Fiche de révision : Modèle OSI et réseaux Ethernet

Plan du Cours

  1. Modèles OSI et DoD
  2. Encapsulation des données
  3. Accès réseau et Ethernet
  4. Collisions et équipements de liaison
  5. Réseau IP et routage
  6. Services de transport
  7. Application et protocoles associés
  8. Câblage Ethernet RJ45

1. Modèles OSI et DoD

Notions clés & Définitions

  • PDU : signifie Protocol Data Unit.

★ À maîtriser

  • Le modèle OSI, fondé sur une proposition de l’ISO (International Organization for Standardization), décrit la connexion entre systèmes ouverts au moyen de sept couches de communication. - ISO (International Standard Organisation)

  • Les sept couches OSI, de la couche 7 à la couche 1, sont :

    • Application
    • Présentation
    • Session
    • Transport
    • Réseau
    • Liaison
    • Physique

📌 Le modèle DoD est un modèle simplifié propre aux réseaux TCP/IP, qui regroupe les couches OSI en Application, Transport, Réseau et Accès réseau.

Compléments

  • Les unités de données des couches OSI sont :
    • l’APDU pour Application
    • la PPDU pour Présentation
    • la SPDU pour Session
    • la TPDU pour Transport
    • le paquet pour Réseau
    • la trame pour Liaison
    • le bit pour Physique

2. Encapsulation des données

★ À maîtriser

  • Lors de l’encapsulation, chaque couche ajoute aux données utilisateur ses propres données de contrôle sous forme d’un en-tête et, éventuellement, d’un pied.

Compléments

  • Les unités de données indiquées dans le modèle DoD sont :
    • les données (Data) en Application
    • le segment en Transport
    • le paquet ou datagramme en Réseau
    • la trame ou frame en Accès réseau

Astuce mémo

Des enveloppes successives s’ajoutent autour des données à chaque couche.

3. Accès réseau et Ethernet

Notions clés & Définitions

  • Couche Accès réseau : La couche Accès réseau assure la transmission du signal électrique et permet à plusieurs utilisateurs de partager le même support ; elle s’appuie sur les normes IEEE 802.

★ À maîtriser

  • Les normes 802.1 citées définissent :

    • 802.1d : le principe des ponts (bridge) et du spanning-tree
    • 802.1p : les mécanismes de priorité et la gestion de la bande passante
    • 802.1q : le principe des réseaux virtuels (VLAN)
  • La norme 802.3 définit le mode d’accès au média CSMA/CD, sigle de Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection.

Compléments

  • L’architecture IEEE 802 distingue LLC (Logical Link Control, 802.2) et MAC (Medium Access Control, défini par les normes propres aux technologies concernées, notamment 802.3 pour Ethernet).

  • Les normes de réseaux locaux citées sont :

    • 802.3 pour Ethernet
    • 802.5 pour Token-Ring
    • 802.11 pour WiFi
    • 802.12 pour 100VG-AnyLAN
  • Les normes 802.1 définissent l’interconnexion des réseaux locaux, ou internetworking.

  • Ethernet est le type de réseau le plus couramment rencontré dans les réseaux locaux et repose sur les spécifications 802.3x.

  • Les caractéristiques 802.3u citées sont :

    • Fast Ethernet à 100 Mbits/s
    • 100BaseT sur câble cuivre UTP, avec 100 m de portée
    • 100BaseFx sur fibre optique multimode, avec 100 m de portée
    • 100BaseT4 avec quatre paires UTP de catégorie 3, 4 ou 5, avec 100 m de portée
    • 100BaseTx avec quatre paires UTP de catégorie 5, avec 100 m de portée
  • Les caractéristiques 802.3z citées sont :

    • Gigabit Ethernet à 1000 Mbits/s
    • 1000BaseTx : fibre optique multimode long wave, 2000 m de portée
    • 1000BaseLx : fibre optique multimode short wave, 550 m de portée
    • 1000BaseSx : quatre paires STP de catégorie 5, 90 m de portée

4. Collisions et équipements de liaison

Notions clés & Définitions

  • CSMA/CD : l’algorithme Ethernet de résolution des collisions entre trames.
  • Domaine de collision : un segment de réseau dans lequel toutes les stations partagent la même bande passante.

★ À maîtriser

  • 🔄 L’algorithme CSMA/CD suit ces étapes :

    1. Écouter si le canal est libre.
    2. Attendre si le canal est occupé.
    3. Commencer la transmission si le canal est libre.
    4. En cas de collision pendant la transmission, arrêter et attendre la fin d’une temporisation avant de réémettre.
  • Les dispositifs de couche 2 ne propagent ni les collisions ni les trames mal formées et modifient le domaine de collision.

  • Un switch réduit les collisions dans un réseau Ethernet en segmentant les domaines de collision.

📌 Dans un réseau ponté redondant, des trames adressées à une mauvaise adresse MAC ou des trames de broadcast à l’adresse FF:FF:FF:FF:FF:FF peuvent circuler indéfiniment, car Ethernet ne prévoit pas de mécanisme Time-To-Live ; le spanning-tree 802.1d évite ce problème en bloquant provisoirement un port redondant.

Compléments

  • Un bus Ethernet coaxial et un hub ou répéteur relèvent de la couche Physique ; le hub retransmet systématiquement les données reçues sur un port vers tous les autres ports.

  • Un bridge (pont) relie deux réseaux locaux physiques pour former un seul réseau logique, tandis qu’un switch transmet les données reçues uniquement vers le port de la station destinataire.

Astuce mémo

Le hub diffuse à tous les ports ; le switch cible le port destinataire.

5. Réseau IP et routage

Notions clés & Définitions

  • Couche Réseau : rend le service indépendant de la technologie utilisée dans le sous-réseau et utilise un schéma d’adressage unique entre les stations.
  • Adresse IP : comprend une partie qui code l’adresse du réseau et une partie qui code l’adresse de la station dans ce réseau.
  • Domaine de broadcast : Les stations appartenant au même réseau IP appartiennent au même domaine de broadcast.

★ À maîtriser

📌 Le service réseau avec connexion crée un canal point à point dédié, appelé circuit virtuel, tandis que le service sans connexion peut transporter chaque paquet par un chemin différent, selon le modèle du datagramme.

  • Un routeur achemine les données à travers différents réseaux jusqu’à la station destinataire.

Compléments

  • IP (Internet Protocol) est le principal protocole de réseau utilisé.

  • L’adresse 192.168.2.5/24 est un exemple d’adresse IP, et le réseau 192.168.2.0/24 est donné comme exemple de réseau formant un domaine de broadcast.

  • Pour acheminer les données, un routeur doit connaître une route vers la destination, stockée dans sa table de routage et pouvant être configurée comme route statique ou connectée, ou apprise par échange d’informations via un protocole de routage.

  • Le protocole IP dispose d’un mécanisme Time-To-Live qui évite aux paquets de tourner indéfiniment dans le réseau.

6. Services de transport

Notions clés & Définitions

  • Couche Transport : permet un transfert transparent des données indépendamment des réseaux traversés.

★ À maîtriser

📌 Le service de transport avec connexion fait emprunter aux données un circuit virtuel entre les deux stations ou permet au protocole de traiter un incident de communication, tandis que le service sans connexion circule plus vite mais sans garantie d’acheminement.

Compléments

  • Les exemples de services de transport cités sont :

    • avec connexion : Frame-Relay
    • avec connexion : X25
    • avec connexion : TCP
    • avec connexion : SPX
    • sans connexion : UDP
    • sans connexion : IPX
  • La couche Transport garantit également la qualité de service (QoS).

  • La couche Transport ajuste le taux d’envoi des paquets aux capacités de la station réceptrice au moyen du contrôle de flux et du contrôle de réseau, notamment avec le principe de la fenêtre de transmission glissante.

Astuce mémo

Le circuit virtuel suit une connexion ; le datagramme peut emprunter des chemins différents.

7. Application et protocoles associés

Notions clés & Définitions

  • Couche Application : met en rapport deux processus applicatifs au travers d’un lien réseau.

Points essentiels

  • La couche Session définit trois modes de communication :

    • full-duplex : bidirectionnel
    • half-duplex : alternatif
    • simplex : unidirectionnel
  • La couche Présentation gère la résolution syntaxique des données échangées.

  • La couche Application fournit une interface avec l’utilisateur et des services de transfert de fichiers, de messagerie et d’annuaire.

  • Les protocoles et services applicatifs cités comprennent SMB/CIFS, NetBT, DNS, DHCP, SNMP, TELNET, SSH, HTTP, FTP, SMTP, POP, IMAP et WINS.

  • Le schéma associe aux couches du modèle DoD :

    • UDP et TCP à Transport
    • ARP, IP, ICMP et IGMP à Réseau
    • Ethernet à Accès réseau

8. Câblage Ethernet RJ45

★ À maîtriser

  • Le câble RJ45 croisé est réalisé en raccordant un connecteur de type A à un connecteur de type B.

Compléments

  • Les fonctions de broches indiquées pour le câble RJ45 droit sont :

    • Transmit+
    • Transmit-
    • Receive+
    • N/A
    • N/A
    • Receive-
    • N/A
    • N/A
  • Le tableau du câble RJ45 droit indique que, pour les broches 1 à 8, les broches 1, 2, 3 et 6 sont utilisées et les broches 4, 5, 7 et 8 ne sont pas utilisées.

  • Pour un câble croisé de catégorie 5 à quatre paires, les paires 4-5 et 7-8 sont également croisées.

Tableaux de synthèse

Services réseau et transport

ServiceFonctionnementGarantie ou propriété
Réseau avec connexionCanal point à point dédié, ou circuit virtuelChemin établi pour le service
Réseau sans connexionChaque paquet peut emprunter un chemin différentService de datagramme
Transport avec connexionCircuit virtuel ou traitement d’un incidentConnexion ou gestion des incidents
Transport sans connexionLes données circulent sans garantie d’acheminementTransfert plus rapide selon le cours

Teste tes connaissances

Teste tes connaissances sur Modèle OSI et réseaux Ethernet avec 21 questions à choix multiples et corrections détaillées.

1. Une équipe documente le modèle OSI en parcourant ses couches de la couche 7 vers la couche 1. Quel ordre doit-elle indiquer ?

2. Pour présenter une architecture simplifiée propre aux réseaux TCP/IP, quelle organisation faut-il retenir pour le modèle DoD ?

Faire le QCM →

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les concepts clés de Modèle OSI et réseaux Ethernet avec 59 flashcards interactives.

Quelles sont les sept couches OSI, de la couche 7 à la couche 1 ?

Application, Présentation, Session, Transport, Réseau, Liaison et Physique.

À quels réseaux le modèle DoD est-il propre ?

Aux réseaux TCP/IP.

Quelles sont les quatre couches du modèle DoD ?

Application, Transport, Réseau et Accès réseau.

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