Standards, Techniques De Description Formelle FDTs - PowerPoint PPT Presentation

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Title:

Standards, Techniques De Description Formelle FDTs

Description:

Changement d' tat (Tel. Actif) lors d'un d clenchement d'un v nement interne ou ... Actif ) r alise une suite d'actions. Action: Pendant la transition, ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Standards, Techniques De Description Formelle FDTs


1
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)

3
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)

5
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
6
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

9
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.

10
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.

11
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.

12
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

13
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.

14
Figure 2 Diagramme dÉtat
Inactif
Raccrocher / Pas Tonalité
Décrocher / Tonalité
Actif
15
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.

16
Table de Transition dÉtat
État
Évènement
Action
État suivant
Inactif
Décrocher
Tonalité
Actif
Actif
Raccrocher
Pas Tonalité
Inactif
17
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.

18
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.

19
Définition Formelle de la Machine àÉtats Finis
(FSM)
  • NB les machines à états finis (FSMs) sont
    associées seulement aux évènements.

20
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.

21
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.

22
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.

23
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.

24
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.

25
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.

26
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.

27
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).

28
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.

29
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.

32
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.

33
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.

34
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.

35
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).

36
Figure 6 Diagrammes de Séquence de Message (MSCs)
Téléphone
Commutateur
décrocher
temps
Tonalité
raccrocher
Pas Tonalité
37
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.

38
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

39
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!?
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