计算机网络原理【五】之 数据链路层与局域网

数据返回
不编码
检错丢弃
实时性高的系统
检错码
2.差错编码的基本原理
在待传输数据信息基础上,附加一定的冗余信息 。
冗余信息:与数据信息建立某种关联关系 。(复制一次、复制俩次等)
例如:
复制一次:待传输数据为10 。传输数据 + 冗余信息:1010;
复制俩次:待传输数据为10 。传输数据 + 冗余信息:;
3.差错编码的检错与纠错能力 a.编码集的汉明距离
编码集:
差错编码的所有有效码字的集合 。(编码方式:复制一次)
编码集{1010,0101,1111,0000}
汉明距离:
俩个等长码字之间,对应位数不同的位数有几个就是几 。
比如:
码字1:
码字2:
汉明距离dc=5
编码集的汉明距离:
编码集中任意俩个码字之间汉明距离的最小值,记为ds 。
编码集{1010,0101,1111,0000}
编码集的汉明距离:ds=min{4,2,2,2,2,4}【这个的结果是上面编码集中的每一项与其他的所有项挨个比较之后的结果集合】
编码集的汉明距离:ds=2
差错编码:检错码和纠错码
检错编码:
编码集的汉明距离ds = r + 1,则该检错编码可以检测r位的差错 。
例:发送 2 位数据信息,冗余信息是数据的一次复制
编码集:{1010,0101,1111,0000}
编码集的汉明距离:ds = 2 = (1 + 1) 。
因此可以检测出来1位差错 。
纠错编码:
编码集的汉明距离ds = 2r + 1,则该差错编码可以纠正 r 位的差错 。
例:发送 2 位数据信息,冗余信息是数据的俩次复制
编码集:{,,,}
编码集的汉明距离:ds = 3 = (2 * 1 + 1)
因此可以纠正出来1位差错 。
4.典型的差错编码【检错码】 a.奇偶校验码
最简单的检错码 。利用1位冗余信息实现差错检测 。
分类:奇校验码、偶校验码 。
①奇校验码
1位冗余位,取值为『0』或者『1』,使得编码后的码字中1的个数为奇数 。
例如:
数据,采用奇校验码编码后的码字为: 。
数据,采用奇校验码编码后的码字为: 。
②偶校验码
1位冗余位,取值为『0』或者『1』,使得编码后的码字中1的个数为偶数 。
例如:
数据,采用奇校验码编码后的码字为: 。
数据,采用奇校验码编码后的码字为: 。
③奇偶校验码优缺点
优点:编码简单、编码效率高、开销最小的检错编码;
缺点:检错率不高 。
b.循环冗余码(CRC码,Check)
循环冗余码是在数据链路层广泛应用的差错编码 (检错码) 。
『异或』逻辑运算
1 异或 1 = 0
0 异或 0 = 0
1 异或 0 = 1
0 异或 1 = 1
小总结:有差别就是1,没差别就是0.
接收方在收到带CRC码的帧之后,怎么判断是否有错?
答:
用收到的位串除以多项式对应的位串 。
余数为0,无错 。
余数不为0,有错,丢弃 。
优选的典型G(x)
三、多路访问控制协议(MAC,)
MAC协议的根本任务:解决信道的 共享问题。
俩类链路:
点对点信道:一对一通信方式,信道被双方独享 。
例如:拨号上网
广播信道(共享介质):一对多通信方式,信道上连接的点很多,信道被结点共享 。
例如:总线以太网,现在的Wifi
多路访问控制协议主要解决俩个或俩个以上结点同时传输数据的冲突导致失败的问题 。
1.信道划分MAC协议
信道划分MAC协议是利用多路复用技术实现信道共享的MAC协议 。
多路复用的基本思想: