Chap4-Couche Liaison de Données1

7/24/2019 Chap4-Couche Liaison de Donnes1

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Chapitre 4

Couche liaison de donnes du modle OSI

1. PRSENTATION

2. SOUSCOUCHESMAC ETLLC

3. FORMATAGEDESDONNES

4. CONTRLEDERREUR

5. EXERCICES


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La couche liaison de donnes est la deuxime couche du modle OSI.

Elle est assez particulire du fait, quelle est en contact avec le cotlogique de la communication (la couche 3) et le cot physique du rseau(la premire couche) ;

La couche liaison de donnes permet dchanger des donnes via unsupport local commun et assure deux services de base :- Elle permet aux couches suprieures daccderaux supports ;- Elle contrle la manire dont les donnes sont places sur les supports et

reues des supports par des techniques telles que le contrle daccs ausupport et la dtection des erreurs.

La couche liaison de donnes est responsable de lchange des tramesentre les nudsvia les supports dunrseau physique.

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1.COUCHELIAISONDEDONNES: PRSENTATION1/3


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La couche liaison de donnes existe en tant que couche de connexion

entre les processus logiciels des couches situes au-dessus et de la couchephysique situe en dessous.

Elle prpare les units de donnes de la couche rseau tre transmis

sur un certain type de rseau et support (cuivre, fibre ou air).

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La couche Liaison de donnes a pour rle dtablir une liaisonde donnes entre systmes adjacents primitivement relis parun circuit de donnes.

Gnralement au sein de chaque systme (ETTD), lesfonctions de la couche Liaison de donnes sont ralises parune carte spcifique appele contrleur de communication.

Par exemple : carte HDLC, carte Ethernet, etc. 123



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La couche liaison dans les LANs comprend des fonctions communes tous les types de rseaux locaux (Ethernet, Token Ring, Token Bus,FDDI). Par contre dautres fonctions de la couche liaison sont trsspcifiques au rseau utilis. Cest pourquoi la couche liaison a tsubdivise en deux sous couches :

La sous couche suprieure (LLC) qui interagit avec la couche rseau et

dfinit les processus logiciels qui fournissent des services aux protocolesde couche rseau ;

La sous couche infrieure (MAC) qui est plus proche du cot matriel etcommunique avec la couche Physique. Elle dfinit les processus daccsau support excuts par le matriel.

Diviser la couche liaison de donnes en sous-couches permet un type detrame dfini par la couche suprieure daccder diffrents types desupports dfinis par la couche infrieure. Il en est ainsi avec denombreuses technologies de rseau local, y compris Ethernet.

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2. COUCHELIAISONDEDONNES:SOUSCOUCHES


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Sous couche LLC (Logical Link Control)

La sous couche suprieure de la couche liaison de donne est la couchede Contrle de lien logique ou LLC (Logical Link Control) dfinie par lanorme IEEE 802.2;

La sous couche LLC est la sous-couche commune tous les rseaux

locaux normaliss par le IEEE. La sous-couche LLC place les informations dans la trame qui indique

quel protocole de couche rseau est utilis pour la trame.Ces informations permettent plusieurs protocoles de

couche 3 (par exemple, IP et IPX) dutiliser la mme interface

rseau et les mmes supports ;

Les principales fonctionnalits de cette couche sont : dtection derreurs de transmission, contrle de flux

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Sous Couche MAC (Media Access Control)

Cestla sous couche infrieure de la couche liaison de donne

Cette couche est dpendante de la technologie du rseau physiqueutilis ;

La sous-couche MAC assure : Le formatage ou cration de la trame ; reconnatre le dbut et la fin des trames dans le flux binaire reu de la

couche physique ; Ladressage de la couche liaison de donnes : insrer les adresses MAC

(physique) de source et de destination dans chaque trame transmise ; Lors de la rception,; filtrer les trames reues en ne gardant que celles qui

lui sont destines, en vrifiant ladresseMAC de destination ; contrler l'accs au mdia physique lorsque celui-ci est partag.

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La couche liaison de donnes prpare lunitde donne de la couche

3 (paquet gnralement) tre transport sur le support local enlencapsulantdans une trame ;

Contrairement aux autres units de donnes de protocoles des autrescouches, la trame de couche liaison de donnes comprend : Des donnes - Le paquet de la couche rseau. Un en-tte : contient des informations de contrle ; Une queue de bande: contient des informations de contrle ajoutes

la fin de lunitde donnes de protocole.

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3. COUCHELIAISONDEDONNES: FORMATAGEDESDONNES


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Lorsque les donnes voyagent sur les supports, elles sont converties en un flux de bits.Si un nudreoit de longs flux de bits, comment dtermine-t-il lendroito commence

et prend fin une trame ou quels bits reprsentent ladresse?

Le verrouillage de trame divise le flux en regroupements dchiffrables, desinformations de contrle tant insres dans len-tte et dans la queue de bande entant que valeurs situes dans diffrents champs.

Les types de champs standard incluent :

Champs dindicateurde dbut et de fin - Les limites de dbut et de fin de la trame. Champs de nom ou dadressage : Les adresses physiques sources et destination ; Champ de type - Le type dunitde donnes de protocole contenu dans la trame. Qualit : champs de contrle.

Un champ de donnes : les donnes utiles de la trame (paquet de couche rseau). Les champs situs la fin de la trame constituent la queue de bande . Ces champs

sont utiliss pour la dtection des erreurs et marquent la fin de la trame.

Tous les protocoles nincluent pas tous ces champs. Les normes dun protocole deliaison de donnes spcifique dfinissent le format de trame rel.

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Causes derreurs sur un canal:

Affaiblissement (perte de puissancedu signal mis)

Bruit sous forme de rayonnementlectromagntique

Cblage mal isol Effet de distorsion (modification des

caractristiques du signal telles quelamplitude, la phase)

Taux derreur sur un canal=

Nombre de bits errons (qui

sinversent)/nombre de bits mis

10-9pour les rseaux locaux

10-5

pour le RseauTlphonique

Commut

taux lev pour le tlphone

sans fil131

4. COUCHELIAISONDEDONNES: CONTRLEDERREUR


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Stratgie de dtection/correction des erreurs

La destination peut : dtecter les erreurs, puis demander une retransmissioncode dtecteurs derreurs

dtecter et corriger les erreurscodes correcteurs derreur

Principe des codes :

Exploiter la redondance dinformationsajouter des bits de contrle aux bits de donnes

Corriger est plus difficile que dtecter plus de bits de contrle

Un code (k, n) transforme (il code) tout bloc initial de k bitsdinformation en un bloc cod de n bitsUn tel mot de n bits estappel un mot de code.

Le code introduit une redondance puisque n>=k.

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Stratgie de dtection/correction des erreurs

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Quand faut-il utiliser les codes correcteurs?

Les codes dtecteurs sont plus souvent utiliss que les codes correcteursmais:

lorsque le canal est unidirectionnel

lorsque la distance est leve (satellite)

lorsque les erreurs sont isoles

les codes correcteurs peuvent (ou doivent) tre utiliss.

Diffrents Codes

o Code de contrle de parito Codes polynomiauxo Code de Hamming (dtecteur/correcteur)

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Code de contrle de parit

Code dtecteur assez simple Principe : un seul bit (dit de parit) est ajout aux bits de donnes.

parit paire : le nombre de bits 1 du mot form doit tre pair.

parit impaire : le nombre de bits 1 du mot form doit tre impair.

Exemple : Transmission de caractres utilisant un code dereprsentation (le code ASCII sur 7 bits).

Ce code est capable de dtecter toutes les erreurs en nombre impair.Il ne dtecte pas les erreurs en nombre pair !

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Parit Longitudinale et transversale

Code dtecteur avec autocorrection!

Le contrle de parit crois (aussi appel contrlede redondance longitudinale ou LongitudinalRedundancy Check, LRC)

Le bloc de donnes est dispos sous une formematricielle (k=a.b). On applique la parit(uniquement paire) sur chaque ligne et chaquecolonne.On obtient une matrice (a+1, b+1).

Principe dautocorrection

Si une seule erreur survient, elle modifiesimultanment la parit dun ligne et dunecolonne.

Correction : inverser le bit situ lintersectionde la ligne et de la colonne ayant une paritincorrecte.

Si 2 erreurs et plusambigut on raisonneautrement (on applique dautresalgorithmes).

Lettre Code ASCII Bit de

parit LRC

H 1 0 0 1 0 0 0 0

E 1 0 0 0 1 0 1 1

L 1 0 0 1 1 0 0 1

L 1 0 0 1 1 0 0 1

O 1 0 0 1 1 1 1 1

VRC 1 0 0 0 0 1 0 0

Exemple :

Suite d'lments binaires mis:10000100 10011111 1001100110011001 10001011 10010000

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Le contrle de redondance cyclique (bas sur le code polynomial)

Appel CRC( Cyclic Redundancy Check) Cest un moyen de contrle d'intgrit des donnes puissant et facile

mettre en oeuvre. Principale mthode de dtection d'erreurs utilise dans les

tlcommunications.

Principe gnral: Reprsentation sous forme polynomiale des suites de bits transmettre :

M =m1m2...mn reprsente par le polynme I(x) = mn+mn1x +...+m1xn1

Exemple :

La suite 1100101 est reprsente par le polynme :x6+x5+0x4+0x3+x2+0x +1 = x6+x5+x2+1

Utilisation de polynmes gnrateurs possdant des propritsmathmatiques particulires :

CRC-12 = x12+x11+x3+x2+x +1

CRC-16 = x16

+x15

+x2

+1CRC-CCITT = x16+x12+x5+1

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Emission/rception dunCRC En mission :

on ajoute au message mettre un code de contrle tel que lepolynme correspondant au message plus le code de contrlesoit divisible par le polynme gnrateur choisi.

En rception : Le message reu qui contient les donnes et le CRC doit tredivisible par le polynme gnrateur. On vrifie donc par une division euclidienne en base 2 que lereste de la division est nul.

RQ:Emetteur et rcepteur doivent sentendre sur le polynme gnrateur utiliser!!!

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Mthode1 : mission dunmot de code

1. On choisit un polynme gnrateur2. On le transforme en un mot binaire.

Exemple : avec le polynme gnrateur x4+x2+x, on obtient 10110.

3. On ajoutemzros au mot binaire transmettre o mest le degrdu polynme gnrateur.

Exemple :On souhaite transmettre le mot 11100111 en utilisant le polynme gnrateur

x4+x2+x, on obtient alors 111001110000.

On va ajouter itrativement ce mot, le mot correspondant au

polynme gnrateur jusqu ce que le mot obtenu soit infrieuraupolynme gnrateur.

Ce mot obtenu correspond au CRC ajouter au mot avant de lmettre(Arithmtique utilise : addition avec OU Exclusif, XOR)

On effectue donc une division euclidienne dans laquelle on netient pas compte du quotient.

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msg initial

Polynme

gnrateur

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Mthode 1: Calcul du CRC ( a lmission)


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msg transmis

Polynme

gnrateur

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Mthode 1: Vrification du CRC ( la rcption)


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Mthode 2 : Calcul CRC ( lmission)

Msg reu m = 1101011011P(x)= 1.x9+1.x8+0.x7+1.x6+0.x5+1.x4+1.x3+0.x2+1.x1+1.x0

P(x)=x9+x8+x6+x4+x3+x+1

Polynme gnrateur : G(x) x4 + x + 1Degr du polynme =4donc le CRC sur 4 bits

Soit P(x)= degr (G(x)) . P(x) CRC= reste P(x) /G(x)

Calcul: x13+x12+x10+x8+x7+x5+x4 x4+x+1 _____

x13+x10+x9 x9+x8+x3+x

----------------------------------------------

x12+x9+x8+x7+x5+x4

x12+x9+x8------------------------------------------------

x7

+x5

+x4

x7+x4+x3------------------------------------------------

x5+x3

x5+x2+x

-----------------------------------------------

x3+x2+x (x3< x4on arrte) CRC = x3+x2+x1110

Message transmettre : 1101011011 1110

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Mthode 2 : Vrification CRC ( la rception)

Msg initial m= 11010110111011P(x)= x13+x12+x10+x8+x7+x5+x4+x3+x+1

Polynme gnrateur : G(x) x4 + x + 1

Si reste P(x) /G(x) 0 alors msg rron

Calcul: x13

+x12

+x10

+x8

+x7

+x5

+x4

+x3

+x+1 x4

+x+1 _____x13+x10+x9 x9+x8+x3+x

----------------------------------------------

x12+x9+x8+x7+x5+x4+x3+x+1

x12+x9+x8------------------------------------------------

x7+x5+x4+x3+x+1

x7+x4+x3------------------------------------------------

x5+x+1

x5+x2+x-----------------------------------------------

x2+1 (x2< x4on arrte) Reste 0 do Msg erron143


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