Le niveau trame

Comme expliqué au chapitre 3, le niveau trame est le niveau où circule l’entité appelée trame. Une trame est une suite d’éléments binaires qui ont été rassemblés pour former un bloc. Ce bloc doit être transmis vers le nœud suivant de telle sorte que le récepteur soit capable de reconnaître son début et sa fin. En résumé, le rôle du niveau trame consiste à transporter de l’information sur un support physique entre un émetteur et un récepteur. Sa fonction principale est de détecter les débuts et les fins des trames.Le niveau trame est fondamentalement différent suivant que l’on a affaire à un réseau de niveau trame, c’est-à-dire un réseau qui ne remonte dans les nœuds intermédiaires qu’à la couche 2 pour router ou commuter, ou de niveau paquet, c’est-à-dire un réseau qui doit remonter jusqu’à la couche 3 pour effectuer le transfert. Dans une architecture de niveau trame, l’en-tête contient les zones qui permettent d’acheminer la trame vers le destina- taire du message. Dans une architecture de niveau paquet, la zone de données de la trame contient un paquet. Les informations nécessaires à l’acheminement du message se trouvent dans les zones de supervision de ce paquet.

Ce chapitre présente les principales trames qui permettent de transporter des paquets dans une architecture de niveau trame, comme HDLC (High-level Data Link Control), PPP (Point-to-Point Protocol) ou Ethernet, ainsi que celles qui transportent directement les données dans la zone de données de la trame, comme ATM. La trame Ethernet que nous avons placée dans la première catégorie est aussi une solution qui se développe dans la seconde catégorie pour le bout-en-bout.Nous nous penchons également sur l’ancienne génération de niveau trame, appelée niveau liaison, dont la fonction était à la fois de jouer le rôle du niveau trame et de corri- ger les erreurs en ligne pour rendre le taux d’erreur acceptable pour les couches supérieu- res. Dans ce dernier cas, une zone de détection d’erreur est ajoutée à la fin de la trame afin de déceler si une erreur s’est produite durant le transfert. Si tel est le cas, deux méthodes peuvent être mises en œuvre pour effectuer les réparations. Dans la première, des bits de contrôle ajoutés par l’émetteur permettent de détecter puis de corriger les erreurs. Dans la seconde, une retransmission est demandée au nœud précédent, qui doit avoir gardé une copie de la trame. Nous avons déjà rencontré quelques éléments de ces méthodes à la fin du chapitre 5.

L’architecture de niveau trame

Le niveau trame (couche 2) a pour fonction de rendre un service au niveau juste supé- rieur. Ce service est un transport de paquets de nœud à nœud. Plus précisément, son rôle est de transporter un paquet de la couche 3 ou un fragment de message de la couche 4 d’un nœud vers un autre nœud. Pour cela, le niveau trame demande à son tour au niveau juste inférieur, le niveau physique, un service, consistant à transporter les bits de la trame d’un nœud à un autre nœud. Cette section présente les fonctions nécessaires à la réalisation de toutes ces actions.La spécificité du niveau trame est de transmettre les informations le plus rapidement possible entre deux nœuds. La partie importante des protocoles de niveau trame réside dans la structure de la trame et dans la façon de la reconnaître et de la traiter dans le temps le plus court possible. • La première génération de protocoles de niveau trame comportait une reconnaissance par drapeau : le début et la fin de la trame étaient reconnaissables par la présence d’une suite d’éléments binaires, qui devait être unique. À cet effet, des techniques d’inser- tion étaient utilisées pour casser les suites qui ressembleraient à un champ de début ou de fin, appelé drapeau, ou fanion (flag). L’insertion de bits supplémentaires présente toutefois un inconvénient, puisque la longueur totale n’est plus connue à l’avance et que des mécanismes spécifiques sont requis pour ajouter ces bits à l’émetteur puis les retrancher au récepteur.Les fonctionnalités du niveau trame ont été fortement modifiées depuis le début des années 90. On a fait, par exemple, redescendre dans cette couche les fonctions de la couche réseau, en vue de simplifier l’architecture et d’augmenter les performances. Le niveau trame jouait dès lors le rôle de la couche réseau et non plus celui de la couche liaison, pour lequel il avait été initialement conçu, acquérant un statut capital dans l’ache- minement des données jusqu’au récepteur.