Les modèles de réseau et protocoles associés
Suite à la création de nombreuses technologies sans protocoles ni normes, à la non compatibilité d’un réseau à un autre et le besoin d’uniformiser les services, des modèles de réseau OSI et TCP/IP ont vu le jour.
Le modèle OSI [5, p. 5]
Le modèle OSI (Open System Interconnection) est un modèle en sept (7) couches créé par l’organisation Internationale ISO (International Standardisation Organization). Ce modèle :
- facilite la conception de produit réseau matériel ou logiciel ;
- fournit des couches d’abstraction entre les différentes phases d’un échange de données ;
- accélère l’évolutivité ;
- simplifie la compréhension des réseaux ;
- réduit la complexité.
Les sept (7) couches du modèle OSI sont : la couche physique, la couche liaison de données, la couche réseau, la couche transport, la couche session, la couche présentation et la couche application. Le tableau suivant montre les seps (07) couches du modèle OSI avec leurs objectifs.
Tableau 3 : Modèle OSI
Numéro | Nom | Objectifs
|
7 | Application | Services aux utilisateurs |
6 | Présentation | Gestion de la syntaxe |
5 | Session | Gestion de la communication |
4 | Transport | Contrôle de la communication |
3 | Réseau | Acheminement des données |
2 | Liaison de données | Architecture réseau |
1 | Physique | Procédés physiques pour le transfert |
Le modèle TCP/IP[5, p. 19]
Il s’agit d’un modèle fonctionnel à quatre (4) couches créé par le ministère américain de la défense. Le réseau des réseaux Internet est basé sur le modèle TCP/IP.
Les quatre couches de ce modèle sont : la couche application, la couche transport, la couche internet et la couche réseau.
Application
Accès réseau
Figure 3. 11 : Modèle TCP/IP
Internet
Transport
La couche Application regroupe les trois (03) dernières couches du modèle conceptuel OSI à savoir la couche Application, la couche Présentation et la couche Session. Elle gère la représentation des données, le code et le contrôle du dialogue.
La couche Transport correspond à la couche Transport du modèle OSI. Elle s’occupe de la qualité de service, assure la fiabilité, le contrôle de flux et la correction des erreurs. Le protocole le plus important de cette couche est le protocole TCP (Transmission Control Protocol).
La couche Internet correspond à la couche réseau du modèle OSI. Elle prend en charge les segments de la couche Transport. Cette couche ajoute les informations nécessaires à l’acheminement au mieux des paquets. Le protocole le plus important de cette couche est le protocole IP (Internet Protocol).
La couche Accès réseau regroupe les deux (02) premières couches du modèle OSI qui sont la couche physique et liaison des données. Elle prend en charge tous les mécanismes physiques et logiques de transfert des trames sur les médias.
Média de transmission
Plusieurs médias de transmission à savoir le câble coaxial, la paire torsadée et la fibre optique sont utilisés dans un câblage réseau.
Le câble coaxial
Il est composé de deux conducteurs cylindriques séparés par une matière isolante[6]. Il est utilisable sur 200m (câble 10B2) ou 500m (câble 10B5). Le débit est toutefois limité à 10Mbps (cordon BNC). Le câble coaxial s’utilise dans les réseaux en bus.[7]
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Figure 3. 12 : Câble coaxial[8]
La paire torsadée[9]
Une paire torsadée est formée de 2 conducteurs enroulés en hélice l’un autour de l’autre. Cette configuration a pour but de maintenir précisément la distance entre les deux fils et de diminuer la diaphonie.
On en distingue plusieurs types de paire torsadée :
- La paire torsadée non blindée (UTP en anglais) : dénomination officielle (U/UTP) ; elle n’est pas entourée d’un blindage protecteur. Ce type de câble est souvent utilisé pour le téléphone et les réseaux informatiques domestiques.
- La paire torsadée blindée (STP en anglais) : dénomination officielle U/FTP. Chaque paire torsadée est entourée d’une couche conductrice de blindage, ce qui permet une meilleure protection contre les interférences. Elle est fréquemment utilisée dans les réseaux Token ring.
- La paire torsadée écrantée (FTP en anglais) officiellement connu sous la dénomination F/UTP. L’ensemble des paires torsadées ont un blindage commun assuré par une feuille d’aluminium, elle est placée entre la gaine extérieure et les quatre paires torsadées. On en fait usage pour le téléphone et les réseaux informatiques.
- La paire torsadée écrantée et blindée (SFTP en anglais), nouvelle dénomination S/FTP. Ce câble est doté d’un double écran commun à toutes les paires.
- La paire torsadée super blindée (SSTP en anglais), nouvellement connu sous la dénomination S/FTP. C’est un câble STP doté en plus d’un écran commun entre la gaine extérieure et les quatre paires.
La bande passante d’un câble à paire torsadée dépend essentiellement de la qualité de ses composants, de la nature des isolants et de la longueur du câble. La paire est normalisée en diverses catégories qui sont ratifiées par les autorités internationales de normalisation ANSI/TIA/EIA. Ces catégories sont :
- Catégorie 1 : câblage abonné, destinée aux communications téléphoniques ; elle n’est plus d’actualité.
- Catégorie 2 : câblage abonné, offrant une transmission des données à 4 Mbit/s avec une bande passante de 2Mhz ; utilisé pour les réseaux Token ring.
- Catégorie 3 : offre une bande passante de 16Mhz, elle est reconnue sous la norme ANSI/TIA/EIA-568B. utilisée pour la téléphonie analogique que numérique. Il est aujourd’hui à l’abandon au bénéfice de la catégorie 5e.
- Catégorie 4 : permettant une bande passante de 20 Mhz, elle fut utilisée dans les réseaux Token ring à 16 Mbps.
- Catégorie 5 : permettant une bande passante de 100Mhz et un débit allant jusqu’à 100 Mbps.
- Catégorie 5e : elle peut permettre un débit allant jusqu’à 1000 Mbps avec une bande passante de 100Mhz, apparue dans la norme TIA/EIA-568B.
- Catégorie 6 : permettant une bande passante de 250 Mhz et plus et un débit allant jusqu’à 10 Gbps.
- Catégorie 7 : elle offre une bande passante de 600MHz et un débit de 10 Gbps.
- Catégorie 7a : elle offre une bande passante de 1Ghz, avec un débit allant jusqu’à 10 Gbps.
L’utilisation de la paire torsadée nécessite des connecteurs RJ45. Son câblage universel (informatique et téléphone), son faible coût et sa large plage d’utilisation lui permet d’être le support physique le plus utilisé.
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Figure 3. 13 : Paire torsadée[10]
La fibre optique
Le nom scientifique de la fibre est communément le 1000BF. L’intégration de la fibre optique dans le système de câblage est liée au fait que celle-ci résout les problèmes d’environnement grâce à son
immunité aux perturbations électromagnétiques ainsi qu’à l’absence d’émission radioélectrique vers l’environnement extérieur. De plus, lorsque les possibilités de liaison en cuivre sont dépassées, elle permet de s’affranchir des distances dans les limites connues. De par ses caractéristiques, l’introduction de la fibre optique a été intéressante pour des applications telles l’éloignement des points d’utilisation, l’interconnexion des sites multi bâtiments, la confidentialité pour des applications sensibles. Il existe aujourd’hui globalement deux types de fibre :la fibre monomode et la fibre multimode. Pour de plus longues distances et hauts débits la fibre monomode est utilisée.
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Figure 3. 14 : Câble otique[11]
Questions Fréquemment Posées
Qu’est-ce que le modèle OSI et quelles sont ses couches?
Le modèle OSI (Open System Interconnection) est un modèle en sept (7) couches qui facilite la conception de produits réseau. Les sept couches sont : la couche physique, la couche liaison de données, la couche réseau, la couche transport, la couche session, la couche présentation et la couche application.
Quels sont les principaux protocoles du modèle TCP/IP?
Le modèle TCP/IP comprend quatre couches : la couche application, la couche transport, la couche internet et la couche accès réseau. Le protocole le plus important de la couche transport est le protocole TCP, et pour la couche internet, c’est le protocole IP.
Quels types de câbles sont utilisés dans un câblage réseau?
Les types de câbles utilisés dans un câblage réseau incluent le câble coaxial, la paire torsadée non blindée (UTP), la paire torsadée blindée (STP) et la paire torsadée écrantée (FTP).