8/10/2019 Les Protocoles de Liaison HDLC, PPP
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Rmi EVE
- 2001 -
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Quels services sont proposs la couche rseau ?
On peut citer trois services que la couche liaison de donnes peut offrir la
couche rseau :
sans connexion, sans acquittement
(utilis pour transporter la parole)
sans connexion, avec acquittement
(utilis pour des canaux peu fiables)
avec connexion, acquitt
(utilis pour des transmissions fiables)
Compromis entre performances et fiabilits
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Transmission de trames, protocole I : Stop-and-Wait
Schma classique : Emetteur envoi une trame
Rcepteur reoit la trame et retourne un acquittement (ACK ou
NACK)
Emetteur attend lacquittement pour mettre la prochaine trame
Cas d utilisation: Transmission de trames longues
A B
T,a
T,b
ACK
(a)
(b)
(a)
(b)
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Transmission de trames, protocole I : Stop-and-Wait
Perte d un acquittement
T,a
T,b
ACK
ACK
(a)
(b)
(a)
(b)
A B
T,a
T,a
(a)
(a)
(a)
Time
out
T,a
ACK
ACK
Timeout
Doublons
A B
Problme n1 : Perte d une trame ou dun ACK => Timer
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Transmission de trames, protocole I : Stop-and-Wait
Problme n2 : Doublons => Numrotation des trames et ACK (0 & 1)
A B
T,a,0
T,a,0
(a)
(b,1)
T,b,1
ACK
Time
outACK
(a,0)
ACK
(b)
Time
out
T,b,1
ACK(c)
T,c,2(d)
T,d,3 Emetteur croit recevoir lacquittement de la trame c(d,3)
T,a,0
T,b,1
ACK,0
NACK,1
(a)
(b)
(a,0)
(b,1)
Perte de la trame c
Fausse perte
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Transmission de trames, protocole I : Stop-and-Wait
Ce protocole permet une transmission fiable en utilisant : Nsquence (trame)
Nacquittement (ACK et NACK)
Timer
CRC
Ce protocole est aussi connu sous les termes de protocoles bits alterns
Inconvnient : un faible taux dutilisation du canal
Comment amliorer ce taux ?
FLAG FLAGNTRAMETrame de donnes FCSDONNEES
FLAG FLAGACK + NTrame d acquittement FCS
01111110
TYPE
TYPE
Les diffrentes
trames utilises
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1re amlioration : Communication bidirectionnelle
Comment communiquer dans les deux sens ?
Technique du piggyback : Inclusion du champ ACK dans les trames de
donnes.
Une trame envoye est acquitte par : Une trame de donnes si le rcepteur a une trame envoyer
Une trame de contrle dans le cas contraire
Une trame peut acquitter plusieurs trames en une seule opration
Trame de donnes
Trame de contrle
FLAG FLAGNTRAME FCSPAQUETACK+NTYPE
FLAG FLAGFCSACK+N TYPE
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2imeamlioration : Le pipeline
Lmetteur peut envoyer plusieurs trames en attendant un acquittement
Problme :plus de contrle du flux(risque de saturation du rcepteur)
A B
T,a,0
T,b,1
ACK,0
ACK,1
(a)
(b)
(a,0)
(b,1)
A B
T,a,0
T,b,1
(a)
(b) (a,0)
(b,1)T,c,2
(c,2)
(c)
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Trames qui peuvent tres mises
Contrle du flux : Fentres glissantes
Principe :
plusieurs trames mises la suite
Trames numrotes sur n bits et modulo 2n
Taille des fentres : 2n-1
0 1 2 3 0 1 2 3N de Squence (n de trame)
Emetteur
Trames dj mises
Trames dj reues
Trames qui peuvent tres reues
Rcepteur 0 1 2 3 0 1 2 3
Fentre glissante (taille = 3)
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Contrle du flux : Fentres glissantes (exemple)
Emetteur Rcepteur
T(0,1)0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3
s0 1 2 3 0 1 2 3 z0 1 2 3 0 1 2 3ACK,2
s0 1 2 3 0 1 2 3T(2,3,0) z0 1 2 3 0 1 2 3
0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3ACK,1
0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3
(Numrotation sur 2 bits)
Emetteur envoi les
trames 0 et 1
Rcepteur attend
la trame 2
Emetteur bloqu
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Comment dtecter une erreur ou une perte ?
Dtection dune perte: Le Timer de l metteur permet de dtecter une perte
L metteur met nouveau la trame perdue
Dtection d une erreur ct rcepteur:
Vrification du FCS
Rception de la trame (x) mod n avant la trame (x-1) mod n
Deux possibilits pour rcuprer une erreur :
GO-BACK-N
Selective Repeat
Dans tous les cas, l metteur doit mmoriser les trames
non acquittes
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GO-BACK-N
GO-BACK-N : La transmission est reprise depuis la trame perdue ou errone
Mthode simple mais peu efficace
A B
T,a,0
T,b,1
(a)
(b)(a,0)
Trame erroneT,c,2(c) REJ,1
(b)
(b,1)(c)
(c,2)
T,b,1
T,c,2
ACK,1
ACK,3
(d)
(d,3)
T,d,3
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SELECTIVE-REPEAT
Selective Repeat : Seule la trame perdue ou errone est retransmise
Plus efficace que le GO-BACK-N
Implmentation plus complexe
Mmorisation des trames ct rcepteur
A B
T,a,0
T,b,1
(a)
(b)(a,0)
Trame erroneT,c,2(c) SREJ,1
(b)
(b,1)
BufferT,b,1
ACK,3
ACK,1
(B ordonne les trames)
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Norme : HDLC (High Level Data Link Control)
LISO dfini un protocole de liaison gnrique . Cette norme propose 3modes de fonctionnement selon la topologie du rseau :
Normal Response Mode (NRM)
Point-to-point ou multipoint
Asynchronous Response Mode (ARM)
Point-to-point
Secondaire initie une transmission
Asynchronous Balanced Mode (ABM)
Point-to-point
Full-duplex
Primaire
Secondaire Secondaire
Half-duplex
Prim/Sec Prim/SecFull-duplex
Primaire SecondaireFull-duplex
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La trame HDLC gnrique
On distingue 3 types de trames : Information (contient les donnes)
Supervision (gestion des erreurs : REJ,SREJ,RR,RNR)
Non numrote (initialisation et libration : UA,DISC,SABM,SARM)
Information FCSContrleAdresseFlag Flag
8 bits 8 bits 8 bits 16/32 bits 8 bits
N(S)0 P/F N(R) Trame dinformation (donnes)
N(S)1 P/F N(R)0 Trame de supervision
1 P/F1 Trame non numrote
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Champs de contrle : particularit
Trame de supervision :
RR : Receive Ready
le rcepteur est prt recevoir
RNR : Receive Not Ready
le rcepteur ou la couche rseau est dbord, demande de rmission
de la trame
REJ / SREJ : Reject et Selective Reject
demande de retranmission
Trame non-numrote :
DISC : Disconnect
SABM : Set Asynchronous Balanced Mode
UA : Acquittement
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B,I,N(S)=2,N(R)=2,F
B,I,N(S)=0,N(R)=0
B,I,N(S)=1,N(R)=0,P
Exemple de transmission en mode HDLC NRMPrimaire
A
B,SNRM,PDemande connexionB,UA,F Accepte la connexion
Lgende
RR, RNR (acquittement)
REJ, SREJ (rejet)
UA (ack non numrot)
ARM / ABM / NRM (mode)
Disc (disconnect)
P/F : Poll/Final
Secondaire
B
adresse du secondaire
B reoit I,0
B reoit I,0 & P bit
B,I,N(S)=0,N(R)=2A reoit I,0 & ACK
B,I,N(S)=1,N(R)=2A reoit I,1
A reoit I,2 & F bit
B,RR,N(R)=3,P B reoit ACK & P bitB,RR,N(R)=2,F
A reoit I,2 & F bit
B,DISC,P B reoit dconnexion & P bitB,UA,FA reoit un ACK & F bit
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Hirarchie des protocoles de liaison
HDLC
(ISO)
SDLC - 1970
(SNA)
LAPB
(X25.2)
LAPD
(RNIS)PPP
ABM
SDLC
(SNA)
NRM NRM
LAP
(X25.2)
LLC
(LANs)
LAPDm
(GSM) SDLC : Synchronous Data Link Control (IBM)HDLC : High Data Link Control (ISO)
PPP : Point-to-Point protocol
LAP : Link Access Procedure
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Les rseaux X.25
La norme X.25 : Adopt par lITU (International TelecommunicationsUnion) en 1976, elle dfinie linterface entre un ETTD (serveur, routeur,
terminal,...) et un ETCD (modem,).
Objectif : Rpondre aux besoins croissants de connexions distantes.
Exemple : Les rseaux publics franais sont bass sur X.25 (Transpac en
1979, Minitel, ).
La norme X.25 couvre les 3 premires couches de l OSI.
Le niveau liaison :
Rendre fiable le canal entre un ETCD et un ETTD
Protocole LAPB (Link Access Procedure Balanced) qui est une
implmentation d HDLC (fentre coulissante, )
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Exemple de rseau X.25
ETTD
(pc)
Physique
liaison
rseau
ETTD
Physique
liaison
rseau
ETTD
Physique
liaison
rseau
ETTD
Physique
liaison
rseau
ETTD
Physique
liaison
rseau
Switch
X.25/1
X.25/2
X.25/3
X.25/1
X.25/2
X.25/3
ETTD
(pc)ETTD
(pc)
ETCD
(modem)
X.25
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Un produit : PPP (Point-to-Point Protocol)
SLIP et SLIP+ : Prdcesseurs de PPP, mais trop rigide (manque de
modularit).
Objectif :
Faire transiter des paquets de donnes sur des liaisons point--point
Accder Internet depuis un poste isol (via un modem)
Implmentation d HDLC
Caractristiques :
Communication bidirectionnelle et garde lordre des paquets Supporte divers protocoles de niveau rseau (IP,IPX,)
Contrle daccs via des procdures dauthentifications
Optimisation de la communication
Modularit
Contrle d erreurs
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Composants de PPP
1) Trame HDLC
2) Protocole de contrle de liaison (LCP : Link Control Protocol)
Etablissement, maintien et libration de la connexion
Ngociation d options (taille des trames,)
3) Protocole de contrle rseau (NCP : Network Control Protocol) Une famille de protocoles de contrle rseau (IPC,IPXCP,NBTP,...)
qui configure les protocoles de la couche rseau
Couche physique
Couche liaison
Couche rseau
PPP
NCP
LCP
CHAP
PAP
IP IPX
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Phases d une transmission avec PPP
Evnement
Phase II [option] : Authentification
Deux modes disponibles :
PAP
Simple, mais le mot de passe transite en
clair sur le rseau
CHAP
Fourni une protection contre les attaques
Phase III : PPP envoi des paquets NCP
pour choisir et configurer un ou plusieurs
protocoles rseau disponibles (IP, IPX).
(Cette phase peut lors d une connexion Internet
permettre dobtenir une adresse IP pour toute la
dure de la connexion)
Phase IV : Transfert des datagrammes
LCP : Link-Control-ProtocolNCP : Network-Control-Protocol
Phase I : Chaque extrmit du lienPPP envoi des paquets LCP
pour configurer et tester la ligne
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Exemple d utilisation de PPP
Machine
isoleModem Rseau tlphonique
Serveur
d accs
Rseau entreprise
Fournisseur d accs
Modem
Internet
IP
TCP UDP
Physique
PPP / SLIP
FTP, WWWConnexion un rseau dentreprise
Connexion Internet
Exemple de produits PPPPPP se trouve essentiellement comme couche logicielle :
Intgr au systme dexploitation dans windows, solaris2
MacPPP pour Macintosh
pppd sous Linux