regarder à l'aide d'un exemple, car la digestibilité du matériel est beaucoup plus élevée avec des exemples ;)

Couche d'application

La couche application ou couche application est le niveau le plus élevé du modèle. Il communique les applications utilisateur avec le réseau. Nous connaissons tous ces applications : navigation web (HTTP), envoi et réception de courrier (SMTP, POP3), réception et réception de fichiers (FTP, TFTP), accès à distance (Telnet), etc.

Niveau exécutif

Couche de présentation ou couche de présentation – elle convertit les données dans le format approprié. C'est plus facile à comprendre avec un exemple : les images (toutes les images) que vous voyez à l'écran sont transmises lors de l'envoi d'un fichier sous la forme de petites portions de uns et de zéros (bits). Ainsi, lorsque vous envoyez une photo à votre ami par email, le protocole SMTP Application Layer envoie la photo à la couche inférieure, c'est-à-dire au niveau Présentation. Où votre photo est convertie en une forme pratique de données pour les niveaux inférieurs, par exemple en bits (uns et zéros).
De la même manière, lorsque votre ami commencera à recevoir votre photo, elle lui parviendra sous la forme des mêmes uns et zéros, et c'est la couche Présentation qui convertit les bits en une photo à part entière, par exemple une JPEG.
C'est ainsi que fonctionne ce niveau avec les protocoles (standards) pour les images (JPEG, GIF, PNG, TIFF), les encodages (ASCII, EBDIC), la musique et la vidéo (MPEG), etc.

Couche de session

Couche session ou couche session - comme son nom l'indique, elle organise une session de communication entre les ordinateurs. Un bon exemple serait l'audio et la vidéoconférence : à ce niveau, il est établi avec quel codec le signal sera encodé, et ce codec doit être présent sur les deux machines. Un autre exemple est le SMPP (Short message peer-to-peer protocol), qui est utilisé pour envoyer des requêtes SMS et USSD bien connues. Un dernier exemple : PAP (Password Authentication Protocol) est un ancien protocole permettant d'envoyer un nom d'utilisateur et un mot de passe à un serveur sans cryptage.
Je ne dirai rien de plus sur le niveau de la session, sinon nous approfondirons les fonctionnalités ennuyeuses des protocoles. Et si elles (caractéristiques) vous intéressent, écrivez-moi des lettres ou laissez-moi un message dans les commentaires me demandant de développer le sujet plus en détail, et un nouvel article ne tardera pas à arriver ;)

Couche de transport

Couche de transport - cette couche garantit la fiabilité de la transmission des données de l'expéditeur au destinataire. En fait, tout est très simple, par exemple, vous communiquez via webcam avec votre ami ou professeur. Existe-t-il un besoin pour une transmission fiable de chaque bit de l’image transmise ? Bien sûr que non, si quelques bits sont perdus dans la vidéo en streaming, vous ne le remarquerez même pas, même l'image ne changera pas (peut-être que la couleur d'un pixel sur 900 000 changera, ce qui clignotera à une vitesse de 24 images par seconde).
Donnons maintenant cet exemple : un ami vous envoie (par exemple, par mail) des informations importantes ou un programme archivé. Vous téléchargez cette archive sur votre ordinateur. C'est là qu'une fiabilité à 100 % est nécessaire, car... Si quelques bits sont perdus lors du téléchargement de l'archive, vous ne pourrez pas la décompresser, c'est-à-dire extraire les données nécessaires. Ou imaginez que vous envoyez un mot de passe à un serveur et qu'un bit soit perdu en cours de route - le mot de passe perdra déjà son apparence et sa signification changera.
Ainsi, lorsque nous regardons des vidéos sur Internet, nous voyons parfois des artefacts, des retards, du bruit, etc. Et lorsque nous lisons le texte d'une page Web, la perte (ou la distorsion) des lettres n'est pas acceptable, et lorsque nous téléchargeons des programmes, tout se passe également sans erreur.
A ce niveau je mettrai en avant deux protocoles : UDP et TCP. Le protocole UDP (User Datagram Protocol) transfère les données sans établir de connexion, ne confirme pas la livraison des données et n'effectue pas de répétitions. Protocole TCP (Transmission Control Protocol), qui avant la transmission établit une connexion, confirme la livraison des données, la répète si nécessaire et garantit l'intégrité et le bon séquencement des données téléchargées.
Par conséquent, pour la musique, la vidéo, la vidéoconférence et les appels, nous utilisons UDP (nous transférons les données sans vérification et sans délai), ainsi que pour les textes, programmes, mots de passe, archives, etc. – TCP (la transmission des données avec confirmation de réception prend plus de temps).

Couche réseau

Couche réseau - cette couche détermine le chemin par lequel les données seront transmises. Et, en passant, il s'agit du troisième niveau du modèle de réseau OSI, et il existe des périphériques appelés périphériques de troisième niveau - des routeurs.
Nous avons tous entendu parler de l'adresse IP, c'est ce que fait le protocole IP (Internet Protocol). Une adresse IP est une adresse logique sur un réseau.
Il existe de nombreux protocoles à ce niveau, et nous examinerons tous ces protocoles plus en détail ultérieurement, dans des articles séparés et avec des exemples. Maintenant, je vais juste en énumérer quelques-uns les plus populaires.
Comme tout le monde a entendu parler de l’adresse IP et de la commande ping, c’est ainsi que fonctionne le protocole ICMP.
Les mêmes routeurs (avec lesquels nous travaillerons à l'avenir) utilisent des protocoles de ce niveau pour acheminer les paquets (RIP, EIGRP, OSPF).
Toute la deuxième partie du cours CCNA (Exploration 2) porte sur le routage.

Couche de liaison de données

Couche liaison de données – nous en avons besoin pour l’interaction des réseaux au niveau physique. Tout le monde a probablement entendu parler de l’adresse MAC ; c’est une adresse physique. Périphériques de couche de liaison - commutateurs, hubs, etc.
L'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) définit la couche liaison de données comme deux sous-couches : LLC et MAC.
LLC – Logical Link Control, créé pour interagir avec le niveau supérieur.
MAC – Media Access Control, créé pour interagir avec le niveau inférieur.
Je vais vous expliquer avec un exemple : votre ordinateur (ordinateur portable, communicateur) possède une carte réseau (ou un autre adaptateur), et il y a donc un pilote pour interagir avec lui (avec la carte). Un pilote est un programme - la sous-couche supérieure du niveau liaison, à travers lequel vous pouvez communiquer avec les niveaux inférieurs, ou plutôt avec le microprocesseur (matériel) - la sous-couche inférieure de la couche liaison.
Il existe de nombreux représentants typiques à ce niveau. PPP (Point-to-Point) est un protocole permettant de connecter directement deux ordinateurs. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - la norme transmet des données sur une distance allant jusqu'à 200 kilomètres. CDP (Cisco Discovery Protocol) est un protocole propriétaire appartenant à Cisco Systems, qui peut être utilisé pour découvrir les appareils voisins et obtenir des informations sur ces appareils.
Toute la troisième partie du cours CCNA (Exploration 3) concerne les appareils de deuxième niveau.

Couche physique

La couche physique est le niveau le plus bas qui transfère directement le flux de données. Les protocoles sont bien connus de tous : Bluetooth, IRDA (Communication Infrarouge), fils de cuivre (paire torsadée, ligne téléphonique), Wi-Fi, etc.
Recherchez les détails et les spécifications dans les prochains articles et dans le cours CCNA. Toute la première partie du cours CCNA (Exploration 1) est consacrée au modèle OSI.

Conclusion

Nous avons donc analysé le modèle de réseau OSI. Dans la partie suivante, nous passerons au modèle Réseau TCP/IP, il est plus petit et les protocoles sont les mêmes. Pour réussir les tests CCNA, vous devez faire une comparaison et identifier les différences, ce qui sera fait.

Après réflexion, j'ai décidé de publier ici un article du site Web Network Problems. Pour que tout soit au même endroit.

Et bonjour encore, chers amis, nous allons comprendre aujourd'hui ce qu'est le modèle de réseau OSI et à quoi il est en fait destiné.

Comme vous l'avez probablement déjà compris, les réseaux modernes sont très, très complexes, de nombreux processus différents s'y déroulent, des centaines d'actions sont effectuées. Afin de simplifier le processus de description de cette variété de fonctions de réseau (et, plus important encore, de simplifier le processus de développement ultérieur de ces fonctions), des tentatives ont été faites pour les structurer. Grâce à la structuration, toutes les fonctions exercées par un réseau informatique sont divisées en plusieurs niveaux, chacun n'étant responsable que d'un certain ensemble de tâches hautement spécialisées. Ici, le modèle de réseau peut être comparé à la structure d’une entreprise. L'entreprise est divisée en départements. Chaque département remplit ses propres fonctions, mais pendant le travail, il est en contact avec d'autres départements.

Séparation des fonctions à l'aide d'un modèle de réseau

Le modèle de réseau OSI est conçu de telle manière que les couches supérieures du modèle de réseau utilisent les couches inférieures du modèle de réseau pour transmettre leurs informations. Les règles selon lesquelles les couches du modèle communiquent sont appelées protocoles réseau. Un protocole réseau à un certain niveau du modèle peut communiquer soit avec des protocoles à son propre niveau, soit avec des protocoles à des niveaux voisins. Là encore on peut faire une analogie avec le travail d’une entreprise. L'entreprise a toujours une hiérarchie clairement établie, mais pas aussi stricte que dans le modèle de réseau. Les ouvriers d'un niveau de la hiérarchie exécutent les ordres reçus des ouvriers d'un niveau supérieur de la hiérarchie.

Interaction entre les couches du modèle de réseau OSI

Chaque périphérique fonctionnant sur un réseau peut être représenté comme un système fonctionnant aux niveaux appropriés du modèle OSI. De plus, cet appareil peut utiliser dans son travail à la fois tous les niveaux du modèle OSI et seulement certains de ses niveaux inférieurs. Habituellement, lorsqu'ils disent qu'un appareil fonctionne à un certain niveau du modèle, ils veulent dire qu'il fonctionne à ce niveau du modèle de réseau et à tous les niveaux inférieurs.

Travailler à certains niveaux du modèle de réseau OSI

Lorsque deux périphériques réseau différents communiquent entre eux, ils utilisent des protocoles des mêmes niveaux du modèle de réseau, tandis que le processus d'interaction implique à la fois les protocoles du niveau auquel l'interaction se produit directement et les protocoles nécessaires de tous les niveaux sous-jacents, puisque ils sont utilisés pour le transfert de données, reçues des niveaux supérieurs.

Communication entre deux systèmes du point de vue du modèle OSI

Lors de la transmission d'informations du niveau supérieur du modèle de réseau au niveau inférieur du modèle de réseau, certaines informations de service appelées en-tête sont ajoutées à ces informations utiles (au niveau 2, non seulement l'en-tête est ajouté, mais également la fin). Ce processus d'ajout d'informations de service est appelé encapsulation. Lors de la réception (transfert d'informations du niveau inférieur vers le niveau supérieur), ces informations de service sont séparées et les données originales sont obtenues. Ce processus est appelé désencapsulation. À la base, ce processus est très similaire au processus d’envoi d’une lettre par courrier. Imaginez que vous souhaitiez envoyer une lettre à votre ami. Vous écrivez une lettre - ce sont des informations utiles. Lorsque vous l'envoyez par courrier, vous l'emballez dans une enveloppe et y inscrivez l'adresse du destinataire, c'est-à-dire que vous ajoutez un en-tête aux informations utiles. Il s’agit essentiellement d’une encapsulation. Dès réception de votre lettre, votre ami la désencapsule, c'est-à-dire déchire l'enveloppe et en retire des informations utiles - votre lettre.

Démonstration du principe d'encapsulation

Le modèle OSI divise toutes les fonctions exécutées lors de l'interaction des systèmes en 7 niveaux : Physique (Physique) - 1, Canal (Liaison de données) -2, Réseau (réseau) - 3, Transport (transport) - 4, Session (Session) - 5, Présentation -6 et Application - 7.

Niveaux du modèle d'interaction des systèmes ouverts

Examinons brièvement l'objectif de chaque niveau du modèle d'interaction des systèmes ouverts.

La couche application est le point par lequel les applications communiquent avec le réseau (le point d'entrée dans le modèle OSI). Grâce à cette couche du modèle OSI, les tâches suivantes sont effectuées : gestion du réseau, gestion des systèmes occupés, gestion des transferts de fichiers, identification des utilisateurs par leurs mots de passe. Des exemples de protocoles à ce niveau sont : HTTP, SMTP, RDP, etc. Très souvent, les protocoles de couche application remplissent simultanément les fonctions de protocoles de couche présentation et session.

Ce niveau est responsable du format de présentation des données. En gros, il convertit les données reçues de la couche application dans un format adapté à la transmission sur le réseau (et, par conséquent, effectue l'opération inverse, en convertissant les informations reçues du réseau dans un format adapté au traitement par les applications).

A ce niveau, se produisent l'établissement, la maintenance et la gestion d'une session de communication entre deux systèmes. C'est ce niveau qui est chargé de maintenir la communication entre les systèmes pendant toute la durée de leur interaction.

Les protocoles à ce niveau du modèle de réseau OSI sont responsables du transfert des données d'un système à un autre. À ce niveau, les gros blocs de données sont divisés en blocs plus petits adaptés au traitement par la couche réseau (les très petits blocs de données sont combinés en blocs plus grands), ces blocs sont marqués de manière appropriée pour leur récupération ultérieure à l'extrémité de réception. De plus, lors de l'utilisation de protocoles appropriés, cette couche est capable de contrôler la livraison des paquets de la couche réseau. Le bloc de données sur lequel ce niveau opère est généralement appelé segment. Des exemples de protocoles à ce niveau sont : TCP, UDP, SPX, ATP, etc.

Ce niveau est responsable du routage (détermination des itinéraires optimaux d'un système à un autre) des blocs de données de ce niveau. Un bloc de données à ce niveau est généralement appelé paquet. Ce niveau est également responsable de l'adressage logique des systèmes (les mêmes adresses IP), sur la base duquel le routage s'effectue. Les protocoles à ce niveau incluent : IP, IPX, etc. Les appareils fonctionnant à ce niveau incluent les routeurs.

Cette couche est responsable de l'adressage physique des périphériques réseau (adresses MAC), du contrôle de l'accès au support et de la correction des erreurs commises par la couche physique. Un bloc de données utilisé au niveau de la couche liaison de données est généralement appelé trame. Ce niveau comprend les appareils suivants : commutateurs (pas tous), ponts, etc. Une technologie typique utilisant ce niveau est Ethernet.

Transmet des impulsions optiques ou électriques sur un support de transmission sélectionné. Les appareils de ce niveau comprennent toutes sortes de répéteurs et de hubs.

Le modèle OSI en lui-même n'est pas une implémentation pratique ; il suppose seulement un certain ensemble de règles pour l'interaction des composants du système. Un exemple pratique de mise en œuvre d'une pile de protocoles réseau est la pile de protocoles TCP/IP (ainsi que d'autres piles de protocoles moins courantes).

Ce matériel est dédié à la référence modèle de réseau OSI à sept couches. Vous trouverez ici la réponse à la question de savoir pourquoi les administrateurs système doivent comprendre ce modèle de réseau, les 7 niveaux du modèle seront pris en compte et vous apprendrez également les bases du modèle TCP/IP, qui a été construit sur la base de le modèle de référence OSI.

Lorsque j'ai commencé à m'impliquer dans diverses technologies informatiques et à travailler dans ce domaine, je ne connaissais bien sûr aucun modèle, je n'y ai même pas pensé, mais un spécialiste plus expérimenté m'a conseillé d'étudier, ou comprenez plutôt simplement ce modèle, en ajoutant que « si vous comprenez tous les principes d'interaction, il sera beaucoup plus facile de gérer, de configurer le réseau et de résoudre toutes sortes de problèmes de réseau et autres." Bien sûr, je l'ai écouté et j'ai commencé à fouiller dans les livres, Internet et d'autres sources d'information, tout en vérifiant sur le réseau existant si tout cela était vrai dans la réalité.

Dans le monde moderne, le développement de l'infrastructure de réseau a atteint un niveau si élevé que sans construire même un petit réseau, une entreprise ( y compris et petit) ne pourra pas simplement exister normalement, c'est pourquoi les administrateurs système sont de plus en plus demandés. Et pour une construction et une configuration de haute qualité de n'importe quel réseau, l'administrateur système doit comprendre les principes du modèle de référence OSI, juste pour que vous appreniez à comprendre l'interaction des applications réseau, et même les principes de la transmission de données réseau, je vais essayer présenter ce matériel de manière accessible même pour les administrateurs novices.

Modèle de réseau OSI (modèle de référence de base d'interconnexion de systèmes ouverts) est un modèle abstrait de la manière dont les ordinateurs, applications et autres appareils interagissent sur un réseau. En bref, l'essence de ce modèle est que l'organisation ISO ( Organisation internationale de normalisation) a développé une norme pour l'exploitation des réseaux afin que tout le monde puisse s'y fier, et qu'il y ait une compatibilité de tous les réseaux et une interaction entre eux. L'un des protocoles de communication réseau les plus populaires et utilisé dans le monde entier est TCP/IP, construit sur la base d'un modèle de référence.

Eh bien, passons directement aux niveaux de ce modèle eux-mêmes et, d'abord, familiarisons-nous avec l'image générale de ce modèle dans le contexte de ses niveaux.

Parlons maintenant plus en détail de chaque niveau, il est d'usage de décrire les niveaux du modèle de référence de haut en bas, c'est le long de ce chemin que se produit l'interaction, sur un ordinateur de haut en bas, et sur l'ordinateur où les données sont reçu de bas en haut, c'est-à-dire les données passent par chaque niveau séquentiellement.

Description des niveaux du modèle de réseau

Couche d'application (7) (couche d'application) est à la fois le point de départ et d'arrivée des données que vous souhaitez transmettre sur le réseau. Cette couche est responsable de l'interaction des applications sur le réseau, c'est-à-dire Les applications communiquent au niveau de cette couche. Il s'agit du niveau le plus élevé et vous devez vous en souvenir lorsque vous résolvez les problèmes qui surviennent.

HTTP, POP3, SMTP, FTP, TELNET et d'autres. Autrement dit, l'application 1 envoie une requête à l'application 2 en utilisant ces protocoles, et pour savoir que l'application 1 a envoyé la requête à l'application 2, il doit y avoir une connexion entre elles, et c'est le protocole qui s'en charge connexion.

Couche de présentation (6)– cette couche est responsable du codage des données afin qu’elles puissent ensuite être transmises sur le réseau et les reconvertit en conséquence afin que l’application comprenne ces données. Après ce niveau, les données des autres niveaux deviennent les mêmes, c'est-à-dire : le type de données n'a pas d'importance, qu'il s'agisse d'un document Word ou d'un message électronique.

Les protocoles suivants fonctionnent à ce niveau : RDP, LPP, NDR et d'autres.

Niveau de séance (5)– est responsable du maintien de la session entre les transferts de données, c'est-à-dire La durée de la session diffère selon les données transférées, elle doit donc être maintenue ou terminée.

Les protocoles suivants fonctionnent à ce niveau : ASP, L2TP, PPTP et d'autres.

Couche de transport (4)– est responsable de la fiabilité de la transmission des données. Il divise également les données en segments et les rassemble car les données sont de différentes tailles. Il existe deux protocoles bien connus à ce niveau : TCP et UDP. Le protocole TCP garantit que les données seront livrées dans leur intégralité, mais le protocole UDP ne le garantit pas, c'est pourquoi elles sont utilisées à des fins différentes.

Couche réseau (3)– il est conçu pour déterminer le chemin que doivent emprunter les données. Les routeurs fonctionnent à ce niveau. Il est également responsable de : traduire les adresses et noms logiques en adresses physiques, déterminer un itinéraire court, la commutation et le routage, surveiller les problèmes de réseau. C'est à ce niveau que ça marche Protocole IP et les protocoles de routage, par ex. RIP, OSPF.

Couche de liaison (2)– il permet une interaction au niveau physique ; à ce niveau, Adresses MAC périphériques réseau, les erreurs sont également surveillées et corrigées ici, c'est-à-dire envoie une nouvelle demande pour le cadre endommagé.

Couche physique (1)– c'est la conversion directe de toutes les trames en impulsions électriques et vice versa. En d’autres termes, transfert physique de données. Ils travaillent à ce niveau moyeux.

C'est à cela que ressemble l'ensemble du processus de transfert de données du point de vue de ce modèle. Il s'agit d'une référence et d'une standardisation et donc d'autres technologies et modèles de réseaux, notamment le modèle TCP/IP, s'appuient sur lui.

Modèle TCP-IP

Modèle TCP/IP est légèrement différent du modèle OSI ; pour être plus précis, ce modèle combine certains niveaux du modèle OSI et il n’y en a que 4 :

• Appliqué;
• Transport;
• Réseau;
• Canal.

L'image montre la différence entre les deux modèles et montre également une fois de plus à quels niveaux fonctionnent les protocoles bien connus.

Nous pouvons parler longtemps du modèle de réseau OSI et plus particulièrement de l'interaction des ordinateurs sur un réseau et cela ne rentrera pas dans un seul article, et ce sera un peu flou, alors j'ai essayé ici de présenter la base de ce modèle et une description de tous les niveaux. L'essentiel est de comprendre que tout cela est bien vrai et que le fichier que vous avez envoyé sur le réseau passe simplement " énorme« chemin avant d'atteindre l'utilisateur final, mais cela se produit si rapidement que vous ne le remarquez pas, en grande partie grâce aux technologies de réseau développées.

J'espère que tout cela vous aidera à comprendre l'interaction des réseaux.

Afin de créer de nouveaux (et de mettre à niveau les anciens) réseaux informatiques sans rencontrer de problèmes de compatibilité et d'interaction entre divers périphériques réseau, des normes spéciales ont été développées - des modèles de réseau. Il existe différents modèles de réseau, mais les plus courants et généralement acceptés sont : l'OSI et . Ces modèles reposent sur le principe de division du réseau en couches.

Modèle de référence OSI

La phase initiale de développement des réseaux LAN, MAN et WAN a été chaotique à bien des égards. Au début des années 1980, la taille des réseaux et leur nombre augmentent fortement. Lorsque les entreprises ont réalisé qu'elles pouvaient économiser beaucoup d'argent et accroître leur efficacité en utilisant les technologies de réseau, elles ont créé de nouveaux réseaux et étendu ceux existants aussi rapidement que de nouvelles technologies de réseau et de nouveaux équipements sont apparus.

Cependant, au milieu des années 1980, ces mêmes entreprises ont commencé à éprouver des difficultés à étendre leurs réseaux existants. Les réseaux utilisant des spécifications différentes et mis en œuvre de différentes manières sont devenus de plus en plus difficiles à communiquer entre eux. Les entreprises qui se sont retrouvées dans cette situation ont été les premières à comprendre qu'il fallait cesser d'utiliser propriétaire systèmes de réseau.

Pour résoudre le problème des réseaux incompatibles et de leur incapacité à communiquer entre eux, l'Organisation internationale de normalisation (ISO) a développé divers schémas de mise en réseau, tels que DECnet, Systems Network Architecture (SNA) et la pile de protocoles TCP IP. Le but de la création de tels systèmes était d'élaborer un ensemble commun de règles d'exploitation des réseaux pour tous les utilisateurs. À la suite de ces recherches, l'ISO a développé un modèle de réseau qui pourrait aider les fabricants d'équipements à créer des réseaux compatibles les uns avec les autres et interagissant avec succès. Le processus de décomposition d’un problème complexe de communication réseau en tâches plus petites peut être comparé au processus d’assemblage d’une voiture.
Le processus de conception, de fabrication de pièces et d’assemblage d’une voiture, considéré dans son ensemble, est très complexe. Il est peu probable qu'il existe un spécialiste capable de résoudre toutes les tâches requises lors de l'assemblage d'une voiture : assembler une voiture à partir de pièces sélectionnées au hasard ou, disons,
dans la fabrication du produit final directement à partir du minerai de fer. Pour cette raison, les ingénieurs de conception sont impliqués dans la conception d'une voiture, les ingénieurs de fonderie conçoivent des moules pour les pièces moulées, et les ingénieurs et techniciens d'assemblage sont engagés dans l'assemblage de composants et d'une voiture à partir de pièces finies.

Modèle de référence OSI (Modèle de référence OSI), promulgué en 1984, était un schéma descriptif créé par l'organisation ISO. Ce modèle de référence a fourni aux fabricants d'équipements un ensemble de normes permettant une plus grande interopérabilité et une interopérabilité plus efficace entre les différentes technologies et équipements de réseaux produits par de nombreuses entreprises à travers le monde.
Le modèle de référence OSI est le modèle principal utilisé comme
principes fondamentaux des communications en réseau.
Bien que d’autres modèles existent, la plupart des fabricants de matériel et de logiciels s’appuient sur le modèle de référence OSI, notamment lorsqu’ils souhaitent former les utilisateurs à leurs produits. Le modèle de référence OSI est actuellement considéré comme le meilleur outil disponible pour enseigner aux utilisateurs le fonctionnement des réseaux et les mécanismes d'envoi et de réception de données sur un réseau.

Le modèle de référence OSI définit les fonctions réseau assurées par chacune de ses couches. Plus important encore, il fournit la base permettant de comprendre comment les informations circulent à travers le réseau. De plus, le modèle OSI décrit comment les informations ou les paquets de données se déplacent depuis des applications de programmes (telles que des feuilles de calcul ou des traitements de texte) via un support de transmission réseau (tel que des câbles) vers d'autres applications de programmes exécutées sur un autre ordinateur de ce réseau. si l'expéditeur et le destinataire utilisent des types de supports de transmission différents.

Couches du modèle de réseau OSI (également appelé modèle de référence OSI)

Le modèle de réseau OSI contient sept couches numérotées, chacune remplissant ses propres fonctions spécifiques dans le réseau.

• Niveau 7- niveau applicatif.
• Niveau 6- niveau de présentation des données.
• Niveau 5- niveau séance.
• Niveau 4- niveau transports.
• Niveau 3- niveau réseau.
• Niveau 2- niveau du canal.
• Niveau 1- niveau physique.

Diagramme de couches du modèle de réseau OSI

Cette division des fonctions assurées par le réseau est appelée stratification. La division du réseau en sept couches offre les avantages suivants :

• le processus de communication réseau est divisé en étapes plus petites et plus simples ;
• les composants du réseau sont standardisés, ce qui permet d'utiliser et de prendre en charge des équipements de différents fabricants dans le réseau ;
• la division du processus d'échange de données en couches permet la communication entre différents types de matériel et de logiciels ;
• les changements à un niveau n'affectent pas le fonctionnement des autres niveaux, ce qui vous permet de développer rapidement de nouveaux produits logiciels et matériels ;
• La communication réseau est divisée en composants plus petits, ce qui facilite leur étude.

Couches du modèle de réseau OSI et leurs fonctions

Pour transmettre des paquets de données sur un réseau d'un expéditeur à un destinataire, chaque couche du modèle OSI doit exécuter son propre ensemble de fonctions. Ces fonctions sont décrites ci-dessous.

Couche 7 : couche d'application

Couche d'application est au plus proche de l'utilisateur et fournit des services à ses applications. Elle diffère des autres couches dans la mesure où elle ne fournit pas de services aux autres couches ; au lieu de cela, il fournit des services uniquement aux applications qui se situent en dehors du modèle de référence OSI. Des exemples de telles applications incluent les feuilles de calcul (telles qu'Excel) ou les traitements de texte (tels que Word). La couche application détermine la disponibilité des partenaires de communication les uns par rapport aux autres, synchronise également les communications et établit un accord sur les procédures de récupération des données en cas d'erreurs et les procédures d'intégrité des données. Les exemples d'applications de couche sept incluent les protocoles Telnet Et HTTP.

Couche 6 : couche de présentation des données

Tâche couche de présentation est de garantir que les informations de la couche application envoyées par un système (l'expéditeur) peuvent être lues par la couche application d'un autre système (le destinataire). Si nécessaire, la couche de présentation convertit les données dans l'un des nombreux formats existants pris en charge par les deux systèmes. Une autre tâche importante de cette couche est le cryptage et le décryptage des données. Les normes graphiques typiques de niveau six sont PICT, TIFF et JPEG. Des exemples de normes de niveau six du modèle de référence qui décrivent le format de présentation audio et vidéo sont les normes MIDI et MPEG.

Niveau 5 : niveau de session

Comme le nom même de ce niveau l'indique, couche de sessionétablit, gère et termine une session de communication entre deux postes de travail. La couche session fournit ses services à la couche présentation. Il synchronise également le dialogue entre les couches de présentation des deux systèmes et gère les échanges de données. En plus de sa fonction principale de gestion continue, la couche session assure un transfert de données efficace, la classe de service requise et des alertes d'urgence en cas de problèmes au niveau de la couche session, de la couche présentation ou de la couche application. Des exemples de protocoles de couche 5 incluent Network File System (NFS), X-Window System et AppleTalk Session Protocol (ASP).

Couche 4 : couche de transport

Couche de transport segmente les données de la station émettrice et les réassemble en un tout à l’extrémité réceptrice. La frontière entre la couche transport et la couche session peut être considérée comme la frontière entre les protocoles d’application et les protocoles de données. Alors que les couches application, présentation et session gèrent les aspects de communication associés à l'exécution des applications, les quatre couches inférieures gèrent le transport des données à travers le réseau. La couche transport tente de fournir le service de transfert de données de manière à masquer les détails du processus de transfert de données aux couches supérieures. La tâche de la couche transport est notamment d’assurer un transfert de données fiable entre deux postes de travail.
Lors de la fourniture d'un service de communication, la couche transport établit, maintient et termine les circuits virtuels selon les besoins. Pour garantir la fiabilité du service de transport, la détection des erreurs de transmission et la gestion des flux d'informations sont utilisées. Des exemples de protocoles de couche 4 incluent le protocole de contrôle de transmission (TCP), le protocole de datagramme utilisateur (UDP) et l'échange de paquets séquentiels (SPX).

Couche 3 : couche réseau

Couche réseau est un niveau complexe qui permet la sélection d'itinéraire et l'interconnexion de deux postes de travail, qui peuvent être situés dans des réseaux géographiquement éloignés l'un de l'autre. De plus, la couche réseau résout les problèmes d’adressage logique. Des exemples de protocoles de couche 3 incluent le protocole Internet (IP), Internet Packet Exchange (IPX) et AppleTalk.

Couche 2 : couche de liaison

Couche de liaison de données garantit une transmission fiable des données sur un canal physique. Dans le même temps, la couche liaison de données résout les problèmes d'adressage physique (par opposition à logique), d'analyse de la topologie du réseau, d'accès au réseau, de notification d'erreurs, de livraison ordonnée des trames et de contrôle de flux.

Couche 1 : couche physique

Couche physique Définit les spécifications électriques, procédurales et fonctionnelles pour activer, maintenir et désactiver les liens physiques entre les systèmes finaux. Les spécifications de la couche physique définissent les niveaux de tension, le timing des changements de tension, les débits de données physiques, les plages de transmission maximales, les connexions physiques et d'autres paramètres similaires.

P.S. Ce n'est pas pour rien que le modèle de réseau OSI est considéré comme le modèle de référence, car... vous permet de standardiser diverses technologies de réseau, assure l'interaction des périphériques réseau et des applications à différents niveaux. Une compréhension claire de la division en niveaux permet une compréhension complète de l'organisation des réseaux informatiques. Si quelque chose n'est pas clair maintenant, alors vous devez combler cette lacune maintenant, car apprendre des choses plus complexes sera très difficile.
En pratique, on en utilise un plus simple, qui comporte 4 niveaux.

Le modèle de référence OSI est une hiérarchie de réseau à 7 niveaux créée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Le modèle présenté sur la figure 1 comporte 2 modèles différents :

• un modèle horizontal basé sur un protocole qui implémente l'interaction des processus et des logiciels sur différentes machines
• un modèle vertical basé sur les services fournis par des couches adjacentes les unes aux autres sur la même machine

Dans le plan vertical, les niveaux voisins échangent des informations à l'aide d'interfaces API. Le modèle horizontal nécessite un protocole commun pour échanger des informations à un seul niveau.

Image 1

Le modèle OSI décrit uniquement les méthodes d'interaction système mises en œuvre par le système d'exploitation, les logiciels, etc. Le modèle n'inclut pas les méthodes d'interaction avec l'utilisateur final. Idéalement, les applications devraient accéder à la couche supérieure du modèle OSI, mais en pratique, de nombreux protocoles et programmes disposent de méthodes pour accéder aux couches inférieures.

Couche physique

Au niveau physique, les données sont représentées sous forme de signaux électriques ou optiques correspondant aux 1 et aux 0 du flux binaire. Les paramètres du support de transmission sont déterminés au niveau physique :

• type de connecteurs et de câbles
• affectation des broches dans les connecteurs
• schéma de codage pour les signaux 0 et 1

Les types de spécifications les plus courants à ce niveau sont :

• — paramètres d'interface série déséquilibrée
• - paramètres d'interface série équilibrés
• IEEE 802.3 -
• IEEE 802.5 -

Au niveau physique, il est impossible de comprendre la signification des données, puisqu’elles se présentent sous forme de bits.

Couche de liaison de données

Ce canal implémente le transport et la réception des trames de données. La couche implémente les requêtes de la couche réseau et utilise la couche physique pour la réception et la transmission. Les spécifications IEEE 802.x divisent cette couche en deux sous-couches : le contrôle de liaison logique (LLC) et le contrôle d'accès au support (MAC). Les protocoles les plus courants à ce niveau sont :

• IEEE 802.2 LLC et MAC
• Ethernet
• Anneau à jeton

C'est également à ce niveau que la détection et la correction des erreurs lors de la transmission sont mises en œuvre. Au niveau de la couche liaison de données, le paquet est placé dans le champ de données de la trame – encapsulation. La détection des erreurs est possible en utilisant différentes méthodes. Par exemple, la mise en œuvre de limites de trame fixes ou d'une somme de contrôle.

Couche réseau

A ce niveau, les utilisateurs du réseau sont répartis en groupes. Cela implémente le routage des paquets basé sur les adresses MAC. La couche réseau implémente une transmission transparente des paquets vers la couche transport. A ce niveau, les frontières des réseaux de technologies différentes s’effacent. travailler à ce niveau. Un exemple de fonctionnement de la couche réseau est présenté sur la Fig. 2. Les protocoles les plus courants :

Figure 2

Couche de transport

A ce niveau, les flux d'informations sont divisés en paquets pour être transmis au niveau de la couche réseau. Les protocoles les plus courants à ce niveau sont :

• TCP - Protocole de contrôle de transmission

Couche de session

A ce niveau, des sessions d'échange d'informations entre machines finales sont organisées. A ce niveau, la partie active est déterminée et la synchronisation des sessions est mise en œuvre. En pratique, de nombreux autres protocoles de couche incluent une fonction de couche session.

Couche de présentation

À ce niveau, l'échange de données se produit entre des logiciels sur différents systèmes d'exploitation. A ce niveau, une transformation de l'information (compression, etc.) est mise en œuvre pour transférer le flux d'information vers la couche transport. Les protocoles de couches utilisés sont ceux qui utilisent les couches supérieures du modèle OSI.

Couche d'application

La couche application implémente l'accès des applications au réseau. La couche gère le transfert de fichiers et la gestion du réseau. Protocoles utilisés :

• FTP/TFTP - protocole de transfert de fichiers
• X 400 - e-mail
• Telnet
• CMIP - Gestion de l'information
• SNMP - gestion du réseau
• NFS - Système de fichiers réseau
• FTAM - méthode d'accès pour le transfert de fichiers