Réseau Chapitre 2 : Couche Liaison de Données

Chapitre 2 : La couche liaison de données

• La couche liaison de données gère la transmission fiable des données sur la liaison physique.
• Elle combine matériels et logiciels.
• Elle assure la structuration des données en trames.
• Elle gère l'accès au support de transmission.
• Elle met en place un contrôle des erreurs de transmission.
• Elle est composée de deux sous-couches : MAC et LLC.

Définition

• La couche liaison de données regroupe les composants matériels et logiciels nécessaires pour assurer une transmission fiable des données sur la liaison physique.
• Elle place les données issues de la couche réseau dans un format appelé trame pour permettre leur transmission.

Rôle de la couche liaison de données

• Délimiter les informations en trames pour la couche réseau.
• Contrôler l'accès au média de transmission (qui peut envoyer des données).
• Contrôler les erreurs de transmission. La couche physique ne gère pas ce contrôle.

Les deux sous-couches de la couche liaison de données

• La sous-couche MAC (Media Access Control) : gère l'accès au support physique.
• La sous-couche LLC (Logical Link Control) : assure la protection contre les erreurs. Elle est indépendante de la méthode d'accès utilisée par la sous-couche MAC.

Sous-couche MAC : Notion de trame

• Les données envoyées dans un réseau sont structurées en messages.
• Ces messages sont mélangés et il faut identifier le début et la fin de chaque message.
• Une trame est définie par des bits qui délimitent le début et la fin de la trame. Cela permet de synchroniser l'émetteur et le récepteur.
• Les trames peuvent avoir une taille variable.
• Les champs d'une trame : délimiteur de début et de fin, en-tête, données. − L'en-tête de la trame contient des informations ajoutées par la couche liaison de données aux données issues de la couche réseau.
• Les données correspondent aux données reçues de la couche réseau.

Comment synchroniser le récepteur sur l'horloge de l'émetteur ?

• Les trames ne suivent pas toujours un schéma régulier sur le réseau.
• Pendant les périodes d'inactivité, les récepteurs peuvent se désynchroniser de l'émetteur.
• Il faut resynchroniser les horloges à chaque nouvelle trame.
• On peut utiliser un délimiteur au début et à la fin de la trame. Il s'agit d'une séquence de bits qui permet au récepteur de resynchroniser son horloge sur celle de l'émetteur.
• On peut trouver une problématique dans la perte de synchronisation et il faut ajuster l'horloge en comparant la valeur des bits reçu a celui envoyé.

Délimiteur du début et de la fin de la trame

• Un délimiteur est une séquence de bits qui délimite le début et la fin de la trame.
• Cette séquence n'est pas traitée comme information.
• Le délimiteur permet de synchroniser les horloges de l'émetteur et du récepteur.
• Il peut y avoir des pertes de bits de délimiteur, le récepteur doit ajuster son horloge à chaque délimiteur reçu.

Exemple de délimiteur du début et de la fin de la trame

• Un exemple de délimiteur est 01111110
• Il faut prendre une séquence de bits de délimiteur telle qu'elle ne figure pas dans le message lui-même.
• Il est nécessaire d'insérer un bit de transparence.

Protocoles MAC aléatoires

• Dans ce type de méthode chaque station peut envoyer à n'importe quel moment.
• S'il y a une collision, la station doit attendre un temps aléatoire avant de retransmettre la trame.
• Il existe deux principales méthodes : Aloha et CSMA.

Méthode Aloha

• Origine de cette méthode dans l'université de Hawaii en 1972.
• Méthode utilisé dans un système de communication radio.
• Deux versions : Aloha pur et Aloha discrétisée.
• Principe : Une station commence par l'envoi de sa trame.
• Si elle n'a pas de réponse (ack) elle suppose une collision.

Aloha pur

• La station commence immédiatement l'envoi de sa trame sans attendre.
• Si la trame n'atteint pas le récepteur, la station attend au hasard un temps avant de réémettre sa trame.
• Une station peut avoir l'émission d'une trame pendant un intervalle de temps ou pas. La perte d'un ack indique une collision.

ALOHA discrétisée

• Le temps est divisé en intervalles de temps
• Les stations ne peuvent transmettre qu'au début de ces intervalles
• Si plusieurs stations envoient pendant le même interval, il y a collision

Le protocole CSMA

• CSMA est une méthode d'accès multiple avec détection de porteuse.
• Les stations écoutent le média avant de transmettre.
• S'il est libre, la trame est transmise.
• S'il est occupé, la transmission est différée ou retardée.

Variantes du CSMA

• CSMA 1-persistant.
• CSMA non-persistant  

Remarque

• Une station peut réessayer un nombre limité de fois la retransmission de ses données en cas de collision.
• Si ce nombre est dépassé, la station interrompt l'émission, le problème étant traité par une couche supérieure (l'émetteur est chargé).

Ce quiz explore la couche liaison de données dans les réseaux. Il couvre ses fonctions principales, telles que la transmission fiable des données, la structuration des informations en trames et le contrôle des erreurs. Testez vos connaissances sur ce composant essentiel des réseaux informatiques.