1.1. Les modèles en couches

Référence : CNP3, chap.”The reference models”

Depuis plus de 40 ans, le modèle de référence dans le monde des réseaux et d’internet est le modèle en couches : Ce modèle permet d’expliquer les différents mécanismes qui interviennent pour permettre à deux machines de communiquer entre elles. En divisant ces mécanismes en couches reposant les unes sur les autres et ayant chacune un objectif spécifique, ce modèle permet à la fois une séparation pratique des problématiques à traiter et simplifie également la compréhension de chaque problématique en l’isolant spécifiquement. Les couches inférieures se focalisent sur les problématiques de télécommunication pour la transmission de l’informations un medium physique, tandis que les couches supérieures travaillent de manière plus abstraite sur des échanges de messages entre machines ou applications.

Plusieurs variantes de ce modèle en couches existent. Les plus fréquentes sont les modèles TCP/IP (en 4 couches) et OSI (en 7 couches). Dans le cadre de ce cours, nous travaillerons sur les deux couches supérieures du modèle TCP/IP : La couche transport (couche 4 du modèle OSI) et la couche applicative (couches 5-6-7 du modèle OSI).

Chaque couche possède sa propre unité d’information, selon la manière dont cette dernière est structurée. Ainsi, la couche physique permet l’échange de bits au travers d’un médium directement connecté, tandis que la couche réseau travaille avec des paquets échangés entre deux hôtes distants au travers d’un réseau multi-hop.

Lorsqu’un message est envoyé au niveau applicatif, le message descend à travers les différentes couches du modèle. A chaque couche, le message est encapsulé avec un entête (et éventuellement un trailer) supplémentaire. Ainsi :

• après ajout de l’entête transport, le message devient un segment
• après ajout de l’entête de la couche réseau, le segment devient paquet
• après ajout de l’entête et du trailer de la couche liaison de données, le paquet devient une trame, et peut être transmis sur le medium physique.

Comme illustré sur le schéma, chaque fois que la trame est relayée d’un subnet à l’autre, les en-tête de la couche liaison de données changent. Par contre, les entêtes réseaux et transport ne sont pas modifiés avant d’arriver à l’hôte de destinatin. A ce moment, les entêtes sont successivement retirés par l’OS en remontant les couches, jusqu’à ce que l’application de destination reçoive le message qui lui est destiné.