Contrôle de parité verticale (Vertical Redundancy Check VRC) · Couche liaison Page 45...

Contrôle de parité verticale (Vertical

Redundancy Check VRC)

• 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.

• Simple mais, peu efficace. Ne permet de détecter

que les erreurs portant sur un nombre impair de

bits.23Couche liaison

Contrôle de parité longitudinale (Longitudinal

Redondancy Check

LRC) Principe :

• contrôler l'intégrité des bits de parité d'un bloc de

caractères.

• 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.

.

• L’utilisation du VRC et du LRC simultanément permet de

détecter plus d’erreurs et d’en corriger parfois.

24Couche liaison

Contrôle de parité longitudinale (Longitudinal

Redondancy Check

LRC)

25Couche liaison

• contrôle de parité croisé

Contrôle par redondance cyclique

(CRC)

26Couche liaison


(CRC)

27Couche liaison


(CRC)

28Couche liaison


(CRC)

29Couche liaison


(CRC)

30Couche liaison

Couche liaison Page 31

Contrôle de flux

Contrôle de flux

Principe de base : il est interdit à l'émetteur

d'envoyer des trames sans avoir auparavant reçu

une permission implicite ou explicite du récepteur.

Mécanismes mis en œuvre

• Utilisation d'acquittements

• Gestion de temporisateurs

• Numérotation des trames

• Limitation du nombre de trames pouvant être

envoyées par l'émetteur.


Fiabilité du transfert

ARQ (Automatic Repeat reQuest) : est une méthode de

contrôle d’erreur pour la transmission de données. Elle

utilise des acquittements et des temporisateurs pour

parvenir à une transmission efficace de l'information.

• Un acquittement : est un message envoyé par le récepteur

vers l'émetteur afin de lui informer que la trame émise a été

bien reçue.

• Temporisateur (timeout): permet de borner le délai de

réception des acquittements

Deux types de protocoles ARQ :

Protocole « envoyer et attendre » (Send and Wait).

Protocole «à fenêtre d'anticipation » (SlidingWindow).


Protocole « envoyer et attendre »

(Send and Wait) Principe:

• l'émetteur envoie une seule trame de données à la fois.

• Après avoir émis une trame, l'émetteur n'envoie pas de

données supplémentaires tant qu'il n'a pas reçu

d'acquittement (ACK) de la part du destinataire.

• Le destinataire n'envoie un ACK qu'après avoir reçu une

trame correcte.

• Si l'émetteur ne reçoit pas d'ACK avant l'expiration d'un

délai prédéfini (appelé temporisateur ou timeout), il réémet

la trame précédemment envoyée.

Avantage :

• empêche l'émetteur d'envoyer des données plus rapidement

que le récepteur ne peut les traiter.


Efficacité du « send and wait »

• Efficacité = taux d’occupation de la voie

= taux d’utilisation du canal de transmission

= temps de transmission (trame ou fichier) /

temps de transfert (trame ou fichier) Couche liaison Page 35

Performance des communications


Protocole « Send and Wait »



• Ce protocole est unidirectionnel et ne permet qu’une

faible utilisation de la capacité du canal.

• La liaison de données est inoccupée la plupart du

temps.

• L’émetteur passe son temps à attendre l’acquittement

du récepteur.

• Le récepteur passe son temps à attendre la trame de

données de l’émetteur.

• Mauvaise utilisation du circuit lorsque le temps de

propagation est important.

=> Solution : Protocole à fenêtre d’anticipation (Sliding

Windows) Couche liaison Page 40

Protocole avec fenêtre d’anticipation

« Sliding Window » Principe :

• Transmission de données et acquittements dans les 2 sens

(mode bidirectionnel).

• Envoi d’un certain nombre de trames sans attendre

d'acquittement (pipelining).

• Acquittements ajoutés à des trames de données envoyées

dans l'autre sens (piggypacking).

• L’émetteur stocke les trames non acquittées dans des

mémoires tampons (Buffer) .

• Si la fenêtre atteint son maximum, on n'envoie plus rien

jusqu'à une libération, ( réception de l’acquittement).

=> Plus d'efficacité, Plus de complexité de gestion et besoin de

tampons pour trames non encore acquittées (et susceptibles

d'être réémises).Couche liaison Page 41

Protocole « Sliding Window »

• Les trames émises ont un numéro de séquence codé sur n

bits (0:2^(n)-1), où n est la longueur du champ numéro de

séquence.

• Fenêtre d'émission (côté émetteur) : la liste des numéros de

séquence des trames autorisées à être émises .

• Fenêtre de réception (côté récepteur) : la liste des numéros

de séquence des trames autorisées à être reçues.

• Taille (maximale) = nombre de trames autorisées d’être

émises sans attendre les acquittements.

• Contenu de la mémoire tampon = numéros de séquence

des trames envoyées mais non encore acquittées.



Types d’acquittements :

Lorsque plusieurs trames doivent être acquittées, il est possible:

• d’envoyer un acquittement « individuel » pour chaque trame

• d’envoyer un acquittement « collectif » en indiquant

- le plus grand numéro de trame parmi celles qui sont acquittées

- ou le numéro de la prochaine trame attendue.



Erreurs de transmission

• Si une trame située au milieu d'une série est perdue ou erronée ?

• Deux techniques de rejet sont possibles :

1) Technique de rejet total :

• Le récepteur rejette toutes les trames qui suivent celle qui est erronée.

=> Retransmission de toutes les trames qui suivent la trame erronée.

- Inconvénient : le canal est mal exploité.

- Avantage : pas besoin de mémoires tampons.

2) Technique de rejet sélectif :

• Le récepteur stocke les trames non erronées . Quand le récepteur reçoit la trame

erronée, il envoie un acquittement de cette trame.

- Avantage : moins de retransmission de trames et le canal est mieux exploité.

- Inconvénient : besoin de mémoires tampons.



Sous-couche MAC

• Cette sous-couche a pour rôle de :

- gérer l’accès au support physique car ils’agit d’une liaison multipoint,

- structurer les bits d’information en trames,

- gérer les adresses physiques (dites MAC)des cartes réseaux.

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


Adressage physique

• Dans le cas d’une liaison multipoint, il est

nécessaire de disposer d’une adresse

physique pour chaque machine.

A B C D

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


Adresse MAC

• Les réseaux Ethernet, Token Ring et FDDI

utilisent le même type d’adressage :

l’adressage MAC.

• Cette adresse permet d’identifier de manière

unique un nœud dans le monde.

Adresse MAC

• Adresse physique d’une carte réseau

‐ Unique : Toutes les cartes de réseau ont une adresse

différente

‐ Fixe : configurée dans la mémoire ROM de la carte

• Format : 48 bits (6 octets) en notation hexadécimale

‐ Exemple : C8:2A:14:25:CD:BF, 1C-6F-65-C4-C9-

8E , 1C6F.65C4.C98E

=>Notation différente selon les constructeurs et les

systèmes.

Couche liaison 48

Adresse MAC

• Structure :

‐ 3 premiers octets : Identification du constructeur

(OUI : Organizationally Unique Identifier)

• 00:00:0C:xx:xx:xx: Cisco

• 00:02:B3:xx:xx:xx: Intel

‐ 3 derniers octets : Identification de la carte (gérée par

le constructeur), (NIC : Network Interface

Identifier)

Couche liaison 49

Adresses MAC de groupe

• Le bit le moins significatif du premier octet indique une

adresse de groupe.

‐ Adresse broadcast ou adresse multicast

Adresse broadcast (diffusion)

‐ Adresse FF:FF:FF:FF:FF:FF

‐ Les cartes réseau écoutent cette adresse et les stations doivent

traiter les trames reçues

‐ Utilisé par exemple pour requêtes DHCP

Couche liaison 50


Adresse MAC

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


Adresse MAC

• Une adresse universelle est attribuée par l’IEEE à chaque

constructeur.

• Un constructeur peut disposer de plusieurs préfixes OUI

Constructeur Adresse (3 octets)

Cisco 00000C

3Com 0000D8, 0020AF,

02608C, 080002

Intel 00AA00, 0002B3

IBM 08005A

Adresse Constructeur


Format des trames Ethernet

Préambule DonnéesSFD Adr. MAC dst Adr. MAC src long PAD FCS

6 octets 2 octets 4 octetsn octets

10101010101010101010101010101010101010101010101010101010 10101011

7 octets 1 octet


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 estcomprise entre 46 et 1500 octets.

• Bourrage (PAD) : octets de bourrage sanssignification, insérés si la longueur du champdonnées est insuffisante (inférieure à 46 octets).

• FCS : champ pour la détection d’erreurs.

Le protocole HDLC

• Offre un service de transfert de données

fiable et efficace entre deux systèmes

adjacents.

• Protocole utilisant le mode connecté.

• Utilisé comme protocole de la couche

liaison de données dans les normes X.25 en

usage dans les réseaux publics de

transmission numérique de données.

Couche liaison56

Structure de la trame HDLC

• Fanion

- constitué de 8 éléments binaires (01111110) – 7E

(hexadécimal).

- délimite la trame : fanion de tête et fanion de queue.

Un fanion de queue peut être fanion de tête de la trame

suivante.

Couche liaison 57


• Lorsqu’un caractère dans un champs

quelconque comprend une suite de 6 bits à

« 1 », un bit « 0 » est inséré après le cinquième

bit à l’émission pour éviter une confusion avec

un fanion, il sera éliminé à la réception.

- 01111110 devient 011111010

- 01111111 devient 011111011

- 011111110 devient 0111110110

Couche liaison 58


• Adresse (8 bits, extensible à 16 bits)

- désigne l’adresse du destinataire à qui est envoyée la

trame.

- ou l’adresse du terminal qui transmet les données.

• Commande (8 bits, extensible à 16 bits)

- identifie le type de trame.

- on distingue trois types de trames :

les trames d’informations (I Information)

les trames de supervision (S Supervisory)

les trames non numérotés (U Unnumbered)

Couche liaison 59


• Trames d’information (I)

- contiennent un champs de données.

- N(s) et N(r) : numéros des trames émises et reçues,

respectivement.

- P/F : bit de contrôle de la liaison.

P(Poll)=1: indique qu’un acquittement immédiat est

demandé.

F(Final)=1 : acquittement immédiat d’une trame.

F=0 : réponse par une trame d’information.Couche liaison 60


• Trames de supervision (S)

- permettent de contrôler l’échange de données

On distingue 4 types de trames de supervision:

- codées dans le sous-champ Type du champ Commande

1) RR (Received & Ready) – 00 : acquittement

- confirme la réception des trames de données de numéro < N(R)

- demande la transmission des trames suivantes.

2) RNR (Received & Not Ready) – 10 : contrôle de flux

- confirme la réception des trames de données de numéro < N(R)

- interdit la transmission des trames suivantes.

Couche liaison 61

Structure de la trame HDLC3) REJ (Reject) – 01 : protection contre les erreurs

- confirme la réception des trames de données de

numéro < N(r).

- demande la retransmission des trames de numéro

>= N(R).

4) SREJ (Selective Reject) – 11 : protection contre les

erreurs.

- confirme la réception des trames de données de

numéro < N(R).

- demande la retransmission de la trame de numéro =

N(R).

Couche liaison 62


• Trames non-numérotées

- gèrent la liaison : établissement, libération, …

- ne possèdent pas de numéro.

- MMMMM : code le type des trames non-numérotées

Trame d’établissement de la connexion (commande):

SABM (Set asynchronous balanced mode) : 11100.

Trame de libération de la connexion (commande) :

DISC (Disconnection) : 00010

Couche liaison63

Structure de la trame HDLCTrame de confirmation (réponse) : acquittement

d’une trame de type DISC, SABM

UA (Unnumbered acknowledgment) : 00110

Trame de rejet définitif d’une trame (réponse)

FRMR (Frame reject) : 11000

Trame d’indication de connexion interrompue

DM (Disconnected mode) : 10001

Couche liaison64


• Information

- contient les informations transmises.

• FCS (Frame Check Sequence)

- Champ de contrôle d’erreur : détecte les informations

transmises de façon erronée.

- constitué du reste de la division polynomiale (CRC)

du message transmis (adresse, commande,

information) par le polynôme générateur de degré 16.

- Le CRC, calculé à l’émission, est vérifié à la

réception

Couche liaison 65

Établissement d’une communication

1) Ouverture de connexion :

• L’émetteur émet une trame SABM ou SABME (U).

• Le correspondant l’acquitte avec une trame UA (U).

• Sans réponse, l’émetteur renouvelle sa demande au bout d’un

temps T. Il abandonne au bout de N2 tentatives.

- Le compteur N2 est initialisé à 10, il est décrémenté de 1 à

chaque tentative.

Couche liaison 66


2) Transfert de données :

• Quand la connexion est établie, des trames d’information sont

échangées entre les terminaux.

• L’échange est contrôlé par les trames de supervision.

• L’acquittement de chaque trame émise peut être :

- Explicite : par une trame RR (s)

- Implicite : par comparaison des champs N(r) et N(s)

• La trame REJ(s) est utilisée pour indiquer une trame

d’information erronée (numéro de séquence invalide, …)

• La trame RNR(s) acquitte la trame (I) : N(r) -1 et demande à

l’émetteur d’arrêter provisoirement l’émission : contrôle de

flux.

Couche liaison 67


2) Transfert de données :

Couche liaison 68


3) Déconnexion :

- Envoi de la trame DISC (U).

- Acquittement par la trame UA (U) : déconnexion

Couche liaison 69

Fonctionnement d’HDLC

• Scénario de transfert de données : transfert unidirectionnel

Couche liaison70


• Scénario de transfert de données : transfert bidirectionnel

Couche liaison71


• Scénario de transfert de données transfert avec

perte

Couche liaison72


• Scénario de transfert de données transfert avec contrôle de

flux

Couche liaison73

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