Standards, Techniques De Description Formelle FDTs

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Standards, Techniques De Description Formelle
(FDTs)

• DJAFER BADDOU

2
Primitives du Service OSI

• Les services qu'offrent adjacents couches entre
  eux dans le modèle OSI se traduisent par les
  quatre primitives. Une primitive spécifie
  lopérations a performer. Ces quatre primitives
  sont
• Request ( Demande ) Lentité désire un service
  pour effectuer un travail
• Indication ( Indication ) Lentité est informée
  dun événement
• Response ( Réponse ) Lentité désire répondre à
  un événement
• Confirm ( Confirmation ) Lentité est informée
  concernant sa demande
• Les services sont exécutés pour décrire le
  transport en mode connecté tel que montré en
  dessous (Figure 1)

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Figure 1 Primitives du Service OSI
Couche N 1
Couche N 1
1 request
3 response
2 indication
4 confirm
Couche N
Couche N
4
Phase d'établissement de la connexion

• pour demander une connexion
• CONNECT.request(adresse source, adresse distante,
  données_exprès, qos, données_utilisateur)
• pour indiquer une connexion
• CONNECT.indication(adresse source, adresse
  distante, données_exprès, qos, données_utilisateur
  )
• pour répondre à une demande de connexion
• CONNECT.response(adresse source, adresse
  distante, données_exprès, données_utilisateur)
• pour confirmer l'établissement d'une connexion
• CONNECT.confirm(adresse source, adresse distante,
  données_exprès, qos, données_utilisateur)

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Phase de transfert de données

• pour demander le transfert de données
• DATA.request(données_utilisateur)
• pour indiquer un transfert de données
• DATA.indication(données_utilisateur)

peer protocol
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Phase de libération de la connexion

• pour demander une déconnexion
• DISCONNECT.request(données utilisateur)
• pour indiquer une déconnexion
• DISCONNECT.indication(raison, données_utilisateur)
  

7
(No Transcript)
8
Organismes De Normalisation

• Au début des années 70, chaque constructeur a
  développé sa propre solution réseau autour dune
  architecture et de protocoles privés. Il s'est
  vite avéré qu'il serait impossible
  d'interconnecter ces différents réseaux si une
  norme internationale n'était pas établie. Deux
  organismes internationaux de normalisation pour
  réseaux informatiques ont été établis
• Organisation de Standard International (ISO)
• Union International des Télécommunications (ITU)
  ex- CCITT

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Organisation de Standard International (ISO)

• LISO est un organisme non gouvernemental. Il
  aide a fixer des standards et des normes pour
  linformation technologique.
• Il est un réseau d'instituts nationaux de
  normalisation de 148 pays, selon le principe d'un
  membre par pays, dont le Secrétariat central,
  situé à Genève, Suisse, assure la coordination
  d'ensemble.

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Union International des Télécommunications (ITU)
ex- CCITT

• ITU est une agence spécialisée de l'Organisation
  des Nations Unies. Son siège est à Genève
  (Suisse). Avec ITU, les États et le secteur
  privé coordonnent les réseaux et services
  mondiaux de télécommunication.
• LITU-T est son secteur de la normalisation des
  Télécommunications.

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Agences Gouvernementales

• Quelques agences gouvernementales
• Association Standards Canadien (CSA).
• Conseil National de Recherche Canada (CNRC).
• American National Standards Institute (ANSI) pour
  les USA.
• US National Institute of Standards and Technology
  (NIST) pour USA.
• AFNOR pour la France.
• British Standards Institute (BSI) pour Le Royaume
  Uni.
• HSC pour le Japan.
• DIN pour lAllemagne.

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Techniques de Description des Systèmes

• Pour améliorer la fiabilité et la qualité des
  systèmes de Télécommunications, protocole en
  particulier, il est très efficace de les décrire
  en utilisant les techniques suivantes
• Diagramme dÉtat
• Transitions dans les Diagramme d'États
• Technique Description Formelle (FDT)
• Langage de Spécification et Description (SDL)
• Diagrammes de Séquentiel des Messages (MSCs)
• Langage de Modélisation Unifié (UML)
• Service primitives

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Diagramme dÉtat

• La machine détats décrit le cycle de vie dun
  objet, c-à-d la manière dont il réagit lorsquun
  autre objet fait appel à lune de ses opérations
  ou lorsque certains événements surgissent.
• La figure 2 représente le comportement dun
  appareil Téléphonique comme objet, et montre
  comment son état évolue a chaque opération, et
  les actions exécutées lors des transitions. Donc
• Létat dun objet à un moment donne (Tel. Inactif
  ).
• Changement détat (Tel. Actif) lors dun
  déclenchement dun événement interne ou externe
  (Tel décrocher ).
• Actions peuvent être performées (tonalité )
  durant le changement d état.

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Figure 2 Diagramme dÉtat
Inactif
Raccrocher / Pas Tonalité
Décrocher / Tonalité
Actif
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Table de Transition dÉtat

• Une transition détat dun processus (tel.
  Inactif ? tel. Actif ) réalise une suite
  dactions.
• Action Pendant la transition, des signaux
  peuvent être envoyés.
• La transition sarrête quand le processus change
  détat.
• Une transition décrit les actions performées, et
  indiques létat lobjet suite au déclenchement de
  lévénement.
• Comme le diagramme détat, une table de
  transition détat peut être utilisée pour décrire
  létat des objets, les évènements ainsi que les
  actions produites suite aux évènements.
• Une table de transition est souvent utilisée pour
  tester des logiciels.

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Table de Transition dÉtat
État
Évènement
Action
État suivant
Inactif
Décrocher
Tonalité
Actif
Actif
Raccrocher
Pas Tonalité
Inactif
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Définition Formelle de la Machine à États Finis
(FSM)

• La machine détats décrit le cycle de vie dun
  objet.
• Une machine à états finis ou automate à états
  finis est une machine qui possède un nombre fini
  d'états.
• Chaque état a des transitions vers zéro, un ou
  plusieurs états.
• Les états qui ne possèdent pas de transitions
  sont appelés états finaux.
• Les machines à états finis sont étudiées dans la
  théorie des automates, un sous-domaine de
  l'informatique théorique.

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Définition Formelle De La Machine à États Finis
(FSM)

• Formellement, un automate fini est un ensemble a
  5 éléments (S, S, T, s, A) ou
• S un ensemble fini d'états.
• d un état de départ.
• a un état acceptant.
• S un alphabet qui est un ensemble dévènements
  t.q.
• I un alphabet de donnée (un évènement de donnée
  ).
• O un alphabet résultant (un évènement résultant).
• une fonction de transition T est une association
  de transition entre états
• T (d, I) ? (O, a ).
• c- à -d quand un objet à état de départ d reçoit
  un évènement i produira un évènement o et se
  terminera à un état acceptant a.

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Définition Formelle de la Machine àÉtats Finis
(FSM)

• NB les machines à états finis (FSMs) sont
  associées seulement aux évènements.

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Properties des Machines à États Finis (FSM)

• Complémentarité Un FSM est complètement défini
  si, pour chaque état, il existe un donnée défini
  dans lalphabet des données.
• Autrement dit le FSM toujours sait comment réagir
  suite a un évènement donne
• FSM Connecté Un FSM est dit connecté si, pour
  tout état, il existe un ensemble dévènements qui
  permettent une transition a autres états.

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Machine à États Finis Étendue

• Le concept de machine à états finis a été étendu
  en ce sens que létat résultant dune transition,
  à côté du signal provoquant la transition, peut
  être affecté par des décisions prises à partir de
  variables connues du processus.
• Le modèle de spécification (ex. UML, SDL ) dun
  système est fondé sur la notion de machine à
  états finis étendue.
• Lentendu cest la variables de donnée associe
  aux machine détats.
• Transitions peuvent fixer ou modifier les
  variables de donnée.
• Messages peuvent avoir des paramètres donnes.

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Techniques De Description Formelle (FDT)

• Les techniques de description formelle (FDT) sont
  des langages qui spécifient et décrivent sans
  ambiguïté ( donc exact et unique ) le
  comportement des systèmes ( de télécoms ou
  autres ) et des outils de vérification
  automatique affin de valider le bon
  fonctionnement de ces systèmes. Les termes
• Spécification dun systèmes cest la description
  de son comportement souhaité.
• Description dun systèmes cest la description de
  son comportement réel.
• Trois techniques de description formelle sont
  développées et normalisées.

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Estelle et LOTOS développés par lISO

• LISO a développé et normalisé deux langages
  (FDTs) pour les méthodes formelles des
  spécifications de protocole qui sont
• LOTOS langue des spécifications de commande
  temporelles (Language Of temporal Order and
  Specification). Cest un langage de style
  algèbre.
• Estelle est fondé sur la notion de machine à
  états finis étendue.
• Estelle et LOTOS sont dusage très limité.

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Langage de Description et de Spécification (SDL)

• ITU-T a développé et normalisé un troisième
  langage formel appelé (SDL) qui permet de
  spécifier et décrire sans ambiguïté le
  comportement dun système de télécommunication.
• SDL est fondé sur la notion de machine à états
  finis étendue.
• SDL est fondé sur les principes de lorienté
  objet.
• Lexistence doutils (tels que ObjectGeode,)
  permettant daller de la spécification à la
  génération de code, rend SDL plus attractif dans
  le milieu industriel contrairement à dautres
  méthodes formelles où les outils font défaut.
• La première version de SDL date de 1976 et la
  dernière version de SDL date de 1988. Elle est
  référencée norme ITU-T Z.100.

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Domaine dApplications du SDL

• Le champ d'application principal du SDL est la
  description du comportement des systèmes en temps
  réel. Ces applications sont
• Le traitement des appels ( écoulement, comptage,
  tarification, etc.) Dans les systèmes de
  commutation
• La maintenance (abonnement, etc.) Dans les
  systèmes généraux de télécommunication
• La commande du système (protection contre les
  surcharges, procédures de modification de numéro
  et d'extension, etc.)
• Les fonctions d'exploitation et de maintenance,
  la gestion des réseaux
• Les protocoles de communication de données
• Les services de télécommunication.

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Spécification Dun Système SDL

• Le SDL décrit le comportement d'un système sous
  la forme de
• Stimulus/réaction.
• On admis que les stimuli (cause) et les réactions
  sont des entités discrètes et contiennent de
  l'information.
• La spécification d'un système est vue comme étant
  la séquence de réactions associée à une séquence
  de stimuli.
• Le modèle de spécification d'un système est fondé
  sur la notion de machine à états finis étendue.
• Environnement un système réagis d'après les
  stimuli qu'il reçoit du monde extérieur. Ce monde
  extérieur est appelé environnement du système en
  cours de spécification.

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Syntaxes Du SDL

• Le SDL offre le choix entre deux formes de
  syntaxes différentes mais équivalentes pour
  représenter un système
• Une représentation graphique (SDL/GR),
• Une représentation textuelle (SDL/PR).

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Une représentation graphique (SDL/GR)

• Un système SDL est composé dun ensemble de blocs
  (figure 5). Les blocs sont connectés entre eux et
  à lenvironnement par des canaux. A lintérieur
  de chacun des blocs, il y a un ou plusieurs
  processus.
• Un processus est une machine détats finis
  étendue fonctionnant de manière concurrente et
  autonome avec les autres processus.
• Les processus communiquent par lintermédiaire de
  signaux.

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Figure 1 Système SDL
30
Sample SDL diagram
31
Système SDL

• Décrire un système revient, dhabitude, à décrire
  
• Le nom du système,
• Les signaux échangés entre les processus du
  système et entre les processus du système et
  lenvironnement,
• Les canaux pour la connexion entre les blocs et
  entre les blocs et lenvironnement,
• Les données distantes manipulées par les
  processus du système,
• Les blocs composant le système.

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Règles De Syntaxe SDL

• Linterprétation dune description de système
  consiste à créer des instances de processus et à
  lancer leur exécution.
• La communication entre le système et
  lenvironnement ou entre les blocs intérieurs au
  système ne peut se faire quau moyen de signaux.
• A lintérieur dun système, ces signaux sont
  véhiculés par des canaux.
• Les canaux relient les blocs entre eux ou à la
  frontière du système (cest-à-dire
  lenvironnement).
• Le système et son environnement interagissent
  selon un protocole connu des deux parties.

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Une représentation textuelle (SDL/PR)

• Définitions
• Une entité nommée est soit un type ou une
  instance.
• Type défini toutes les propriétés qui lui sont
  associées.
• Instance est un objet ou une variable dun type
  donné qui peut être associés à une valeur par une
  affectation.
• Un signal est un exemple de définition d'un type.
• Une procédure constitue un exemple de type Elle
  peut être instanciée par des appels de procédure.

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Règles De Syntaxe SDL

• Un mot en gras désigne un mot-clé du langage
  SDL,
• Un terme entre lt et gt désigne un non-terminal,
• Désigne une alternative,
• Désigne une option,
• Désigne un groupe de termes pouvant être
  vide,
• Désigne un groupe de termes contenant au
  moins un élément.

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Diagrammes de Séquence de Message (MSCs)

• Les diagrammes de séquence (MSCs) sont un
  formalisme permettant de décrire des protocoles
  de communication, normalisé dans une
  recommandation de lITU.
• Un MSC représente lexécution dun système
  composé de plusieurs processus, qui communiquent
  par des canaux ?ables (Figure 7).

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Figure 6 Diagrammes de Séquence de Message (MSCs)
Téléphone
Commutateur
décrocher
temps
Tonalité
raccrocher
Pas Tonalité
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Language Unifié pour Modélisation (UML)

• Depuis sa standardisation par lObject Management
  Group(OMG)en1997, UML est devenu un langage
  graphique standard pour la modélisation de
  systèmes à objets orienté.
• UML est utilisé pour modéliser toutes les
  facettes dun système
• Spécification.
• Description et visualisation des détails du
  système.
• Conception.
• Test.
• Documentation.

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Modèle Conceptuel dUML

• Le Modèle UML définit 3 sortes de constituants de
  base
• Éléments qui sont les abstractions essentielles
  a un modèle ex. classe, interface, machine a
  état fini, etc.
• Relations qui constituent des liens entre ces
  éléments ex. dépendance
• Diagrammes représentation graphique dun
  ensemble déléments et de relations qui
  constituent un système. Neuf types de diagrammes
  divisés en deux catégories
• catégorie de diagrammes statiques,
• catégorie de diagrammes dynamiques

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Diagrammes UML

• Diagrammes statiques
• Diagrammes de Classes
• Diagrammes dObjets
• Diagrammes de Composants,
• Diagrammes de déploiements,
• Diagrammes de cas dutilisation
• Diagrammes dynamiques
• Diagrammes dActivités
• Diagrammes de Séquences,
• Diagrammes détats-transitions,
• Diagrammes de collaborations

40
Figure 7 UML - Diagramme de Classe
41
quel produit!?