La couche liaison de données est la deuxième couche du modèle OSI (Open Systems Interconnection). Il gère le transport fiable des paquets de données sur les réseaux physiques, gère la détection et la correction des erreurs et régit l'accès au réseau.
Contexte historique de la couche liaison de données
Le concept de couche liaison de données remonte au développement du modèle OSI à la fin des années 1970 et au début des années 1980 par l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Ce modèle a été conçu pour créer un environnement ouvert pour le développement et l'interopérabilité entre les périphériques et logiciels réseau. Le modèle OSI divise le processus complexe de communication entre ordinateurs en sept couches gérables. La couche liaison de données, étant la deuxième, a été conçue pour assurer un transfert de données fiable et efficace entre les appareils sur un support physique.
Approfondir la couche de liaison de données
La couche liaison de données remplit plusieurs fonctions cruciales au sein du modèle OSI :
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Synchronisation des images: Il divise le flux de bits reçu de la couche réseau en unités de données gérables appelées trames.
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Adressage physique: Si les trames doivent être distribuées à différents systèmes du réseau, la couche liaison de données ajoute un en-tête à la trame pour définir l'adresse physique de l'ordinateur de destination.
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Contrôle de flux: Si le débit auquel les données sont prises par le récepteur est inférieur au débit produit par l'expéditeur, la couche liaison de données impose un mécanisme de contrôle de flux pour éviter de surcharger le récepteur.
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Contrôle des erreurs: Il ajoute de la fiabilité à la couche physique en ajoutant des mécanismes pour détecter et retransmettre les trames endommagées ou perdues. Cela évite également la duplication de trames à l'aide de systèmes d'accusé de réception.
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Contrôle d'accès: Lorsque deux appareils ou plus sont connectés au même lien, des protocoles de liaison de données sont nécessaires pour déterminer quel appareil contrôle le lien à un moment donné.
La structure interne de la couche liaison de données
La couche liaison de données est subdivisée en deux sous-couches pour remplir efficacement ses fonctions :
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Contrôle de liaison logique (LLC): Cette sous-couche supérieure est responsable de la synchronisation des trames, du contrôle de flux et de la vérification des erreurs.
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Contrôle d'accès aux médias (MAC): La sous-couche inférieure, MAC, est responsable de la gestion de la manière dont un périphérique du réseau accède aux données et obtient l'autorisation de les transmettre.
Principales fonctionnalités de la couche liaison de données
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Encadrement: Le cadrage est le processus de création de trames à partir des datagrammes ou des paquets de la couche réseau. Ces trames sont envoyées à la couche physique pour être transférées.
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Adressage physique: Il fournit une identification unique à chaque appareil sur le réseau.
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Contrôle des erreurs et du flux: Il garantit une connexion fiable en appliquant des techniques de détection/correction d’erreurs et un contrôle de flux.
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Contrôle d'accès: Définit les règles de transmission des appareils.
Types de couche de liaison de données
Les protocoles de couche liaison de données peuvent être classés en fonction du type de réseau sur lequel ils fonctionnent :
| Type de réseau | Protocole |
|---|---|
| Réseau local (LAN) | Ethernet, anneau à jeton |
| Réseau métropolitain (MAN) | Double bus de file d'attente distribuée (DQDB) |
| Réseau étendu (WAN) | Protocole point à point (PPP), contrôle de liaison de données de haut niveau (HDLC) |
Utilisation de la couche liaison de données et problèmes/solutions associés
La couche liaison de données constitue l’épine dorsale de la transmission des données sur les réseaux. Il est impliqué dans plusieurs applications telles que les réseaux LAN et WAN, l'identification des périphériques réseau et l'établissement d'un canal de communication fiable. Cependant, il rencontre également des problèmes tels que les collisions, la corruption des données et la congestion. Ces problèmes sont résolus respectivement par des algorithmes de détection de collision, des codes de détection et de correction d'erreurs et des mécanismes de contrôle de flux.
Analyse comparative de la couche liaison de données
Le tableau ci-dessous montre la comparaison entre la couche liaison de données et les couches adjacentes :
| Couche OSI | Les fonctions |
|---|---|
| Couche physique | Transmet le flux binaire brut sur le support physique |
| Couche de liaison de données | Encadre les paquets de données, effectue le contrôle des erreurs et gère l'accès au support physique |
| Couche réseau | Gère le routage et le transfert de paquets |
Perspectives et technologies futures
À mesure que la technologie des réseaux évolue, la couche liaison de données continuera à s'adapter et à intégrer de nouvelles techniques pour une meilleure transmission des données. Les technologies telles que les réseaux quantiques et les réseaux 5G ou 6G nécessiteront des protocoles de couche liaison de données pour gérer des débits de données plus élevés, une latence plus faible et des capacités réseau accrues.
Serveurs proxy et couche de liaison de données
Les serveurs proxy, qui servent d'intermédiaires pour les requêtes des clients recherchant des ressources auprès d'autres serveurs, fonctionnent au niveau de la couche application du modèle OSI. Cependant, la couche liaison de données joue toujours un rôle puisque les données doivent traverser cette couche pour atteindre leur destination. Les serveurs proxy peuvent utiliser les mécanismes de contrôle d'erreur et de flux de la couche liaison de données pour garantir une transmission de données fiable.
