一.差錯控制

1.1 差錯: 噪聲引起

• 全局性：由于線路本身電氣特性所產生的隨機噪聲(熱噪聲),是信道固有的，隨機存在。解決辦法：提高信噪比來減小或避免干擾。
• 局部性：外界特定的短暫原因所造成的的沖擊噪聲，是產生的差錯的主要原因。解決辦法：通常利用編碼技術來解決。
  

1.2 差錯控制(比特錯)

• 檢錯編碼：奇偶校驗碼、循環(huán)冗余碼CRC
  在數據發(fā)送之前，先按照某種關系附加上一定的冗余位，構成一個符合某一規(guī)則的碼字后再發(fā)送。當要發(fā)送的有效數據發(fā)送變化時，響應的冗余位也隨之變化，使碼字遵從不變的規(guī)則。接收端根據接收到的碼字是否符合原規(guī)則，從而判斷是否出錯。
• 糾錯碼：海明碼

數據鏈路層的編碼與物理層的編碼不同。物理層編碼主要針對單個比特，解決傳輸過程中的同步問題。而數據鏈路層的編碼針對一組比特，它通過冗余碼技術來實現二進制比特串在傳輸過程是否出現了差錯。

二.檢錯編碼

2.1 奇偶檢驗：n-1位信息員，一位檢驗元。

• 奇校驗碼：1的個數為奇數。
• 偶校驗：1的個數為偶數。
• 奇偶校驗碼特點：只能檢查出奇數個比特錯誤，檢錯能力為50%。

2.2 CRC循環(huán)冗余碼

1.發(fā)送端:

• 需要傳送的原二進制數據y_n-1…y₁y₀
• 生成多項式(二進制)x_m-1…x₁x₀
• 最終要發(fā)送的數據：原二進制數據+幀檢驗序列FCS/冗余碼(在末尾添加)
• FCS幀檢驗序列/冗余碼的計算：
  -生成多項式的階：m-1，在原二進制末尾加m-1個0;
  -模2除法：用加0數據除以生成多項式，余數為冗余碼/FCS,除法采用異或(同1異0)。

2.接收端

• 將收到的數據除以同樣的除數(同1異0)，得出余數R。
• R為0，幀沒出錯;R不為0，出錯，丟棄。

3.在數鏈路層僅僅使用循環(huán)冗余檢驗CRC差錯檢測技術，只能做到對幀的無差錯接收，但還達不到可靠傳輸。

2.3 海明碼(漢明碼)

• 可以發(fā)現雙比特錯，糾正單比特錯。
  

• 海明不等式:2^r>=k+r+1,r為冗余信息位，K為信息位數。

• 根據數據的位數k，結合不等書，計算出滿足不等式最小的r。

• 海明碼位數=k+r
  
  如上圖k=6,r=4,需要四位二進制來編碼。
  

• 求校驗碼的值
  -p₁對應的二進制0001,則p₁可以校驗后面二進制與P₁對應二進制相同位置為1的數據。即D₁,D₂、D₄、D₅。其他p檢驗的數據同方法可以確認。

• 確定實際值
  -令所有要校驗的位異或為0，即P₁、D₁,D₂、D₄、D₅異或為0，則可以計算出P₁。同理，計算出P₂、P₃、P₄。
  

• 檢錯
  -令所有要校驗的位異或(同1異0)。
  P₁、D₁,D₂、D₄、D₅異或，為B₁
  P₂、D₁,D₃、D₄、D₆異或，為B₂
  P₃、D₂,D₃、D₄異或，為B₃
  P₄、D₅,D₆異或，為B₄
  將結果倒序排列為一個二進制，則發(fā)生錯誤的位置為二進制B₄B₃B₂B₁對應值。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络(十)-数据链路层-差错控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。