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Modèle OSI et TCP/IP : exercices corrigés de Bac pro CIEL
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Le modèle OSI compte sept couches, de la couche physique (la plus basse) à la couche application (la plus haute) 4.
- Le modèle TCP/IP en compte quatre : sa couche basse fusionne liaison de données et physique, sa couche haute regroupe application, présentation et session 23.
- IP se place à la couche 3 du modèle OSI, TCP à la couche 4 3.
- Trame au niveau liaison, paquet au niveau réseau, message pour les couches supérieures 4.
- À l'émission, chaque couche ajoute son en-tête ; la couche 2 ajoute en plus une fin de trame contenant le contrôle d'erreur 4.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font manipuler le vocabulaire et la logique des modèles en couches. Ils sont classés du niveau 1 (repérer) au niveau 3 (raisonner sur une situation). Cherche d'abord seul, avec une feuille. Ouvre un indice seulement si tu bloques, puis compare ta démarche à la correction, étape par étape.
Niveau 1 : repérer et nommer
Les trois premiers exercices ne demandent que du vocabulaire et du repérage. Ils servent de base pour les suivants. Leur énoncé complet figure dans la liste des exercices ci-dessous.
Niveau 2 : compter et calculer
Ces exercices demandent de raisonner sur la correspondance entre les modèles et sur l'encapsulation : chaque couche ajoute sa propre information devant les données qu'elle reçoit de la couche du dessus.
Niveau 3 : raisonner sur une situation
Les derniers exercices mélangent plusieurs notions. Ils ressemblent à ce qu'on te demande en atelier : expliquer un choix de conception ou localiser une panne par couche.
Les exercices
Exercice 1 Combien de couches de plus ?
Le modèle OSI et le modèle TCP/IP n'ont pas le même nombre de couches. Donne le nombre de couches de chacun, puis calcule de combien de couches le modèle OSI dépasse le modèle TCP/IP.
Indice 1
Le modèle OSI est le plus détaillé des deux.
Indice 2
Le résultat est une simple soustraction.
Exercice 2 Trame, paquet ou message ?
Complète chaque phrase avec le bon terme parmi trame, paquet, message :
a) L'unité de transmission au niveau de la carte réseau (couche de liaison) s'appelle une ...
b) L'unité de transmission au niveau de la couche réseau s'appelle un ... IP.
c) Pour les couches supérieures, on emploie le terme générique de ...
Indice 1
Pense à l'ordre des couches : liaison en bas, réseau au milieu, couches supérieures en haut.
Voir la correction pas à pas
a) Au niveau de la carte réseau, c'est-à-dire de la couche de liaison, l'unité est la trame 4.
b) Au niveau de la couche réseau, on parle de paquet IP 4.
c) Pour les couches supérieures, le terme générique est message 4.
Retiens la progression du bas vers le haut : trame, puis paquet, puis message.
Exercice 3 Où se placent IP et TCP ?
Dans le modèle OSI, indique le numéro de couche où l'on retrouve le protocole IP, puis celui où l'on retrouve le protocole TCP. Lequel des deux se situe le plus haut ?
Indice 1
Les deux numéros se suivent.
Voir la correction pas à pas
Le protocole IP se retrouve à la couche 3 du modèle OSI 3.
Le protocole TCP se retrouve à la couche 4 du modèle OSI 3.
Plus le numéro est grand, plus on est haut dans la pile : TCP (couche 4) est au-dessus d'IP (couche 3).
IP : couche 3 (réseau) ; TCP : couche 4 (transport). TCP s'appuie donc sur IP, placé juste en dessous.
Exercice 4 Les couches qui restent isolées
Le modèle TCP/IP regroupe des couches OSI : sa couche du bas fusionne les 2 couches « liaison de données » et « physique », et sa couche du haut regroupe 3 couches OSI hautes. Combien de couches OSI correspondent à une couche TCP/IP à elles seules (une pour une) ? Nomme-les à l'aide des protocoles IP et TCP.
Indice 1
Pars des 7 couches OSI et retire celles qui sont regroupées.
Indice 2
Les deux couches restantes sont celles où l'on place IP et TCP.
Voir la correction pas à pas
Le modèle OSI compte 7 couches 4.
La couche basse de TCP/IP absorbe 2 couches OSI (liaison de données et physique) 2.
La couche haute de TCP/IP absorbe 3 couches OSI (application et les deux voisines) 2.
Il reste 7 − 3 − 2 = 2 couches OSI, qui sont les couches 3 (IP) et 4 (TCP) 3.
Cela cadre avec les 4 couches de TCP/IP : 1 + 1 + 1 + 1 = 4 3.
Deux couches OSI, la couche réseau et la couche transport, ont chacune une couche équivalente dans TCP/IP. Les quatre couches de TCP/IP se décomposent ainsi : une couche basse (2 OSI), une couche pour IP, une pour TCP, une couche haute (3 OSI).
Exercice 5 Compter les en-têtes ajoutés
Une application envoie des données à travers une pile OSI complète. Chaque couche, de la couche 7 jusqu'à la couche 2 comprise, ajoute son en-tête. La couche 1 n'en ajoute pas. Combien d'en-têtes sont ajoutés au total ? Quelle couche ajoute en plus une fin de trame, et pour quoi faire ?
Indice 1
Compte les numéros de 7 à 2, bornes comprises.
Indice 2
Attention à ne pas compter la couche 1.
Voir la correction pas à pas
Chaque couche de la 7 à la 2 ajoute un en-tête 4.
Les numéros 7, 6, 5, 4, 3 et 2 forment 7 − 2 + 1 = 6 couches.
La couche 1 ne fait que transmettre des bits sur le support, sans en-tête 4.
La couche 2 ajoute aussi une fin de trame (trailer) qui stocke le contrôle d'erreur sur les trames transmises 4.
Six en-têtes sont ajoutés ; la couche 2 (liaison) ajoute en plus une fin de trame pour la détection d'erreurs.
Exercice 6 Taille d'une trame sur le câble
Dans cet exercice, on suppose une pile TCP/IP simplifiée, avec des tailles d'en-têtes courantes mais arrondies au cas le plus simple. Un message d'application fait 200 octets. La couche transport ajoute un en-tête de 20 octets, la couche réseau un en-tête de 20 octets, la couche de liaison un en-tête de 14 octets et une fin de trame de 4 octets. Calcule la taille de la trame envoyée.
Indice 1
La couche de liaison ajoute à la fois un en-tête et une fin de trame.
Indice 2
Additionne tous les éléments, sans oublier les 200 octets de données.
Voir la correction pas à pas
On part du message : 200 octets.
La couche transport ajoute son en-tête : 200 + 20 = 220 octets.
La couche réseau ajoute le sien : 220 + 20 = 240 octets (c'est le paquet).
La couche de liaison ajoute un en-tête de 14 octets et une fin de trame de 4 octets : 240 + 14 + 4 = 258 octets 4.
La trame fait 258 octets. Les 58 octets en plus du message sont le prix de l'encapsulation : 20 + 20 + 14 + 4.
Exercice 7 Pourquoi le contrôle d'erreur est-il à la fin ?
Les en-têtes se placent au début des données, mais le contrôle d'erreur (checksum) d'une trame se place dans une fin de trame. Propose une explication à partir du fonctionnement d'une carte réseau, puis dis ce que ce contrôle permet de détecter.
Indice 1
Demande-toi à quel moment la carte peut connaître le résultat du calcul.
Indice 2
Un contrôle calculé sur toute la trame ne peut être connu qu'une fois les données traitées.
Voir la correction pas à pas
La couche de liaison ajoute un en-tête et une fin de trame ; cette dernière stocke le checksum 4.
Le checksum dépend de tout le contenu de la trame, donc son résultat n'existe qu'une fois ce contenu parcouru.
Mettre le checksum à la fin permet à la carte de commencer à émettre l'en-tête et les données sans attendre la fin du calcul 4.
Ce contrôle sert à la détection d'erreurs sur les trames transmises 4.
Placer le checksum à la fin évite d'attendre : la carte émet au fil de l'eau puis ajoute le résultat. Le récepteur recalcule ensuite le contrôle pour repérer une trame abîmée.
Exercice 8 Diagnostic de panne par couche
Un poste ne peut plus joindre un serveur. Pour chaque observation, indique la couche OSI la plus probablement en cause (physique, liaison, réseau, transport ou application), puis explique ta démarche :
a) Le câble est débranché : aucun signal n'arrive sur le support.
b) La carte réseau reçoit des trames mais le contrôle d'erreur les rejette.
c) Les paquets IP n'arrivent pas à la bonne destination.
d) Un récepteur surchargé doit demander à l'émetteur de ralentir.
Indice 1
Commence par la couche physique et monte.
Indice 2
Le contrôle de flux est un mécanisme dont le rôle est d'éviter des pertes.
Voir la correction pas à pas
a) Le signal n'arrive pas : problème de couche physique, qui s'occupe de transmettre la suite de bits sur le support 4.
b) Les trames rejetées par leur contrôle d'erreur : couche de liaison, qui gère la trame et sa fin de trame 4.
c) Des paquets IP mal acheminés : couche réseau, où l'unité est le paquet IP et où l'on retrouve IP à la couche 3 43.
d) Faire ralentir l'émetteur relève du contrôle de flux : le récepteur peut freiner l'émetteur, voire lui ordonner d'arrêter, pour éviter les pertes 4. Dans la pile TCP/IP, cela se discute plutôt côté transport, où se trouve TCP.
Démarche : tester dans l'ordre 1, 2, 3, 4, car tant qu'une couche basse est en panne, les couches du dessus ne peuvent pas fonctionner.
Réponses : a) physique, b) liaison, c) réseau, d) contrôle de flux (transport en pratique). On remonte les couches une à une jusqu'à trouver la première qui dysfonctionne.
Les questions qu'on se pose
Faut-il apprendre par cœur les deux modèles, OSI et TCP/IP ?
Le modèle OSI est surtout théorique et date des années 1970 ; il a permis de poser les bases des communications réseau 3. Il sert de cadre de référence pour décrire n'importe quelle architecture 4. Le modèle TCP/IP est celui qu'on retrouve réellement sur Internet. Il faut donc connaître les deux et savoir faire la correspondance entre eux, en sachant qu'elle n'est pas toujours parfaite 3.
Pourquoi y a-t-il 7 couches dans l'un et 4 dans l'autre ?
TCP/IP regroupe des fonctions qu'OSI répartit sur plusieurs niveaux : sa couche du bas réunit la liaison de données et la physique, tandis que sa couche du haut englobe trois couches hautes d'OSI 2. OSI est né d'un autre besoin : les premiers réseaux venaient d'un seul constructeur et les équipements de marques différentes s'entendaient mal. On a donc normalisé les éléments communs à tous les réseaux dans un cadre unique, découpé finement en sept couches 4.
Comment retenir à quel niveau parler de trame, de paquet ou de message ?
Monte la pile : trame pour la liaison (la carte réseau), paquet pour la couche réseau (paquet IP), message pour les couches supérieures 4. Un moyen simple : plus on descend, plus les données sont « emballées » et proches du câble.
Sources
- Cours de Réseaux : Notions fondamentales et protocoles, CNRS - Université Lumière Lyon 2. Consulté le 9 novembre 2026.
- TCP/IP Introduction - Architectures et protocoles, CNRS. Consulté le 9 novembre 2026.
- Modèle TCP/IP - Modèle OSI (Spécialité NSI - Lycée La Martinière Diderot), Académie de Lyon. Consulté le 9 novembre 2026.
- Architecture en Couches - Modèle TCP/IP et OSI, INRIA - Université Paris-Saclay. Consulté le 9 novembre 2026.
- Modèle OSI, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
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