Couche liaison de données : tout savoir sur le deuxième niveau du modèle OSI

La couche liaison de données correspond au deuxième niveau du modèle OSI et assure le bon transfert des bits dans les paquets de données. En plus de prendre en charge le portionnement et la surveillance lors du transfert, elle contribue aussi de manière active à la résolution des problèmes.

La couche liaison de données, également connue sous le nom de « data link layer », constitue le deuxième niveau du modèle OSI. Elle agit comme une « couche protocole » et garantit le bon transfert des trames dans le cadre d’une connexion physique. La tâche de cette couche au sein du modèle OSI compte donc parmi les plus importantes. Ce modèle divise les processus nécessaires dans le domaine des technologies de l’informatique et du réseau pour transcender les limites matérielles et logicielles en matière de communication.

Le modèle de référence comporte sept couches différentes ; elles s’appuient les unes sur les autres tout en s’acquittant de leurs propres tâches, clairement définies. Les couches apparaissent dans l’ordre suivant :

1. Couche physique (« physical layer »)
2. Couche liaison de données (« data link layer »)
3. Couche réseau (« network layer »)
4. Couche transport (« transport layer »)
5. Couche session (« session layer »)
6. Couche présentation (« presentation layer »)
7. Couche application (« application layer »)

Pour comprendre les fonctions proposées par la couche liaison de données, il convient de s’intéresser à la couche qui la précède ; la couche physique permet en effet d’activer, de désactiver et de surveiller les connexions physiques entre deux systèmes. Les données peuvent ainsi être transférées depuis l’émetteur vers le destinataire. Toutefois, cette couche ne procède à aucune évaluation : elle transfère les données sans vérifier leur contenu et sans les structurer.

C’est justement ici que la couche liaison de données entre en scène. Elle permet de coder, de décoder et d’organiser les différents bits, mais aussi de les préparer sous forme de trames de données. Ainsi, elle crée des paquets de données ou décompose les plus grands d’entre eux en ensembles plus petits.

Les données sont ensuite transférées de la couche liaison de données à la couche qui lui succède. Elles sont donc adressées et transférées à la couche réseau. La « data link layer » assure le bon transfert des trames et permet de transformer les connexions système non sécurisées en connexions système sécurisées.

La communication au niveau de la couche liaison de données peut être établie avec ou sans connexion. Dans le premier cas, toutes les données qui doivent être transférées sont dotées d’une adresse source et d’une adresse cible. Dans le deuxième cas, il est nécessaire d’établir des connexions logiques entre l’émetteur et le destinataire au préalable.

En plus de la mise en place et de la suppression des différentes sections réseau, mais aussi de la structuration des différents bits en trames, la couche liaison de données prend également en charge la surveillance pendant et après le transfert, ainsi que la détection et l’élimination des erreurs. Pour ce faire, elle commence par analyser les différents modèles de bits au sein des trames pour détecter les problèmes et les erreurs suffisamment tôt.

En cas d’irrégularité, la couche liaison de données prévient les couches qui lui succèdent. Le destinataire peut alors réorganiser les trames n’ayant pas été transférées dans le bon ordre, tandis que la couche liaison de données vérifie l’intégrité des différents paquets.

Pour ce faire, la couche liaison de données OSI contrôle le flux de données afin de détecter toute connexion physique saturée et intervenir en conséquence. En cas de restrictions, ces informations sont diffusées par les appareils voisins et un réacheminement est amorcé, s’il est possible.

La couche liaison de données est constituée de deux sous-couches : la sous-couche de contrôle d’accès au support logique MAC (Medium Access Control) jouxte la couche physique (soit la première couche), tandis que la sous-couche de contrôle de la liaison logique LLC (Logical Link Control) borde la couche réseau (soit la troisième couche). Les services proposés par la couche liaison de données peuvent être décomposés en trois catégories :

Quand des trames sont envoyées au destinataire par cet intermédiaire, celui-ci n’en accuse pas réception. Si les paquets de données viennent à être endommagés ou perdus, il n’est pas possible de les restaurer. Pour les transferts de ce type, les connexions doivent donc être particulièrement sécurisées ; il est également possible de confier la correction des erreurs à un niveau supérieur. Cette méthode peut également être envisagée lorsqu’un transfert de données est nécessaire immédiatement et qu’il revêt plus d’importance qu’un transfert complet.

Dans la plupart des cas, nous conseillons néanmoins aux émetteurs de privilégier cette méthode, car le transfert est confirmé à chaque fois. Si un transfert ne parvient pas à sa destination ou si certains éléments se perdent en cours de route, ils ne reçoivent aucune confirmation et peuvent donc essayer à nouveau de transférer ces données. Ils peuvent ainsi s’assurer que toutes les trames parviennent au destinataire.

Les services orientés connexion de la couche liaison de données restent toutefois la méthode la plus sûre. Dans ce cas de figure, un numéro spécifique est attribué à chaque paquet de données et communiqué à l’émetteur comme au destinataire. Avant chaque échange, ceux-ci établissent une connexion. Les deux interlocuteurs peuvent ainsi s’assurer que chaque paquet est vraiment transféré correctement et une seule fois, et qu’il atteint bien sa destination.

Nombreux sont les protocoles qui peuvent être rattachés à la couche liaison de données OSI. Vous trouverez quelques exemples ci-dessous :

• 1-Wire
• ARCnet
• ARP
• ATM
• Ethernet
• HDLC
• LLC/MAC
• MIL-STD-1553
• PPP
• SpaceWire
• Token Ring
• UNI/O
• V.120
• X.75