Les applications distribuées jouent un rôle toujours plus important dans les solutions apportées aux différents problèmes informatiques. La définition d'un modèle de référence pour l'interconnexion de systèmes dits "ouverts" est une conséquence directe de cette explosion des besoins d'échanges de données informatiques. Ce modèle, connu sous le nom de "modèle de référence OSI", définit sept niveaux d'abstraction permettant de structurer les fonctionnalités de la communication entre deux applications. Avec les premières implantations des niveaux supérieurs de cette pile de protocoles, on a pu constater que des problèmes structurels existent dans la définition des interactions entre les couches orientées applications. Le travail procède à une analyse de ces problèmes et propose un amendement au modèle de référence OSI pour clarifier les liens entre ces niveaux. L'analyse des utilisations du modèle OSI montre également que les applications basées sur ce modèle de référence sont souvent pénalisées dans leurs performances: les tâches accomplies par la pile de protocoles OSI étant plus complexes que pour d'autres types de protocoles, il est normal qu'elles nécessitent plus de ressources. La thèse propose une approche s'appuyant sur une vue orientée objet de la pile de protocoles et introduit les concepts de parallélisme interne (à l'intérieur d'activités spécifiques) et externe (entre éléments indépendants de la pile de protocoles) pour compenser efficacement les effets négatifs dus à la complexité des protocoles. Une application de ces concepts est également présentée dans le cadre de la réalisation d'un prototype de co-processeur implantant les niveaux supérieurs de la pile de protocoles OSI. Le support matériel utilisé est un réseau de transputers, ce qui permet d'offrir un support de parallélisme réel.