Comprendre le modèle OSI une bonne fois pour toutes

Qu’est-ce que le modèle OSI ?

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) est un outil théorique conçu par l’ISO à la fin des années 1970 pour normaliser la communication entre machines.
Même si, en pratique, Internet repose surtout sur un autre modèle plus simple (TCP/IP), l’OSI reste un cadre pédagogique incontournable pour comprendre comment circulent les données dans un réseau. Il divise la communication en 7 couches hiérarchiques, chacune ayant un rôle précis.

💡 À retenir : le modèle OSI est surtout un modèle théorique. Dans la pratique, les réseaux actuels utilisent davantage le modèle TCP/IP, mais l’OSI reste un outil incontournable pour apprendre les bases.

Les 7 couches du modèle OSI expliquées simplement

Couche 1 : Physique

La couche physique correspond à tout ce qui est matériel dans la communication réseau. Elle définit comment les bits (0 et 1) sont convertis en signaux électriques, lumineux ou radio pour circuler sur un support donné. C’est la couche la plus basique : elle ne s’occupe pas du contenu des données, mais uniquement du mode de transmission. Elle prend en compte :

• le type de support (cuivre, fibre optique, ondes radio),

• la vitesse de transmission (débit),

• les aspects électriques (tension, modulation des signaux),

• la topologie physique (câblage, antennes, connecteurs).

Exemples : câbles Ethernet, fibre optique, connecteurs RJ45, ondes radio utilisées par IEEE 802.11 (Wi-Fi).

Couche 2 : Liaison de données

La couche liaison de données est chargée d’organiser la communication d’un nœud à un autre sur un même réseau local. Elle encapsule les bits de la couche physique en trames, et fournit un premier niveau de contrôle d’erreur et de gestion de flux.

C’est ici que les machines utilisent une adresse MAC (Media Access Control), qui identifie chaque carte réseau de manière unique. Cette couche définit aussi comment plusieurs équipements partagent le même support de transmission sans interférences.

⚠️ Remarque : les adresses MAC, les trames ou les switchs ne sont pas issus directement du modèle OSI, mais de normes réelles comme IEEE 802.3 (Ethernet) ou IEEE 802.11 (Wi-Fi). Le modèle OSI sert de cadre logique, et ces standards viennent s’y insérer.

Exemples : protocoles IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.11 (Wi-Fi), commutateurs (switches).

Couche 3 : Réseau

La couche réseau assure l’acheminement des paquets entre deux machines qui n’appartiennent pas forcément au même réseau local. Elle introduit la notion d’adresses logiques (comme les adresses IP), qui permettent d’identifier une machine dans un réseau mondialement interconnecté.

Son rôle inclut :

• le choix du meilleur chemin entre l’émetteur et le destinataire (routage),

• la fragmentation des paquets si nécessaire,

• la gestion de la congestion réseau.

Exemples : adresses IP (IPv4, IPv6), routeurs, protocoles ICMP.

Couche 4 : Transport

Elle segmente les données et les transmet correctement à l’application destinataire. Contrairement à ce qu’on entend souvent, son rôle ne se limite pas à “fiabiliser” la communication :

• TCP : connexion fiable, ordre de livraison des paquets garanti, retransmission en cas de perte.

• UDP : plus rapide, mais sans garantie de fiabilité ni d’ordre, utilisé par exemple pour la voix et la vidéo.

Exemples : TCP (chargement de page web), UDP (visioconférence).

Couche 5 : Session

La couche session établit, gère et termine les sessions de communication entre applications. On peut l’assimiler à la gestion de la continuité : capacité à reprendre une communication interrompue.

Exemple : TLS peut gérer une reprise de session, permettant de reprendre un échange chiffré sans tout renégocier (même si c’est rarement utilisé en pratique).

Couche 6 : Présentation

Elle transforme les données pour qu’elles soient compréhensibles par l’application. C’est ici que l’on retrouve le chiffrement, la compression et la conversion de formats.

Exemple : TLS (anciennement SSL, désormais obsolète), qui chiffre les échanges entre un navigateur et un serveur (HTTPS).

Couche 7 : Application

La couche application correspond aux services accessibles à l’utilisateur final. Elle ne désigne pas l’outil (navigateur, client mail), mais bien l’usage ou le protocole qui rend le service possible.

Exemples :

• Web (HTTP, HTTPS),

• Messagerie électronique (SMTP, IMAP, POP3),

• Messagerie instantanée (WhatsApp, Slack),

• Transfert de fichiers (FTP).

Exemple concret : l’envoi d’un e-mail avec Thunderbird

Prenons un exemple simple : vous envoyez un email avec une pièce jointe.

• La couche application correspond à votre logiciel de messagerie (ex : Gmail).
• La couche présentation gère le format du fichier joint et le chiffrement SSL.
• La couche session établit la connexion entre votre ordinateur et le serveur mail.
• La couche transport découpe le message en segments et s’assure qu’ils arriveront bien.
• La couche réseau ajoute les adresses IP pour guider les paquets de données.
• La couche liaison s’assure que les trames arrivent au bon périphérique local.
• La couche physique envoie les signaux sur votre câble Ethernet ou via Wi-Fi.

Et tout cela, en quelques millisecondes à peine !

OSI vs TCP/IP : quelles différences ?

Le modèle TCP/IP est celui réellement utilisé dans Internet et la plupart des réseaux actuels. Il est plus simple (4 couches principales) et plus pragmatique.

Alors pourquoi continuer à apprendre l’OSI ?

• Parce qu’il est plus détaillé, donc plus pédagogique.
• Parce qu’il reste la référence universelle pour expliquer la communication réseau.
• Parce qu’il aide à diagnostiquer les problèmes : quand une panne survient, on peut analyser couche par couche où ça bloque.
  
  

Un modèle utile, mais théorique

Le modèle OSI est parfois perçu comme rigide ou dépassé. En réalité, il n’a jamais été implémenté tel quel : il est entièrement théorique.

• En couche 2, MAC et switchs sont issus d’Ethernet (802.3) ou de Wi-Fi (802.11), pas de l’OSI.

• En couche 3, IP et les routeurs appartiennent à la pile TCP/IP.

• En couche 4, seule une partie des protocoles (TCP) fiabilise les communications.

• En couche 5 et 6, les exemples varient selon qu’on parle de reprise de session ou de chiffrement.

👉 L’intérêt du modèle OSI est pédagogique : il fournit un cadre de référence pour comprendre les rôles respectifs des protocoles modernes (Ethernet, IP, TCP, TLS, HTTP…).

Pourquoi le modèle OSI est important pour les débutants ?

Comprendre le modèle OSI, c’est poser la première brique d’une carrière dans l’informatique et les réseaux.

• Il donne une vision claire et progressive du fonctionnement d’Internet.
• Il aide à mieux comprendre des notions comme les IP, MAC, TCP, UDP, qui peuvent sembler abstraites au départ.
• Il constitue une base solide pour évoluer vers des métiers comme technicien systèmes et réseaux, ingénieur réseau ou encore expert en cybersécurité.

👉 Si vous souhaitez apprendre à configurer, gérer et sécuriser des réseaux informatiques, la formation Technicien systèmes et réseaux de la Wild Code School est un excellent point de départ.

Conclusion

Le modèle OSI ne décrit pas les réseaux tels qu’ils existent réellement : il est entièrement théorique. Mais il reste un outil précieux pour comprendre la logique des communications et classer les technologies utilisées dans les infrastructures modernes.

En explicitant les parallèles entre OSI et les protocoles concrets (Ethernet 802.3, Wi-Fi 802.11, IP, TCP, TLS, HTTP…), on peut mieux visualiser comment une donnée traverse les réseaux… de l’application jusqu’au signal physique.