I — Qu'est-ce que le modèle OSI ?
Le modèle OSI (Open System Interconnection) est un modèle de référence qui décrit comment les données transitent sur un réseau. Il découpe la communication réseau en 7 couches distinctes, chacune ayant un rôle précis.
Ce modèle est fondamental en réseau et en cybersécurité : comprendre à quelle couche opère un protocole ou un outil permet de mieux analyser les communications, identifier les vulnérabilités et cibler les attaques.
À retenir : Le modèle OSI est un modèle théorique. Dans la pratique, c'est le modèle TCP/IP (4 couches) qui est utilisé. Mais OSI reste la référence pour comprendre et décrire le fonctionnement des réseaux.
II — Les 7 couches du modèle OSI
7 — Application
La couche la plus haute. C'est l'interface entre le réseau et l'utilisateur final. Elle fournit les services réseau directement aux applications.
Exemples : navigateurs web, clients mail, clients FTP. Protocoles : HTTP, HTTPS, FTP, DNS, SMTP, SSH.
6 — Présentation
Agit comme un traducteur de données entre la couche application et le réseau. Elle s'occupe du formatage, de la compression et du chiffrement des données.
Exemples : chiffrement TLS/SSL (HTTPS), encodage des caractères (UTF-8), compression. C'est à cette couche qu'opère le chiffrement HTTPS.
5 — Session
Gère l'établissement, le maintien et la fermeture des sessions de communication entre deux machines. Elle synchronise les échanges et peut reprendre une session interrompue.
Exemples : sessions NetBIOS, RPC (Remote Procedure Call). Envoie de petits paquets réguliers pour maintenir la session active.
4 — Transport
Responsable du transport fiable des données de bout en bout entre deux hôtes. C'est à cette couche qu'on choisit entre TCP et UDP.
Elle gère le découpage des données en segments, la numérotation et le réassemblage à destination.
3 — Réseau
Gère l'adressage logique (IP) et le routage : détermine le chemin le plus rapide pour acheminer les paquets d'un réseau à un autre.
Protocoles : IP, ICMP, OSPF (Open Shortest Path First), RIP (Routing Information Protocol). C'est à cette couche qu'opèrent les routeurs.
2 — Data Link
Gère la communication entre deux équipements directement connectés sur le même réseau local. Elle utilise les adresses MAC (Media Access Control) pour identifier les machines.
• Adresse MAC — Identifiant physique unique attribué à chaque carte réseau (NIC — Network Interface Card).
• Protocoles : Ethernet, Wi-Fi (802.11), ARP.
• C'est à cette couche qu'opèrent les switches.
1 — Physical
La couche la plus basse. Elle gère la transmission des données brutes sous forme de signaux binaires (0 et 1) sur le support physique.
Supports physiques : câbles Ethernet, fibre optique, ondes radio (Wi-Fi). Les données sont transmises sous forme de signaux électriques, lumineux ou radio.
III — TCP vs UDP (couche Transport)
La couche Transport propose deux protocoles aux comportements opposés. Le choix entre les deux dépend des besoins de l'application : fiabilité ou vitesse.
TCP — Transmission Control Protocol
TCP est un protocole orienté connexion. Avant d'envoyer des données, il établit une connexion via le three-way handshake (SYN → SYN-ACK → ACK).
Caractéristiques :
• Fiable — Vérifie que tous les paquets sont bien reçus. Les paquets perdus sont retransmis.
• Ordonné — Les paquets arrivent dans le bon ordre.
• Contrôle d'erreurs — Détecte et corrige les erreurs de transmission.
• Plus lent que UDP à cause de toute cette vérification.
Utilisé par : HTTP/HTTPS, SSH, FTP, SMTP — tout ce qui nécessite que les données arrivent complètes et dans l'ordre.
UDP — User Datagram Protocol
UDP est un protocole sans connexion. Il envoie les données sans établir de connexion préalable et sans vérifier qu'elles sont bien reçues.
Caractéristiques :
• Rapide — Pas de handshake, pas d'accusé de réception.
• Pas de vérification d'erreurs — Les paquets perdus ne sont pas retransmis.
• Pas de synchronisation — Les paquets peuvent arriver dans le désordre.
• Pas de garantie de livraison.
Utilisé par : DNS, DHCP, streaming vidéo, jeux en ligne, VoIP — tout ce qui privilégie la vitesse à la fiabilité.
En cybersécurité : UDP est souvent moins filtré que TCP par les pare-feux, ce qui en fait un vecteur intéressant pour le scan et l'exfiltration. C'est pourquoi Nmap propose le scan UDP (-sU) en complément du scan TCP.
IV — Couche Réseau : routage et protocoles
La couche 3 (Réseau) est responsable de l'acheminement des paquets d'un réseau à un autre. Les routeurs opèrent à cette couche et utilisent des protocoles de routage pour calculer les meilleures routes.
Protocoles de routage principaux :
• OSPF (Open Shortest Path First) — Protocole de routage à état de lien. Chaque routeur connaît la topologie complète du réseau et calcule le chemin le plus court.
• RIP (Routing Information Protocol) — Protocole de routage à vecteur de distance. Plus ancien et simple, limité à 15 sauts maximum.
• BGP (Border Gateway Protocol) — Utilisé sur Internet pour le routage entre fournisseurs d'accès (AS).
À cette couche opère également le protocole ICMP (Internet Control Message Protocol), utilisé par ping et traceroute pour tester la connectivité et tracer les routes.
V — Récapitulatif des 7 couches
Voici un résumé des 7 couches du modèle OSI, de la plus haute à la plus basse :
• 7 — Application — Interface utilisateur. HTTP, FTP, DNS, SSH.
• 6 — Présentation — Traduction, chiffrement (TLS), compression.
• 5 — Session — Établissement et maintien des sessions de communication.
• 4 — Transport — TCP (fiable) ou UDP (rapide). Ports source et destination.
• 3 — Réseau — Adressage IP, routage. OSPF, RIP, ICMP.
• 2 — Data Link — Adresses MAC, communication locale. Ethernet, Wi-Fi.
• 1 — Physical — Transmission binaire sur support physique. Câbles, fibre, ondes.
Moyen mnémotechnique : « All People Seem To Need Data Processing » — Application, Presentation, Session, Transport, Network, Data Link, Physical.