OSI - Les Couches Hautes PDF

OSI: Les couches hautes Yaovi SOGLO [email protected]  Acquis d’apprentissage A la fin de ce chapitre vous devez être capable de: Comprendre les fonctions principales des couches Transport, Session, Présentation et Application dans le modèle OSI. Différencier les protocole...

OSI: Les couches hautes Yaovi SOGLO [email protected]  Acquis d’apprentissage A la fin de ce chapitre vous devez être capable de: Comprendre les fonctions principales des couches Transport, Session, Présentation et Application dans le modèle OSI. Différencier les protocoles TCP et UDP et leurs cas d'utilisation respectifs. Identifier le rôle de la couche Session dans la gestion des connexions réseau, en lien avec les protocoles RPC et NetBIOS. Décrire le fonctionnement des protocoles et services réseau clés (HTTP, FTP, SMTP, DNS) et leur impact sur les échanges de données. Expliquer l'importance de la couche Présentation pour le chiffrement, la compression et la conversion de données, avec des exemples concrets comme TLS et MIME. 2 Introduction ▪ Les couches hautes du modèle OSI (couches 4 à 7) jouent un rôle clé dans l'organisation des communications réseau, en facilitant l'échange d'informations entre les applications et en assurant une transmission fiable et sécurisée. ▪ Ces couches, bien qu'abstraites par rapport aux couches basses, sont cruciales pour garantir le bon fonctionnement des services et applications que nous utilisons quotidiennement. 3  Introduction La couche application est la plus proche de l'utilisateur et englobe les protocoles qui permettent aux applications d'accéder aux services réseau. Elle est responsable de Application l’interface directe avec les applications utilisateur, en offrant des services comme le transfert de fichiers, l’envoi de mails et la résolution de noms de domaine. La couche présentation est responsable de la traduction des données entre les systèmes. Elle gère la conversion des formats de données, le cryptage et la Présentation compression, afin d'assurer que les informations échangées soient interprétées de manière cohérente et sécurisée. La couche session gère l’établissement, le maintien et la terminaison des connexions entre les applications. Elle s’assure que les sessions restent actives et peuvent être Session reprises en cas d'interruption, facilitant ainsi la coordination des échanges entre applications distribuées. Cette couche est responsable de la gestion des connexions et de la transmission des données entre les hôtes, qu'il s'agisse de connexions fiables avec TCP ou rapides et Transport sans garantie avec UDP. Elle assure également le contrôle de flux et la correction d'erreurs, garantissant ainsi une communication fluide entre les différentes applications. 4 Introduction ▪ En abordant ces couches, nous allons explorer les protocoles clés, leurs rôles dans la transmission des données et la manière dont ils facilitent la communication entre les systèmes dans des environnements réseau complexes. ▪ Cette section met en lumière les éléments essentiels qui permettent aux applications de fonctionner efficacement sur des réseaux distribués. 5 TCP/UDP 6  La couche Transport est responsable de la transmission fiable et efficace des données entre deux applications sur des machines différentes. La couche Elle segmente les données, les transmet via le réseau et les réassemble à la réception. transport Deux protocoles se partagent le podium au niveau de cette couche: o TCP pour la fiabilité o UDP pour la rapidité. Le choix dépend des besoins de l'application. 7 TCP (Transmission Control Protocol) Le protocole TCP est un protocole orienté connexion, ce qui signifie qu'il établit une connexion fiable entre deux hôtes avant de commencer la transmission de données. Il garantit aussi que les données arrivent dans le bon ordre et sans perte. 8 Le Three-Way Handshake est le processus par lequel TCP établit une connexion fiable entre deux hôtes avant de transférer des données. Il comprend trois étapes : SYN : Le client envoie une demande de synchronisation (SYN) pour initier la connexion. SYN-ACK : Le serveur répond avec un accusé de réception (ACK) et sa propre demande de synchronisation (SYN). ACK : Le client confirme la réception du SYN-ACK avec un accusé de réception (ACK), établissant ainsi la connexion. Ce mécanisme garantit que les deux parties sont prêtes à communiquer, assurant une transmission fiable et ordonnée. 9  TCP (Transmission Control Protocol) Voici ses caractéristiques principales : Contrôle de flux Transmission fiable TCP utilise des TCP garantit que les mécanismes comme la paquets de données Orienté connexion Correction d'erreurs fenêtre glissante pour arrivent dans le bon réguler la quantité de ordre et sans perte. Il Avant de transférer des TCP vérifie l'intégrité des données envoyée par envoie des accusés de données, TCP établit paquets grâce à un l'émetteur. Cela évite de réception (ACK) pour une connexion entre champ de checksum saturer le récepteur, chaque paquet reçu avec l'émetteur et le intégré dans l'en-tête particulièrement dans succès. Si un paquet est récepteur grâce au TCP. En cas d'erreurs, les réseaux où la bande perdu ou corrompu, TCP handshake à trois voies les paquets sont passante varie. le retransmet. (SYN, SYN-ACK, ACK). retransmis. 10 TCP (Transmission Control Protocol): Telnet: Le protocole Telnet est un protocole utilisé sur les réseaux informatiques pour se connecter à utilisation distance à un serveur ou à un équipement réseau. FTP: File Transfer Protocol est un protocole réseau standard utilisé pour le transfert de fichiers d'un hôte à un autre sur un réseau TCP, tel qu'Internet. TCP est utilisé pour des TCP applications où la fiabilité est plus HTTP: Hypertext Transfer Protocol est l'ensemble de importante que la rapidité, comme règles régissant le transfert de fichiers (texte, images, son, vidéo, et autres fichiers multimédias) le transfert de fichiers (FTP), la sur le Web. navigation web (HTTP), et l'envoi d'e-mails (SMTP). SMTP: Simple Mail Transfer Protocol est une norme réseau de transmission du courrier électronique. 11 UDP (User ▪ Le protocole UDP est un protocole non orienté connexion, ce qui signifie qu'il ne met pas en place de mécanisme de connexion avant la transmission. Datagram ▪ Applications typiques : UDP est souvent utilisé pour les applications nécessitant peu de latence, où la perte de quelques paquets n'a pas Protocol) d'impact majeur. Exemples : streaming vidéo/audio, jeux en ligne, services DNS, VoIP. 12  UDP (User Voici ses caractéristiques principales : Datagram Protocol) Non orienté connexion : Contrairement à TCP, UDP envoie les paquets (appelés datagrammes) directement sans établir de connexion préalable. Cela permet une communication plus rapide mais sans garantie de livraison. Pas de garantie de livraison : UDP ne vérifie pas si les paquets arrivent dans le bon ordre ou s'ils arrivent tout court. Il ne fournit pas de mécanisme d'accusé de réception ou de retransmission en cas de perte. Pas de contrôle de flux : UDP n'intègre pas de mécanisme pour réguler le débit des données entre l'émetteur et le récepteur. 13 Numéros de ports Les numéros de ports dans la couche transport permettent de diriger les paquets de données vers les bonnes applications sur un hôte donné. Chaque application en écoute sur un hôte est associée à un numéro de port spécifique. Ports connus (0-1023) : Ces ports sont Ports enregistrés (1024-49151) : Ces Ports dynamiques (49152-65535) : Ces réservés pour les services standards et ports sont attribués à des applications ports sont utilisés de manière bien connus comme : spécifiques par l'IANA (Internet temporaire pour des connexions HTTP (port 80) Assigned Numbers Authority) et sont sortantes. Un port est attribué souvent utilisés par des applications dynamiquement à une application FTP (port 21) utilisateur. pendant une session de SMTP (port 25) communication et libéré une fois la DNS (port 53) session terminée. 14 La Couche Session 15  La couche Session agit comme un "chef d'orchestre" pour les échanges, assurant que les connexions réseau restent organisées et fiables. La couche Rôle de la couche Session : La couche Session gère les connexions entre les applications sur des session machines différentes. Elle permet de démarrer, maintenir et terminer les sessions de communication. 16  Fonctions principales Établissement : La couche session initie la communication en s'assurant que les deux parties sont prêtes à échanger des données. Elle définit les paramètres de la session, comme le mode de communication (duplex ou semi-duplex). Maintien : Pendant la session, elle surveille la connexion avec des mécanismes comme les "keep-alives" pour la garder active, même en l'absence de données, et peut reprendre la session en cas d'interruption. Terminaison : La couche session gère la fermeture ordonnée de la connexion, libérant les ressources et s'assurant que toutes les données ont été échangées. 17 Exemples d'utilisation Visioconférence : Gère la connexion entre deux utilisateurs, maintient la qualité de la communication, et clôture l'appel. Téléchargement FTP interrompu : Reprend à partir du point d'arrêt grâce à la gestion de session. La couche session est souvent invisible pour l’utilisateur final, mais elle est essentielle pour la structuration des connexions dans des environnements où des communications constantes et ordonnées sont nécessaires. 18 La Couche Présentation Encryption, compression, translation 19 Rôle de la couche présentation ▪ La couche présentation, située au-dessus de la couche session, joue un rôle clé dans la préparation et la conversion des données pour qu’elles soient compréhensibles par l’application destinataire. ▪ Elle assure que les informations envoyées d’un système à un autre sont dans un format universel, indépendamment des différences internes entre les machines (formats de données, encodage, etc.). ▪ Cette couche est essentielle pour les communications entre systèmes hétérogènes et pour garantir l'intégrité des données à travers des transformations nécessaires au niveau du réseau. 20  Transformation des données La couche Présentation s'assure que les données échangées entre différents systèmes sont interprétables. Par exemple, elle convertit les caractères entre formats comme EBCDIC et ASCII. Elle gère également la compression des données, réduisant ainsi leur taille pour optimiser la transmission sur le réseau. Cryptage et décryptage Fonctions Pour protéger les données lors de leur transfert, cette couche crypte les informations avant leur envoi et les décrypte à la réception. Cela garantit la confidentialité des principales données sensibles, telles que les mots de passe ou les informations bancaires, empêchant leur interception ou leur lecture par des tiers non autorisés. Gestion des problèmes de compatibilité Elle résout les incompatibilités dues aux différences d'encodage, de structure ou de format des données entre systèmes. Cela inclut la gestion des caractères spéciaux, des formats de fichiers ou des méthodes d'authentification, assurant une communication fluide et cohérente entre des plateformes hétérogènes. 21  Protocoles associés SSL/TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security) : SSL et TLS sont des protocoles de sécurité qui assurent la confidentialité et l'intégrité des données échangées sur des réseaux non sécurisés. Ils établissent un canal sécurisé pour garantir que les informations restent privées et intactes. MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) : MIME permet de transmettre divers types de fichiers (texte, images, vidéos) via Internet, notamment dans les courriels. Il encode les pièces jointes pour qu'elles soient lisibles par les systèmes de messagerie à la réception. La couche présentation joue donc un rôle central dans la conversion, la sécurisation et la compatibilité des données, en veillant à ce que les communications entre systèmes soient à la fois efficaces et sûres. 22 La Couche Application 23 La couche La couche application, située tout en haut du modèle OSI, est celle qui interagit directement avec les utilisateurs et les programmes. C'est à ce application niveau que les communications réseau sont présentées sous une forme compréhensible par les applications et les services, tels que les navigateurs web ou les clients de messagerie. 24  HTTP HTTP est le protocole utilisé pour la transmission de pages web. (Hypertext Lorsqu'un utilisateur accède à un site web, c'est HTTP qui Transfer permet de demander les ressources (textes, images, vidéos) et Principaux protocoles Protocol) de les recevoir en retour. Le protocole HTTPS (HTTP Secure) utilise SSL/TLS pour sécuriser ces communications. de la couche application FTP (File Transfer FTP est un protocole souvent employé pour la gestion de fichiers sur un serveur distant, notamment pour le Protocol) téléchargement et la mise en ligne de fichiers. Pour plus de sécurité, il existe des variantes telles que SFTP (Secure File Transfer Protocol). SMTP SMTP est utilisé pour transmettre les messages électroniques (Simple Mail des clients de messagerie aux serveurs de courrier, qui se Transfer chargent ensuite de les acheminer vers leur destination. Pour la Protocol) réception des e-mails, des protocoles comme POP3 ou IMAP sont utilisés en complément de SMTP. DNS Le DNS est un service qui permet de convertir les noms de (Domain domaine (www.example.com) en adresses IP (192.168.0.1) que Name les machines peuvent comprendre. Grâce au DNS, les System) utilisateurs peuvent accéder aux sites web en utilisant des noms faciles à retenir, plutôt que des adresses IP numériques. 25 La couche La couche application offre une interface entre l'utilisateur et le réseau, rendant possible l'interaction avec des services cruciaux comme le web, application la messagerie électronique, et la résolution de noms de domaine, qui sont essentiels au fonctionnement des applications modernes. 26 27  Avec l’étude des couches Transport, Session, Présentation et Application, nous Conclusion avons exploré l’ensemble des couches du modèle OSI. Ces couches supérieures sont essentielles pour assurer la transmission correcte des données et l'interaction entre les utilisateurs, les applications, et les services sur un réseau. COUCHE TRANSPORT : COUCHE SESSION : COUCHE PRÉSENTATION : COUCHE APPLICATION : ASSURE L'INTÉGRITÉ ET LA GÈRE L'ÉTABLISSEMENT, LE S'ASSURE QUE LES DONNÉES INTERFACE UTILISATEUR, FIABILITÉ DES ÉCHANGES VIA MAINTIEN ET LA ÉCHANGÉES SONT FACILITANT L'ACCÈS AUX TCP ET UDP, AVEC DES TERMINAISON DES COMPATIBLES ET SERVICES RÉSEAU COMME LE MÉCANISMES DE CONTRÔLE CONNEXIONS ENTRE COMPRÉHENSIBLES. ELLE WEB, LES E-MAILS ET LES DNS DE FLUX ET DE CORRECTION APPLICATIONS, EN GÈRE ÉGALEMENT LE GRÂCE À DES PROTOCOLES D'ERREURS, GÉRANT LES FACILITANT LES ÉCHANGES CRYPTAGE ET LE DÉCRYPTAGE TELS QUE HTTP, FTP, SMTP ET COMMUNICATIONS ENTRE VIA DES PROTOCOLES POUR SÉCURISER LES DNS. MACHINES. COMME RPC ET NETBIOS. COMMUNICATIONS (EX. : SSL/TLS). Ces couches, bien que souvent moins visibles que les couches inférieures, sont cruciales pour rendre les réseaux fonctionnels et accessibles aux utilisateurs finaux. 28 Merci de votre attention