Architecture Des Réseaux

Chapitre 8HDLC-PPP

High Level Data Link Control HDLC

Historique: Protocoles Liaison de données

• Le premier Premier protocole de liaison réalisé par IBM pour son architechture SNA s'appelait SDLC : "Synchronous Data Link Control« .But était de s'affranchir de deux principaux problèmes : – les erreurs de transmission – le contrôle de flux

• Supérieur aux autres protocoles alors existants du type "envoyer et attendre" qui génèrent des délais, ce protocole a sur eux l'avantage d'acquitter les trames par blocs et pas une par une, ce qui fait gagner du temps

Historique: Protocoles Liaison de données

High Level Data Link Control (HDLC)

• Protocole de la couche 2 du modèle OSI• Normalisé par l’OSI• HDLC est le "père" de la plupart des protocoles de

liaison• Liaisons Point à Point• Dans les configurations primitives (avant LAP-B) les

échanges de données se faisaient en mode MAITRE-ESCLAVE

HDLC modes de fonctionnement• Il a 3 modes de fonctionnement:

– NRM Normal Response Mode : Le secondaire attend les ordres du primaire (initiateur de la liaison). La liaison est en half-duplex

– ARM Asynchronous Response Mode : Toujours half-duplex, mais le secondaire est libre d’émettre quand il le veut. Il peut y avoir un problème de contention si les deux émettent en même temps. Ce protocole est connu aussi sous le nom de LAP (IEEE) : Link Access Protocol

– ABM Asynchronous Balanced Mode : Ce mode, plus performant, est full-duplex et ne peut donc exister que sur une liaison physique full-duplex. Connu aussi sous le nom de LAP-B (Link Access Protocol –Balanced mode)

Trame HDLC

• Les trames doivent avoir une longueur supérieure à 32 bits et inférieure à 1150 bits

Trame HDLC

Trame HDLC• Fanion ou Drapeau

(Flag) : 01111110• Problème: Le fanion ne doit jamais apparaître dans une suite binaire

sous peine de décider la fin de trame• Solution: Transparence binaire {"Bit Stuffing"}: on insère un « 0 » après

5 « 1 » • Suite binaire formant une trame à émettre

010010000011111101111100

Adjonction des bits de transparence ("stuffed bits")010010000011111 0 1011111 0 00

Délimitation de la trame par les fanions01111110 01001000001111101011111000 01111110

• En réception suppression des fanions et des bits 0

Trame HDLC

• Le champ CRC"Polynôme générateur" G(x) = x16+x13+x5+1Le CRC est effectué sur toute l'étendue de la trame sauf délimiteurs

Trame HDLC

• Champ contrôle:Le plus souvent codé sur 1 octet.Pour ABM (LAP B) ce champ est codé sur 2 octets

• Remarque: dans le schéma suivant le bit de poids le plus faible est le bit 1

Trame HDLC

N(S) Numéro de la trame I à l'émission (Send).

N(R) Numéro de la prochaine trame I attendue à la réception (Receive).

S Code binaire caractérisant le type de commande ou de réponse dans une trame S.

M Code binaire caractérisant le type de commande ou de réponse dans une trame U.

P Caractérisant une commande.

F Caractérisant une réponse à une commande.

Trame HDLC

• P/F : à le sens P pour le primaire et F pour le secondaire.– en NRM : P=1 invite le secondaire à transmettre F=1

le secondaire redonne la main – en ARM ou ABM : P=1 invite le secondaire à répondre le

plus vite possible il répond en mettant F=1

Trame HDLC• Le type de trame est distingué par les 2 premiers bits du champ de

commande.• Trames d'Information: Contiennent les données en provenance ou à

destination des couches supérieures.• Trames de Supervision: Assurent le contrôle d'erreur et de flux.• Trames Non numérotées: servent à l'initialisation de la liaison et aux

problèmes de reprise sur erreur non réglés à la couche 2

Quelques Commandes et Réponses

Type de trame   8 7 6 5 4 3 2 1  

Trames I : Information Rép/Com N(R) P N(S) 0  

Trames S : Supervision              

LAPou

LAP B

RR : Prêt à recevoir. - Receive Ready Rép/Com N(R) P/F 0 0 0 1

RNR : Pas prêt à recevoir. - Receive Not Ready Rép/Com N(R) P/F 0 1 0 1

REJ : Rejet - Rejected. Rép/Com N(R) P/F 1 0 0 1

Trames U (Unnumbered) Non numérotées.  

SNRM : Set Normal Response Mode Com 0 0 0 P 1 1 1 1 LAP

DM : Indication de mode déconnecté. Disconnected Mode. Rép 0 0 0 F 1 1 1 1 LAP B

SABM : Set Asynchronous Balanced Mode Com 0 0 1 P 1 1 1 1 LAP B

DISC : Déconnexion - Disconnection Com 0 1 0 P 0 0 1 1 LAP/LAP B

UA : Accusé de réception - Unumbered Ack. Rép 0 1 1 F 0 0 1 1 LAP/LAP B

CMDR : Rejet de commande. Command Rejected Rép 1 0 0 F 0 0 1 1 LAP

FRMR : Rejet de trame. - Frame rejected Rép 1 0 0 F 0 1 1 1 LAP B

Conclusion

• Numérotation de trames.• N(S) et N(R) sur 3 bits => valeurs de 0 à 7• Acquittements.• Temporisateur de retransmission.• Fenêtre d'émission.• Contrôle d'erreurs

Point-to-Point Protocol PPP

Point-to-Point Protocol: PPP• Couche 2 du modèle OSI• Supporte IP et d’autres protocoles de la couche 3• TCP/IP Network Interface Layer Protocols: SLIP and PPP• PPP venait pour remplacer le protocole SLIP Serial Line

Internet Protocol (Pas de fiabilité, ni de détection d’erreurs, ni de sécurité pour les connexions séries)

• First main PPP standard, RFC 1171, in 1990• PPP définit par des séries de RFCs• PPP forme un exception pour les protocoles du modèle

TCP/IP (Couche 3 du modèle OSI et plus)

PPP: Fonction générale et architecture

• Pour les connexions point à point

• Orienté connexion• Peut supporter différentes

connexions de la couche physique.

• Lignes synchrones ou asynchrones

• Modes half-duplex et full-duplex

PPP: Fonction générale et architecture

• L’un des protocoles le plus populaire dans les technologies WAN

• Associé le plus souvent à l’utilisation d’un dial-up modem.Il peut pourtant fonctionner sur n’importe quel type similaire de la couche physique (ex. ISDN B channels)

• Son succès a mené au développement de protocoles dérivés tel que PPP over Ethernet (PPPoE) et PPP over ATM (PPPoA)

PPP: Avantages

• Multiplexage de plusieurs protocoles de la couche 3 sur un seul lien

• Détection des erreurs: CRC• Négociation des paramètres d’un lien• Test du lien avant la transmission des infos et surveillance de

la qualité du lien• Supporte l’authentification• Supporte des fonctions optionnelles qui comprennent la

compression, le cryptage et l’agrégation du lien• Link aggregation: allowing two devices to use multiple

physical links as if they were a single, higher-performance link.

PPP: Les composants• PPP Point-to-Point Protocol est formé de plusieurs protocoles

(des douzaines).Pour cela on peut le considérer comme un « protocol suite»

• Composants principaux:– PPP Encapsulation Method: « framing » basé sur le protocole HDLC– Link Control Protocol (LCP): Responsable de l’établissement, du

maintien et de la libération d’une liaison (Paramètres peuvent être négociés)

– Network Control Protocols (NCPs): PPP supporte plusieurs protocoles de la couche 3. NCP est utilisé pour assurer des fonctions d’établissement additionnelles nécessaires pour certains protocoles. Après LCP, le contrôle est passé au NCP.PPP Internet Protocol Control Protocol (IPCP) pour IPD’autres protocoles sont utilisés pour IPX protocol, NetBIOS Frames (NBF) protocol, etc.

PPP: Les composants

• Quelques composants additionnels:– LCP Support Protocols: utilisés durant la phase de

négociation d’un lien.Ex. : authentication protocols CHAP and PAP

– LCP Optional Feature Protocols: utilisés durant la phase de maintien.Ex.: PPP Compression Control Protocol (CCP) pour la compression du PPP data, PPP Encryption Control Protocol (ECP) pour le cryptage, PPP Multilink Protocol (PPP MP) permet à un seul lien PPP d’opérer sur plusieurs liens physiques.

PPP: Opération Générale

• Passe par 3 étapes

PPP: Etablissement d’un lien

• Quand on parle d’une liaison PPP en générale on parle de l’état de la connexion LCP

• LCP gouverne l’état général du PPP (le « boss »)• LCP est le protocole le plus important pour PPP, il

est le responsable de la configuration, du maintien et de la terminaison de la liaison PPP globale

• Quand le lien LCP est ouvert, chacune des liaisons NCP peut être ouverte ou fermée indépendamment de la liaison PPP (LCP) globale

PPP: Etablissement d’un lien et phases

PPP: Echange de messages LCP

PPP: Format général d’une trame• Les messages PPP: Data ou contrôle• Différents protocoles PPP utilisent plusieurs types de

trames• Mais on a un seul format général de trame.• La trame PPP utilise le format d’une trame HDLC

PPP: Format général d’une trame

• Flag =7F, Address=FF, Control=03• La liste des différentes valeurs du champ

protocol est maintenue par l’IANAEx.: 0021-> IPv4, 002B -> IPX, 0057 -> IPv6, 8021 -> IPCP, C029 -> LCP, C223 -> CHAP

PPP: Format d’un message de contrôle