Architecture réseau Windows et modèle OSI

Cet article explore l’architecture réseau Windows et la façon dont les pilotes réseau Windows implémentent les quatre couches inférieures du modèle OSI.

Pour obtenir des informations générales sur les sept couches du modèle, consultez le modèle OSI.

Les systèmes d’exploitation Microsoft Windows utilisent une architecture réseau basée sur le modèle de mise en réseau à sept couches développé par l’Organisation internationale de normalisation (ISO) en 1978.

Le modèle de référence ISO Open Systems Interconnexion (OSI) décrit la mise en réseau comme « une série de couches de protocole avec un ensemble spécifique de fonctions allouées à chaque couche. Chaque couche offre des services spécifiques aux couches supérieures tout en protégeant ces couches des détails de l’implémentation des services. Une interface bien définie entre chaque paire de couches adjacentes définit les services offerts par la couche inférieure à la couche supérieure et la façon dont ces services sont accessibles.

Le diagramme suivant illustre le modèle OSI.

Les pilotes réseau Windows implémentent les quatre couches inférieures du modèle OSI.

Couche physique

La couche physique est la couche la plus basse du modèle OSI. Cette couche gère la réception et la transmission du flux de bits bruts non structurés sur un support physique. Il décrit les interfaces électriques/optiques, mécaniques et fonctionnelles avec le milieu physique. La couche physique transporte les signaux pour toutes les couches supérieures.

Dans Windows, l’interface réseau carte implémente la couche physique, son émetteur-récepteur et le support auquel la carte réseau est attachée.

Couche de liaison de données

La couche de liaison de données envoie des trames entre des adresses physiques et est responsable de la détection et de la récupération des erreurs qui se produisent dans la couche physique.

La couche de liaison de données est divisée par l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) en deux sous-couches : le contrôle d’accès multimédia (MAC) et le contrôle de liaison logique (LLC).

MAC

La sous-couche MAC gère l’accès à la couche physique, vérifie les erreurs de trame et gère la reconnaissance d’adresse des trames reçues.

Dans l’architecture réseau Windows, la sous-couche MAC est implémentée dans la carte réseau. La carte réseau est contrôlée par un pilote de périphérique logiciel appelé pilote miniport. Windows prend en charge plusieurs variantes de pilotes miniport, notamment les pilotes miniport WDM, les gestionnaires d’appels miniport (MCM) et les pilotes intermédiaires de miniport.

LLC

La sous-couche LLC fournit un transfert sans erreur de trames de données d’un nœud à un autre. La sous-couche LLC établit et termine les liaisons logiques, contrôle le flux d’images, séquence les images, reconnaît les images et retransmet les images non reconnues. La sous-couche LLC utilise l’accusé de réception et la retransmission d’images pour fournir une transmission pratiquement sans erreur sur le lien vers les couches ci-dessus.

Dans Windows, un pilote logiciel appelé pilote de protocole implémente la sous-couche LLC.

Couche réseau

La couche réseau contrôle le fonctionnement du sous-réseau. Cette couche détermine le chemin d’accès physique que les données doivent prendre, en fonction des éléments suivants :

• Conditions réseau

• Priorité de service

• Autres facteurs, tels que le routage, le contrôle du trafic, la fragmentation et le réassemblage des trames, le mappage d’adresses logique-à-physique et la comptabilité de l’utilisation

Un pilote de protocole implémente la couche réseau.

Dans le cadre d'une couche de transport

La couche de transport garantit que les messages sont remis sans erreur, dans l’ordre et sans perte ni duplication. Cette couche évite aux protocoles de couche supérieure d’être préoccupés par le transfert de données avec leurs homologues.

Une couche de transport minimale est requise dans les piles de protocoles qui incluent un réseau fiable ou une sous-couche LLC qui fournit une fonctionnalité de circuit virtuel. Par exemple, étant donné que le pilote de transport NetBEUI pour Windows est une sous-couche LLC conforme à OSI, ses fonctions de couche de transport sont minimales. Si la pile de protocoles n’inclut pas de sous-couche LLC et si la couche réseau n’est pas fiable ou prend en charge des datagrammes (comme avec la couche IP de TCP/IP ou la couche IPX de NWLink), la couche de transport doit inclure le séquencement et l’accusé de réception des images, ainsi que la retransmission d’images non reconnues.

Dans l’architecture réseau Windows, un pilote de protocole, parfois appelé pilote de transport, implémente la couche de transport.