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Niveau 2: Couche Liaison
PRESENTATION
Objectif: fiabiliser la transmission physique
Unité d’information: L-PDU ou trame
Application
Application
Présentation
Présentation
Session
Session
Transport
Transport
Résea
u
Liaison
Résea
u
Liaison
Physique
Protocole de liaison
Physique
Fonctions:
• Identification de la source et du destinataire
• Formatage de trame
• Délimitation/identification de trame
• Contrôle d’erreur
• Contrôle de flux
• Gestion de la liaison
SERVICES/PROTOCOLES DE LA COUCHE LIAISON
4 catégories:
• Service sans connexion / avec connexion
• Protocoles sans acquittement / avec acquittement
PRINCIPES DE BASE
Interface
Interface
ETTD
ETCD
ETCD
ETTD
Circuit de données
Liaison de données
ETTD : Equipement Terminal de Transmission de Données
ETCD : Equipement Terminal de Circuit de Données (ex:
modem)
Principaux Types de Fonctionnement
• Stations jouent un rôle identique : Mode Equilibré
• Mode Déséquilibré :
• Maître/Esclave (temporaire)
• Station Primaire/Secondaire (permanent)
Mode de gestion d’un circuit de données:
Liaison point-à-point
 Dialogues entre une station primaire et une station secondaire
• Invitation à recevoir (selecting)
• Invitation à émettre (polling)
 Dialogues entre stations équilibrées : les deux stations peuvent
émettre en fonction de leurs besoins
Liaison multi-point
 Dialogue entre une station primaire et n stations secondaires.
Deux méthodes
Tour de table (Roll Call Polling)
On demande à chaque station si elle souhaite émettre.
Chaînage (Hub Polling)
Une station qui souhaite émettre doit s’assurer auparavant
que le canal est libre
 Dialogues entre n stations équilibrées : problème de Méthode
d ’accès (cf. réseau locaux)
PROCEDURES DE TRANSMISSION
Structuration des entités:
• Synchronisation
• Commandes
• Erreurs
Règles d’échange:
• Etablissement /Libération de connexion (mode
connecté)
• Transfert de données
Réseau
3
Réseau
Liaison
2
Liaison
Physique
1
Physique
Support physique
NOTION DE TRAME
 Découpage des trains de bits en trames
Comptage de caractères:
 Nombre de caractères véhiculé dans l’en-tête
Figure 1
Délimiteurs de trame:
 Utilisation des caractères de début et de fin de trame
avec des caractères de transparence
Figure 2.a
 Utilisation des fanions de début et de fin de trame avec
des bits de transparence
Figure 2.b
Violation du codage utilisé dans la couche physique:
 Utilisation des impulsions non définies dans le codage
de la couche physique
Figure 1 (Comptage de caractères)
Trame sans erreur
Compteurs de caractères
5
1
2
3
4
5
6
Trame 1
7
8
9
8
0
1
Trame 2
2
3
4
5
6
...
n
4
5
6
...
n
Trame 3
Trame avec erreur
Compteurs de caractères
Erreur
5
1
2
3
4
7
Trame 1
6
7
8
9
8
0
1
2
3
Trame 2 (erronée)
Figure 2 (Délimiteurs de trame)
a) Utilisation des caractères
Données envoyées par la Couche Réseau
DLE
STX
A
DLE
DLE
B
ETX
Données traitées par la Couche Liaison: ajout des caractères de transparence
DLE
STX
A
DLE
DLE
B
DLE
ETX
Données remises à la Couche Réseau
DLE
STX
A
DLE
B
DLE
ETX
b) Utilisation des fanions
Données originales
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
Données transmises sur le support physique
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
Bits de transparence
Données stockées par le récepteur après retrait des bits de transparence
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
PROTECTION CONTRE LES ERREURS
INTRODUCTION
SUPPORTS
• Bruit
• Synchronisation horloge
• Affaiblissement, ...
INTRODUCTION D’ERREURS
TAUX D’ERREUR
• Type de circuit (local, distant)
• Nombre de répéteurs
• Support (câble, satellite,...)
• Débit
• Codage ou modulation
TAUX DE L’ORDRE DE 10-3 à 10-12
MECANISMES
Détection
Correction
PROTECTION CONTRE LES ERREURS
STRATEGIES
DETECTION SIMPLE
• Envoi d’alarmes par le décodeur
CORRECTION D’ERREUR
• Correction directe :
• le décodeur peut corriger lui même
• Correction par retransmission :
• le décodeur détecte l’erreur et
demande une retransmission :
• retransmission avec arrêt et attente
• retransmission continue
• retransmission sélective
TAUX D’ERREUR RESIDUEL
• Erreurs qui restent après correction
R
E 3
R
E 3
R
E
1
2
2
1
1
3
3
1
2
2
1
NACK
1
Arrêt et Attente
1
ACK
SREJ2
5
3
2
2
5
SELECTIF
4
CONTINUE
REJ2
4
4
4
ARRET ET ATTENTE
1
2
3
Arrêt et Attente
ACK4
ACK5
2
2
2
PROTECTION CONTRE LES ERREURS
CONTROLE DE FLUX
 Réguler le flux de données entre un émetteur et un
récepteur
Capacité de stockage
Capacité de traitement
Plusieurs variantes de contrôle de flux
• Protocole de type « envoyer et attendre » (Send and
Wait)
 Envoi d’une trame
 Le récepteur informe l ’émetteur de son état par
un acquittement positif ou négatif
• Protocoles avec fenêtre d ’anticipation
 Les données circulent dans les deux sens
 Liste des numéros de séquence autorisés =
fenêtre d ’anticipation
MECANISME DE TYPE « ENVOYER ET ATTENDRE »
Procédure 1 : une procédure simple
Hypothèses :
Transmission de données dans un sens
Canal de communication parfait
Taille de mémoires de tampon infinie
Numérotation des trames pas nécessaire
A
B
Trame
Acquittement
Trame
Acquittement
MECANISME DE TYPE « ENVOYER ET ATTENDRE »
Procédure 2 : un procédure simple pour un canal bruité
Hypothèses :
Transmission de donnée dans un sens
Taille de mémoires de tampon infinie
Canal de communication non parfait
Numérotation des trames
Problèmes:
 Trames perdues
 Trames erronées
 Duplication de trame
Principe:
Emetteur
Emission d’une trame n
Attendre l’acquittement de la trame émise
Si acquittement de la trame est reçu
alors émission de la prochaine trame n+1
Récepteur
Réception d’une d’une trame n
Vérification de l’intégrité et de la non duplication de la trame
Si OK alors envoi d’un acquittement pour la trame n
A
B
Trame 1
Temporisateur
Acquittement 1
Trame 2
Temporisateur
Trame erronéee
Retransmission de la trame 2
Trame 2
Temporisateur
Acquittement perdu
Retransmission de la trame 2
Duplication
de trame
MECANISME AVEC FENETRE d’ANTICIPATION
Procédure 3 : fenêtre d’anticipation de largeur n
Hypothèses :
Transmission de donnée dans les deux sens
Canal de communication non parfait
Taille de mémoires de tampon limitée
Numérotation des trames
Principe:
Une station est autorisée à émettre plusieurs trames successives
pendant le délai de propagation aller-retour sans atteindre la
taille de la fenêtre d’anticipation.
 Utilisation efficace de la bande passante
Possibilité de « piggybacking »
Regroupement possible des acquittements
Deux compteurs:
• ProchaineTrameEnvoyée
• TrameAttendue
MECANISME AVEC FENETRE d’ANTICIPATION
Procédure 3 : fenêtre d’anticipation de largeur n
Problèmes:
Comment résoudre les problèmes de trames perdues ou
erronées ?
 Retransmission à partir de la trame erronée ou perdue
 Rejet sélectif
 Reprise sur Temporisation
 Reprise sur Acquittement Négatif
Conclusion
=> Mécanismes de contrôle de flux sont donc
très liés aux mécanismes de reprise sur
erreur
PANORAMA DES PROTOCOLES DE LIAISON
Procotole de liaison synchrone orienté caractère
• BSC
Procotole de liaison synchrone orienté bit
• HDLC, SDLC, ADCCP
Protocole de liaison asynchrone orienté caractère
• Télex
Protocole de liaison asynchrone orienté bit
• Inexistant
BSC
Orienté caractère
SDLC
Orienté bit
(Binary Synchronous Communication)
(Synchronous Data Link Control) IBM
ISO
ANSI
ADCCP
HDLC
(Adavanced Data
Communication
Control Protocol)
(High-level Data Link Control)
ITU-T
IETF
LAP
(Link Access Procedure)
IEEE
ITU-T ITU-T
PPP
LLC
(Logical Link
(Point to
Control)
Point Protocol)
LAP-D
ITU-T
LAP-B
LAP-F
(Link Access Procedure-Balanced)