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Télématique – INF3803

Semaine 5Couche Liaison de données

Cours préparé par Marc Aubé

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Introduction

La couche liaison de données s'occupe : de l'adressage physique; de la topologie de réseau; de la gestion de ligne; de la signalisation des erreurs; de la livraison ordonnée des trames; du contrôle de flux.

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Les normes de réseau local

La couche 1 englobe : les médias, les signaux, les flux binaires se déplaçant sur les

médias, les composants qui envoient des

signaux sur les médias, ainsi que diverses topologies

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Comparaison des couches 1 et 2 du modèle OSI avec diverses normes de réseau local

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IEEE

Le modèle OSI compte sept couches. Les normes de l'IEEE ne concernent que les deux couches inférieures et la couche Liaison de données est divisée en deux :

la norme 802.2 définissant la sous-couche LLC, indépendante de la technologie,

et les éléments particuliers, liés à la technologie, qui comprennent la connectivité de la couche 1.

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IEEE

L'IEEE divise la couche liaison de données du modèle OSI en deux sous-couches distinctes. Les sous-couches IEEE reconnues sont :

la sous-couche MAC (Media Access Control) qui fait la transition vers le média physique,

la sous-couche LLC (Logical Link Control) qui est l'interface avec la couche Réseau.

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La couche 2

La couche 2 met en jeu quatre concepts essentiels que vous devez bien connaître :

1. La couche 2 communique avec les couches de niveau supérieur à travers la sous-couche LLC.

2. Elle utilise une convention non hiérarchique d'attribution de noms (ces noms sont des identificateurs uniques, les adresses).

3. Elle fait appel à la mise en trame pour organiser ou regrouper les données.

4. La couche 2 utilise le mécanisme de contrôle de l'accès au média (MAC) pour choisir l'ordinateur qui transmettra les données binaires, parmi un groupe d'ordinateurs cherchant tous à transmettre des données en même temps.

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L'adressage MAC

Identificateurs MAC de la couche Liaison de données

Comment la carte réseau utilise-t-elle les adresses MAC

L'encapsulation et la désencapsulation des adresses de couche 2

Les limitations de l'adressage MAC

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La mise en trame

La mise en trame aide à transmettre des informations essentielles impossibles à extraire d'un train binaire codé :

quel ordinateur communique avec quel autre; le début et la fin de la communication entre des

ordinateurs particuliers; quelles erreurs se sont produites pendant la

communication; à qui le tour de " parler " dans une conversation

entre ordinateurs.

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Schéma de la structure de trame

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Trois analogies pour illustrer les trames

Analogie du cadre d'un tableau Analogie avec l'emballage et

l'expédition Analogie avec le cinéma et la

télévision

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Un format de trame générique

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Problèmes et solutions liés aux erreurs de trame

Il existe trois méthodes principales de calcul de la séquence de contrôle de trame :

Le code de redondance cyclique (CRC) - consistant à effectuer des calculs polynomiaux sur les données

La parité bidimensionnelle - qui ajoute un 8ème bit de façon à toujours avoir un nombre pair ou impair de 1 binaires dans une séquence de huit bits

La somme de contrôle Internet - calculée par addition des valeurs de tous les bits de données.

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Contrôle de l'accès au média ou MAC (Media Access Control)

Définition de MAC Protocoles MAC déterministes Protocoles MAC non déterministes Trois applications techniques et leur

méthode MAC

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Définition de MAC

L'expression " contrôle de l'accès au média " ou MAC (Media Access Control) fait référence aux protocoles qui, dans un environnement à média partagé (domaine de collisions), déterminent l'ordinateur autorisé à transmettre des données.

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Définition de MAC (suite)

Il existe deux grandes familles de protocoles MAC :

les protocoles déterministes (chacun son tour),

les protocoles non déterministes (premier arrivé, premier servi).

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Protocoles MAC déterministes

Les protocoles MAC déterministes font appel à une forme de " chacun son tour "

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Protocoles MAC non déterministes

Les protocoles MAC non déterministes font appel à la méthode du "premier arrivé, premier servi".

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Notions de base sur l'interface FDDI

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Notions de base sur l'interface FDDI (suite)

L'interface FDDI a quatre caractéristiques :

Méthode de contrôle de l'accès au média (MAC);

Protocole de couche physique (PHY); Support de transmission physique (PMD); Gestion de stations (SMT).

Voir document Word

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Contrôle de l'accès au média dans un réseau FDDI

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Les médias FDDI

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Les médias FDDI (suite)

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La fibre optique

La fibre optique offre plusieurs avantages par rapport au câble de cuivre:

la sécurité - La fibre optique n'émet pas de signaux électriques pouvant être interceptés;

la fiabilité - La fibre optique est à l'abri des perturbations électriques;

la vitesse - La fibre optique possède un débit potentiel beaucoup plus élevé que le câble de cuivre.

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La famille Ethernet

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Configuration de trame Ethernet

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La méthode de contrôle d'accès Ethernet

La méthode d'accès CSMA/CD utilisée par le réseau Ethernet assure les trois fonctions suivantes :

transmission et réception de paquets de données;

décodage et vérification des paquets pour s'assurer qu'ils ont une adresse valide avant de les passer aux couches supérieures du modèle OSI.;

détection d'erreurs à l'intérieur des paquets de données ou sur le réseau.

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Dispositifs de la couche 2

Les cartes réseau; Les ponts; Les commutateurs;

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Effets des unités de couche 2 sur le flux de données

Segmentation de réseau local Ethernet;

Utilisation de ponts pour segmenter un domaine de collisions;

Utilisation de commutateurs pour segmenter un domaine de collisions;

Segmentation d'un domaine de collisions par des routeurs.