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Liaison de Données M1/M2 ISV M2 IPS 2006/2007 Neilze Dorta UFR Mathématiques et Informatiques - Crip5 1

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Liaison de Données

M1/M2 ISVM2 IPS

2006/2007

Neilze Dorta UFR Mathématiques et Informatiques - Crip51

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Rôle de la liaison de données● Faire communiquer deux ETTD (Equipement

Terminal de Traitement de Données)● Circuit de Données

– Un support de transmission– Deux ETCD (Equipement de Terminaison de Circuit

de Données)● Protocole de communication

– Fiabiliser le transfert de l'information

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Liaison de données

ETTD

machine de traitement

de l'information

contrôleur de communication (procédure de

commande de la liaison de données)

jonction de données ou

interface ETTD/ETCD

support de transmission

ETCD ETCD

ETTD

machine de traitement

de l'information

contrôleur de communication (procédure de

commande de la liaison de données)

circuit de donnéesliaison de données

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Caractéristiques d'une liaison de données

● Configuration: Point-à-point ou multipoint● Mode d'exploitation: unidirectionnel,

bidirectionnel à l'alternat ou bidirectionnel simultané

● Mode de gestion : régler l'échange d'information– Approche centralisé : station primaire– Approche décentralisé : toutes les stations ont un rôle

symétrique

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Conception d'un protocole de liaison de données

● Information structurées en trames– Trames de commande (ou de supervision)

● Règles de codage des informations de commande

● Règles pour séparer l'information proprement dite de l'information de commande

● Règles pour préciser les séquences valides d'échanges de trames

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Délimitation des trames● Déterminer où commence une trame● Déterminer où termine une trame● Idée: avoir un délimiteur (ou fanion)

– choisir une combinaison particulière● Ex: 01111110

● Pb.: les données peuvent contenir la combinaison● Solution: utiliser des bits de bourrage

– Insérer un « 0 » dès qu'il y a cinq « 1 » consécutifs

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L'établissement et la libération de la liaison de données

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● Phase d'établissement de la liaison– Échanger de l'information de contrôle

● Permet aux stations de se reconnaître mutuellement● S'assurer que les stations sont prêtes à communiquer

● Phase de transfert de données– Échanger de données

● Phase de libération de liaison– Échanger de l'information de contrôle

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Contrôle de flux : Send-and-Wait

E R

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Détection d'erreurs

● Parité● CRC - Cyclic Redundancy Check

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Acquittements

E R

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Temporisateur de retransmission

E R E R E R E R

T

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Numérotation des trames

E R

T

duplication d'information

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Numérotation des trames d'acquitemment

E RDT i

retransm.

T

ACK

DT i+1ACK

DT i+2R détecte la perte de DT i+1 mais n'a aucun moyen de le signaler à E

il est nécessaire d'acquitter les retransmissions, sinon...

E RDT i

retransm.

T ACK

T

retransm.

...

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Détection d'inactivité

● Idée: utiliser un temporisateur I – qui est (ré)armé lors de toute trace d'activité

du distant – si ce temporisateur arrive à échéance, la

liaison est considérée comme inutilisable et donc libérée.

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Fenêtre d'anticipation

● Idée : permettre à l'émetteur d'envoyer consécutivement plusieurs (W) trames avant de se bloquer ; W doit être strictement inférieur au modulo de la numérotation utilisé.

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HDLC : High-level Data Link Control

● Configurations point-à-point ou multipoint;● Exploitation en bidirectionnel à l'alternat ou simultané;● Procédure orientée-bit

– trames constituées de plusieurs champs : données, information de contrôle

– Délimitation de trames par des fanions;● fenêtre d'anticipation : 7 ou 127;● Fonctionnement en mode connecté;● Variantes :PPP, LAPB (X25), LAPD (RNIS), LAPF

(Frame Relay), etc.

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HDLC : Modes de fonctionnement

● NRM (Normal Response Mode)● ARM (Asynchronous Response Mode)● ABM (Asynchronous Balanced Mode)

– Liaison point-à-point– Gestion symétrique : chaque station

● Initialisation● Supervision● reprise

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Structure de la trame

fanion adresse commande information F CS fanion

8 bits16 bitsn bits8 bits8 bits8 bits

● Fanion : 01111110– délimitation de la trame (ouverture et fermeture)– Synchronisation de trame

● Champ adresse– Identifie la trame: commande ou réponse

● Champ de commande : type de trame● FCS : Frame Check Sequence (x16+x12+x5+1)

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Champ de commande, formats de trame

● Trames I (Information)– N(S) : no. Séquence de la trame

– N(R) : no. De la prochaine trame attendue (piggybacking)● Trames S (Supervision) ● Trames U (Unnumbered) : établir / libérer● Le bit P/F (Poll/Final)

– Mode ABM● P (commande) P=1 : attente d'une réponse immédiate● F (réponse) : à toute commande P=1 correspond un F=1

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Champ de commande et formats de trame

0 N(S) P/F N(R)

I information

1 S P/F N(R)

S supervisory

0 S

1 M P/F M

U unnumbered

0 M M M

1 2 3 4 5 6 7 8

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Anomaliese fonctionnement

● Station temporairement saturé– État occupé : émission trame RNR avec N(R)

indiquant le no de séq. de la 1ère trame non accepté– Retour état normal: émission trame RR avec N(R)

indiquant le no de séq. de la prochaine trame attendue● Erreurs de transmission

– FCS indique des erreurs de transmission● Aucune action : comme si on n'avait rien reçu

● Erreurs de numéro de séquence– N(S) ne correspond pas => émission trame REJ ou

SREJ

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Liaison de données sur Internet

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PPP - Point-to-Point protocol

● Détection d'erreurs● Support plusieurs protocoles● Permet la négociation des adresses IP au moment

de la connexion● Délimite les trames● LCP : Link Control Protocol● NCP : Network Control Protocol

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Format de trame PPP mode non numéroté

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Types de trames LCP

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Trames et paquets

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Exercice 2.6.4● - [Y, SABM]: X demande l'établissement de la

liaison en mode ABM. S'agissant d'une trame de commande, le champ adresse comporte l'adresse du destinataire de la commande;

● - [Y, UA]: Y répond qu'il est d'accord pour établir la liaison. UA étant une réponse, Y met son adresse dans le champ d'adresse;

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Exercice 2.6.4● - [Y, I00, P]: La liaison étant établie, le transfert peut

commencer. Là, le schéma indique que la liaison est bidirectionnelle (on a des trames I qui sont émises simultanément dans les 2 sens). X émet sa première trame I de N(S) = 0 et indique qu'il est prêt à recevoir la première trame de Y par N(R) = 0. Le bit P/F est mis à 1: comment sait-on s'il s'agit d'un bit P ou d'un bit F? Tout simplement en examinant le champ adresse: ce dernier contient l'adresse du destinataire. Il s'agit donc d'une trame I de commande et donc forcément d'un bit P: X demande à Y de lui répondre immédiatement avec une trame comportant un F à 1;

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Exercice 2.6.4● - [X, I00, P]: dito (en remplaçant X par Y et Y

par X);● - [Y, I10]: X envoie sa 2ème trame, il n'a

toujours pas reçu la trame I0 de Y;● - [Y, I11, F]: Y a reçu la trame I00 de X avec

le bit P à 1: il répond donc avec une trame I de réponse (champ adresse = Y), de N(S) = 1, de N(R) = 1 avec F = 1.

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Exercice 2.6.5● SREJ :● - nécessité d'une mémoire pour stocker les trames

reçues déséquencées;● - logique pour reséquencer en réception;● - logique pour être capable d'envoyer des trames

dans le désordre en émission;● - délai de reprise important en cas de trames

consécutives en erreur;● - fenêtre d'anticipation réduite par rapport au REJ.

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Exercice 2.6.5

● REJ :● -nombre de retransmissions plus important (cf.

exo 2.6.8.);● -consommation accrue de la bande passante.

● Le mode de rejet le plus utilisé est le rejet non sélectif (REJ). C'est d'ailleurs le seul autorisé en mode ABM (qui est lui-même le mode le plus largement utilisé!).

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Exercice 2.6.6

I 00 I 10 I 21 I 32 I42 REJ2

I 00 I 11 I 22 I 32 I42

I 22 I 33 I 44

REJ2 I 22 I 33 I 44

RR5

RR5

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Exercice 2.6.7

I00 I10 I21 I32 I42 SREJ2

I00 I11 I22 I32 I42 SREJ2

SREJ3

SREJ3I22

I22

I33

I33

RR5

RR5

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Exercice 2.6.9

I 00 I 10 I 21 I 31 REJ1

I 00 I 11 I 21 I 31

I 11 I 21 I 32 I43 I54P

REJ1 I 11 I 21 I 32 I43 I54P

I55P

I55P RR6F

RR6F

expiration de temporisation

I41

I41

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Exercice 2.6.10

I 00 I 10 I 20 I 31 SREJ1

SREJ3

SREJ3I11

I33

I33

RR6FSREJ1I 00 I 10 I 21 I 31 I11

I41

I41 I53P

I53P I55P

I55P

RR6F

expiration de temporisation

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Trame Ethernet

00 A0 24 BD 75 DB 08 00 2B 05 2D FE 08 00 45 00 00 60 3C EF 00 00 1C

06 A4 FF 80 00 64 00 D0 80 08 29 00 17 04 2B 47 A8 BA 20 01 A3 96 14

50 18 20 00 72 D4 00 00 FF FB 01 FF FD 01..