Couche Liaison de données
2015/2016
Introduction
Pourquoi une liaison de données ?
Le circuit de données permet d’émettre et/ou de recevoir des
bits en série mais avec :
un débit
Un délai
Un taux d’erreurs
C’est insuffisant
ajout d’une interface logique
Introduction
Performance des communications
Temps d’émission (ou de transmission)
Nombre de bits à la couche physique du message/débit de la
carte réseau : Quantité d’information / débit
Délai de propagation
La distance entre émetteur et récepteur/vitesse de la
propagation du signal :
Temps écoulé entre l’émission et la réception d’une
information
Dépend de la vitesse de l’onde et de la longueur du support
Introduction
Performance des communications
Temps d’attente
C’est le temps perdu par le système de communication.
Chaque fois une file d’attente se forme (dans les nœuds où la
capacité de stockage, i.e., mémoire se présente) dépend de:
la charge du nœud,
la politique d’ordonnancement des messages dans le nœud,
délai souvent aléatoire mais peut être borné si l’on dispose d’une
connaissance suffisante sur le trafic entrant dans le nœud.
Exemple stockage et réexpédition dans les nœuds d’un système
maillé.
Introduction
Performance des communications
Latence ou temps de transfert dans un nœud
Correspond au temps de traitement du message,
dépend de la capacité du traitement du nœud (puissance
CPU),
temps souvent borné et donné par le fournisseur de
l’équipement.
Publicité
Temps d’émission + Temps d’attente + Délai de propagation
Introduction
Performance des communications
Introduction
Introduction
Qu’est ce qu’une liaison de données?
Objectif: fiabiliser le transfert d’infromation entre deux
ETTD
Fiabilité:
Pas d’erreur
Pas de perte
Pas de déséquencement
Pas de duplication
Introduction
Services de liaison de données
Les services à utiliser:
Services offerts par la couche inférieure (physique)
Les services à rendre:
Les utilisateurs doivent avoir l’illusion d’un canal de transmission
fiable
Les utilisateurs doivent avoir pouvoir établir et libérer logiquement
une liaison au dessus d’un circuit
Les services:
Etablissement de liaison
Transfert de données
Libération de liaison
Introduction
Représentation des services
Introduction
Protocole de liaison de données
Une liaison de données : un canal physique capable de
transmettre des bits, raccordant deux ou plusieurs stations et
leur permettent d’échanger de l’information structurée en
trames.
Un protocole de liaison de données : un ensemble de règles
permettant de gérer la liaison:
Règles de codage
Règles de structuration
Règles d’échange.
Le protocole met en œuvre un certain nombre de
mécanismes de communication.
Mécanismes de communication
Publicité
Délimitation des trames
Problème:
Le récepteur doit savoir le début et la fin d’une trame.
Idée:
Une trame doit commencer par un marqueur de début de
trame et se terminer par un marqueur de fin de trame.
Mécanismes de communication
Notion de fanion
le fanion, permet de repérer le début et la fin des données transmises
Le fanion assure trois fonctions essentielles :
il délimite les données,
en l’absence de données à émettre il permet de maintenir la
synchronisation de l’horloge de réception,
en identifiant le fanion, le récepteur peut se caler correctement sur une
frontière d’octets (synchronisation caractère) et, par conséquent, traduire
le flux de bits reçus en un flux d’octets.
Mécanismes de communication
Notion de transparence
L’utilisation d’un caractère spécifique pour indiquer le début ou
la fin d’un bloc de données interdit l’usage de ce caractère dans
le champ données.
Il faut prévoir un mécanisme particulier si on veut transmettre, en
tant que données, le caractère ou la combinaison binaire
représentative du fanion Mécanisme de transparence
Si le fanion est un caractère mécanisme de transparence au
caractère
Si le fanion est une combinaison de bits mécanisme de
transparence binaire
Mécanismes de communication
Notion de transparence
Le mécanisme de transparence consiste à « baliser » le caractère
à protéger par un autre caractère dit caractère
d’échappement.
Ce caractère inséré à l’émission devant le caractère à protéger
(le faux fanion) doit lui-même être protégé s’il apparaît dans le
champ données
Mécanismes de communication
Notion de transparence
L’émetteur insère le caractère d’échappement devant le caractère
à protéger.
En réception, l’interpréteur examine chaque caractère pour
découvrir le fanion de fin.
Publicité
S’il rencontre le caractère d’échappement, il l’élimine et
n’interprète pas le caractère qui le suit, il le délivre au système.
Mécanisme de transparence au caractère
Les protocoles qui utilisent des caractères pour le contrôle de
l’échange sont dits orientés caractères.
En principe, ils utilisent le caractère ASCII 16 (DLE, Data
Link Escape) comme caractère d’échappement.
Mécanismes de communication
Notion de transparence
Mécanisme de transparence binaire
Pour les protocoles orientés bits, une combinaison binaire quelconque est
réservé aux informations de contrôle.
Dans ces protocoles le fanion est représenté par la combinaison binaire «
01111110 » soit 0x7E.
La transparence binaire est assurée par l’insertion d’un « 0 » tous les 5 bits
à « 1 » consécutifs. Seul, le fanion contiendra une combinaison binaire de
plus de 5 bits à 1 consécutifs (01111110).
Cette technique dite du bit de bourrage (bit stuffing).
Outre la transparence au fanion, elle permet la resynchronisation des
horloges en interdisant les longues séquences de bits à 1 consécutifs. Les
bits de bourrage insérés à l’émission sont éliminés par l’interpréteur de
réception.
Mécanismes de communication
Mécanismes de communication
Notion de fanion
Inconvénients:
Ajout des délais introduits par l’insertion et l’élimination des
bits ou caractères de transparence,
Augmentation de la taille des unités de données transmises.
La longueur du bloc émis est variable, ce qui ralentit son
traitement.
Les protocoles dits à haut débit mettent en œuvre d’autres
techniques, comme l’utilisation d’un codage de type 4B/5B,
qui garantissent que le symbole choisi comme délimiteur ne
pourra être présent dans le champ de données.
Mécanismes de communication
Etablissement de la liaison
Le circuit de données est préalablement établi entre A et B
Mécanismes de communication
Etablissement de la liaison
Trame de demande d’établissement
Trame de confirmation d’établissement
Publicité
Mécanismes de communication
Libération de la liaison
La liaison est en cours de transfert de données
Mécanismes de communication
Libération de la liaison
Trame de demande libération
Trame de confirmation
Mécanismes de communication
Transfert de données
La liaison est établie
Mécanismes de communication
Transfert de données
Trame de données ou d’information
Mécanismes de communication
Les problèmes possibles:
Erreurs de transmission
Rupture du circuit de données
Pertes de trames
Débordement du récepteur
Panne d’un des ETTD
Panne d’un des ETCD
Mécanismes de communication
Détection d’erreurs:
Problème:
Des erreurs de transmission
peuvent altérer les données
Idée:
Introduire de l’information de
contrôle permettant de
détecter la présence
d’erreurs de transmission
dans une trame
Mécanismes de communication
Les problèmes possibles:
Erreurs de transmission
Rupture du circuit de données
Pertes de trames
Débordement du récepteur
Panne d’un des ETTD
Panne d’un des ETCD