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Couche Liaison : Principes et Protocoles

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Couche Liaison : Principes et Protocoles

Programming, Math, etc. · course

ESEN

Chapitre 4 Couche Liaison : Principes et protocoles

Support pour les 1 [ère] année LFIG, ECOM, TSI

2016 - 2017

20/04/17 Couche liaison Page 1

Introduction

  • Cette couche doit assurer une transmission exemptée d'erreurs sur un canal de communication.

  • Les données sont fractionnées en trames.

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Description

  • La couche liaison récupère des paquets de la couche réseau.

  • Pour chaque paquet, elle construit une (ou plusieurs) trame(s).

  • La couche liaison envoie chaque trame à la couche physique.

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paquet Col2
couche liaison couche liaison

Description

Récepteur Emetteur

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Services offerts

  • Gestion (délimitation) de trames

  • Contrôle (détection et correction) d’erreurs

  • Contrôle de flux

  • Contrôle d'accès à un canal partagé (MAC)

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Délimitation de trames

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Délimitation des trames

  • Il existe trois méthodes :

    • Compter les caractères

    • Utiliser des champs délimiteurs de trame

      • Ils se situent en début et en fin de trame

      • Des bits (ou caractères) de transparence sont nécessaires

    • Violer le codage normalement utilisé dans la

couche physique

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Compter les caractères

  • On utilise un champ dans l'en-tête de la trame pour indiquer le nombre de caractères de la trame

  • Problème : si la valeur du champ est modifiée au cours de la transmission

  • Méthode rarement utilisée seule

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Exemple

Trames émises

06 ‘S’ ‘U’ ‘P’ ‘E’ ‘R’ 03 Col8 ‘L’ ‘E’ 06 ‘C’ ‘O’ ‘U’ ‘R’ ‘S’
mes reçues mes reçues mes reçues mes reçues mes reçues mes reçues mes reçues





















































06 ‘S’ ‘U’ ‘P’ ‘E’ ‘R’ 04 ‘L’ ‘E’ 06 43 ‘O’ ‘U’ ‘R’ ‘S’

code ASCII de ‘C’

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Utiliser des délimiteurs

  • Un fanion (délimiteur) est placé :

    • au début de chaque trame

    • à la fin de chaque trame (en fait, au début de la

suivante)

  • Un fanion (flag) = séquence particulière de bits

  • Des bits de transparence sont alors nécessaires pour qu’une séquence binaire dans la trame ne corresponde accidentellement au fanion.

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Exemple

  • Fanion : 01111110

  • Bit de transparence : 0 inséré après toute séquence de cinq 1 successifs dans la trame.

  • Technique utilisée dans :

Publicité

  • HDLC

  • PPP

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Exemple

Données : 01011001111110

Trame :

01111110 010110011111010 01111110

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Utiliser des fanions

  • Avantages

    • permet toujours de retrouver la synchronisation

    • permet l'envoi de trames de tailles quelconques

    • technique la plus simple

  • Cette technique est utilisée également en considérant des caractères de délimitation et des caractères de transparence.

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Détection et correction d’erreurs

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Transmission d’information

canal

Col1 Col2
bruit bruit

émetteur récepteur

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Causes d’erreurs sur un canal

  • Perturbations et imperfections des supports de transmission déformations des signaux ⇒ transmis erreurs sur les données binaires ⇒ reçues (0 au lieu de 1 ou viceversa).

  • Nécessité d'un mécanisme de contrôle et de vérification de validité des séquences binaires transmises

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Taux d’erreur sur un canal

nombre de bits erronés taux d'erreur 

nombre de bits émis

  • 10 [-9] pour les réseaux locaux

  • 10 [-5] pour le RTC

  • taux élevé pour la téléphonie sans fil

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Deux stratégies possibles

La destination peut :

  • détecter les erreurs, puis demander une retransmission

    • code détecteurs d’erreurs

  • détecter et corriger les erreurs

    • codes correcteurs d’erreur

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Principe des codes

  • Exploiter la redondance d’informations

  • ajouter à chaque bloc de données à émettre des

bits supplémentaires (redondants), qui sont calculés en fonction de ces données.

  • Le récepteur refait le même calcul sur les

données reçues et compare le résultat avec les bits rajoutés par l‘émetteur pour vérifier s'il y avait eu des erreurs de transmission.

  • Corriger est plus difficile que détecter  plus de bits de contrôle

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Mot de code

d bits de données +

c bits de contrôle

n bits d’information (à transmettre)

Un tel mot de n bits est appelé un mot de code

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Codes de parité verticale (Vertical Redundancy Check)

  • A chaque bloc de bits (7 ou 8) est ajouté un bit de parité : bit de contrôle.

  • Si le nombre de bits ‘ 1’ dans le bloc est pair, le bit de contrôle = 0, sinon, il est égal à 1.

erreurs simultanément.

21

Publicité

Code de parité longitudinale (Longitudinal Redondancy Code) LRC

  • Méthode des bandes magnétiques  Principe :

  • Additionner les caractères constituant un enregistrement.

  • Rajouter à chaque colonne représentant une suite de bits de même rang un bit de parité.

  • Effectuer cette opération même sur le rang des bits de parité. => Le caractère supplémentaire obtenu est appelé LRC.

22

Contrôle par redondance cyclique (CRC)

23

Contrôle par redondance cyclique (CRC)

TéléInformatique - Dr. I. CHAHBI 24

Sous-couche MAC

  • Cette sous-couche a pour rôle de :

    • gérer l’accès au support physique car il s’agit

d’une liaison multipoint,

  • structurer les bits d’information en trames (dites

MAC),

  • gérer les adresses physiques (dites MAC) des

cartes réseaux.

  • Elle est indépendante du média : câble cuivre, fibre optique, onde hertzienne …

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Couche de contrôle
d’accès au Medium		 Col2 Col3
Couche de contrôle
d’accès au Medium

802.3

Application Col2
Présentation Présentation
Session Session
Transport Transport
Réseau Réseau
Liaison Liaison
Physique Physique

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Adressage physique

  • Dans le cas d’une liaison multipoint, il est nécessaire de disposer d’une adresse physique pour chaque machine.

Adresse de A ? Adresse de B ? Adresse de C ? Adresse de D ?

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Adresse MAC

  • Les réseaux Ethernet, Token Ring et FDDI utilisent le même type d’adressage : l’adressage MAC.

  • Cette adresse (sur 48 bits) permet d’identifier de manière unique un nœud dans le monde.

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Format d’une adresse MAC

I/G U/L Adresse Constructeur Sous-adresse

1 bit 22 bits 24 bits

  • I/G (Individual/Group)

    • si le bit est à 0 alors l’adresse spécifie une machine

unique (et non un groupe).

  • U/L (Universal/Local)

    • si le bit est à 0 alors l’adresse est universelle et respecte

le format de l’IEEE.

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Adresse Constructeur

  • Une adresse universelle est attribuée par l’IEEE à chaque constructeur.
Constructeur Adresse (3 octets)
Cisco 00000C
3Com 0000D8, 0020AF,
02608C, 080002
Intel 00AA00
IBM 08005A

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Types d’adressage

  • Adresse pour la diffusion générale (broadcasting) : tous les bits à 1

  • Adresse pour la diffusion restreinte (multicasting) : bit I/G à 1

  • Adresse correspondant à un unique destinataire (unicasting) : bit I/G à 0

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Format des trames Ethernet

6 octets 2 octets n octets 4 octets

Préambule SFD Adr. MAC dst Adr. MAC src long Données PAD FCS
101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011		 101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011		 101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011		 101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011		 101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011		 101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011		 101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011		 101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010
10101011

7 octets 1 octet

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Champs de la trame

  • Préambule : sert à synchroniser le récepteur.

  • SFD (Start Frame delimiter) : délimiteur.

  • Longueur : nombre d’octets du champ Données.

  • Données : informations provenant de la sous-couche LLC. La longueur de ce champ est comprise entre 0 et 1500 octets.

  • Bourrage (PAD) : octets de bourrage sans signification, insérés si la longueur du champ Données est insuffisante (inférieure à 46 octets).

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  • FCS : champ pour la détection d’erreurs.

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    Format des trames HDLC

    Fanion

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    Champs de la trame

    • Fanions : délimiteurs de trame

    • Adresse : champ sous-utilisé dans Transpac (liaison point à point)

    • Commande : voir plus loin

    • Données : une suite de bits généralement groupée en octets (128 à 512 pour Transpac)

    • FCS (Frame Check Sequence) : séquence de détection d’erreurs égale au reste de la division du polynôme associé aux différents champs de la trame par X [16] + x [12] + x [5] + 1 (dans l’avis V41).

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    Types de trames

    • Trois types de trames sont utilisées :

      • trames I (Information) : données à transmettre,

      • trames S (Supervisory) : gestion des erreurs et

    du flux,

    • trames U (Unnumbered) : établissement et

    libération de la liaison.

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    Champ Commande

    7 Col2 Col3 Col4 Col5 Col6 Col7 0
    0
    Col1 Col2 Col3 Col4 Col5 Col6 0 1

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    Trame I

    • N(S) correspond au numéro, modulo 8, de la trame émise (Sent Frame).

    • N(R) représente un acquittement « collectif » en indiquant le numéro de la prochaine trame attendue (Requested Frame).

    • P/F signifie (entre autres) :

      • P (Poll) si station primaire. P/F à 1 indique qu’un

    acquittement immédiat est demandé.

    • F (Final) si station secondaire. P/F à 1 indique une fin

    de transmission.

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    Trame S

    • Le champ S possède 4 valeurs :

      • 00 signifie RR (Receiver Ready) : prêt à recevoir de

    nouvelles trames.

    - 01 signifie RNR (Receiver Not Ready) : pas prêt à

    recevoir de nouvelles trames.

    - 10 signifie REJ (Reject) : demande la retransmission

    des trames de numéro supérieur à N(R).

    - 11 signifie SREJ (Selctif Reject) : demande la

    retransmission de la trame de numéro N(R).

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    Trame U

    • Le champ M possède 32 valeurs dont :

      • 00111 signifie SABM (Set Asynchronous

    Balanced Mode) : établit une liaison en mode équilibré LAPB.

    • 01000 signifie DISC (Disconnected) : demande

    de déconnexion.

    • 01100 signifie UA (Unnumbered

    Acknowledgement) : acquitte une trame non numérotée.

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    Exemple d’échange

    1,3,P

    DISC,P

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