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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
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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
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Contrôle de parité longitudinale (Longitudinal
Redondancy Check
LRC)
25Couche liaison
• contrôle de parité croisé
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Contrôle par redondance cyclique
(CRC)
26Couche liaison
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Contrôle par redondance cyclique
(CRC)
27Couche liaison
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Contrôle par redondance cyclique
(CRC)
28Couche liaison
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Contrôle par redondance cyclique
(CRC)
29Couche liaison
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Contrôle par redondance cyclique
(CRC)
30Couche liaison
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Contrôle de flux
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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.
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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).
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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.
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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
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Performance des communications
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Protocole « Send and Wait »
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Protocole « Send and Wait »
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Protocole « Send and Wait »
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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
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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
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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.
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Protocole « Sliding Window »
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.
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Protocole « Sliding Window »
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.
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Couche liaison Page 45
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 …
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Couche liaison Page 46
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 ?
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Couche liaison Page 47
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.
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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
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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)
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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
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Couche liaison Page 51
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
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Couche liaison Page 52
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
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Couche liaison Page 53
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
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Couche liaison Page 54
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.
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Couche liaison Page 55
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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
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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
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Structure de la trame HDLC
• 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
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Structure de la trame HDLC
• 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
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Structure de la trame HDLC
• 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
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Structure de la trame HDLC
• 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
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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
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Structure de la trame HDLC
• 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
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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
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Structure de la trame HDLC
• 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
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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
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Établissement d’une communication
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
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Établissement d’une communication
2) Transfert de données :
Couche liaison 68
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Établissement d’une communication
3) Déconnexion :
- Envoi de la trame DISC (U).
- Acquittement par la trame UA (U) : déconnexion
Couche liaison 69
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Fonctionnement d’HDLC
• Scénario de transfert de données : transfert unidirectionnel
Couche liaison70
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Fonctionnement d’HDLC
• Scénario de transfert de données : transfert bidirectionnel
Couche liaison71
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Fonctionnement d’HDLC
• Scénario de transfert de données transfert avec
perte
Couche liaison72
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Fonctionnement d’HDLC
• Scénario de transfert de données transfert avec contrôle de
flux
Couche liaison73