① 計算機網路中差錯控制方法
一、總的方法折疊:
1、前向糾錯。實時性好,單工通信採用。
2、自動重發請求(ARQ)。強調檢錯能力,不要求有糾錯能力,雙向通道採用。
3、混合糾錯。上述兩種方式的綜合,但傳輸設備相對復雜。
二、分類方法折疊:
1、差錯檢測是差錯控制的基礎。能糾錯的碼首先應具有差錯檢測能力,而只有在能夠判定接收到的信號是否出錯才談得上是否要求對方重發出錯消息。具有差錯檢測能力的碼不一定具有差錯糾正能力。由於差錯檢測並不能提高信道利用率,所以主要應用於傳輸條件較好的信道上做為誤碼統計和質量控制的手段。
2、自動請示重發ARQ和前向糾錯FEC是進行差錯控制的兩種方法。
一在ARQ方式中,接收端檢測出有差錯時,就設法通知發送端重發,直到正確的碼字收到為止。ARQ方式使用檢錯碼,但必須有雙向信道才可能將差錯信息反饋到發送端。同時,發送方要設置數據緩沖區,用以存放已發出的數據以便於重發出錯的數據。
二在FEC方式中,接收端不但能發現差錯,而且能確定二進制碼元發生錯誤的位置,從而加以糾正。FEC方式使用糾錯碼,不需要反向信道來傳遞請示重發的信息,發送端也不需要存放以務重發的數據緩沖區。但編碼效率低,糾錯設備也比較復雜。
3、差錯控制編碼又可分為檢錯碼和糾錯碼。
檢錯碼只能檢查出傳輸中出現的差錯,發送方只有重傳數據才能糾正差錯;而糾錯碼不僅能檢查出差錯而且能自動糾正差錯,避免了重傳。
4、演播的檢錯碼有:奇偶校驗碼、循環冗餘碼。
在實際通信網中,往往在不同的應用場合採用不同的差錯控制技術。前向糾錯主要用於信道質量較差、對傳輸時延要求較嚴格的有線和無線傳輸當中;差錯檢測往往用於傳輸質量較高或進行了前向糾錯後的通路的監測管理之中>自動請求重發則多用於象計算機通信等對時延要求不高但對數據可靠性要求非常高的文件傳輸之中。
② 計算機網路技術里的什麼叫"傳輸差錯"
計算機網路的傳輸差錯是指通信雙方在發送和接受數據包的過程中出現的數據錯誤,差錯類型分為單比特錯和突發錯肆兄巧。網路傳輸是裂鍵數據流的形式,單比特錯是指某一位bit出現錯誤,通常可以通過編碼方式糾正;突發錯是指連續或分散的一大串比特位數據錯誤,這種錯誤糾正比較難,通常採用差錯重傳的方式。
上面這段話塵裂是我自己理解寫出來的,不是抄別人的,如果有錯,希望你能指正。
③ [計算機網路]Ch.3 數據鏈路層
數據鏈路層使用物理層提供的服務在通信信道上發送和接收比特。
(1) 向網路層提供一個定義良好的介面
(2) 處理傳輸錯誤
(3) 調節數據流,確保慢速的接收方不會被快速的發送方淹沒
提供的服務
(1) 無確認的無連接服務 (區域網)
(2) 有確認的無連接服務 (無線通信)
(3) 有確認的有連接服務 (電話)
無線通信,信道使用率很低但數據傳輸的誤碼率相對較高,確認是必要的
成幀:將原始的位流分散到離散的幀中。
成幀的方法有:
(1)字亂鏈符計數法
(2)帶位元組/字元填充的標志位元組法
(3)比特填充的比特標志法
(4)物理層編碼違例法
位元組計數法:利用幀頭部的一個欄位來標識該幀中的字元數
缺點:簡單,無法恢復,已經很少使用
該方法考慮了錯誤之後重新開始同步的問題,用一些特殊位元組(FLAG)作為幀開始和結束標志,用轉義字元(ESC)來區分二進制數據中存在的特殊位元組。
採用冗餘編碼技術,如曼切斯渣陪段特編碼,即兩個脈沖寬來表示一個二進制位
數據0:低-高電平對
數如譽據1:高-低電平對
高-高電平對和低-低電平對沒有使用,可用作幀邊界
差錯的種類:
差錯的處理:
計算機網路中主要採用:
海明距離的意義 :如果海明距離為d,則一個碼字需要發生d個1位錯誤才能變成另外一個碼字
海明距離與檢錯和糾錯的關系:
糾正單比特錯的冗餘位下界, m為數據位數 , r為校驗位數
將某一位數據位的編號展開成2的乘冪的和,那末每一項所對應的位即為該數據位的校驗位(收方使用)。
如: 11 = 1 + 2 + 8
29 = 1 + 4 + 8 + 16
校驗位1的檢驗集合為所有奇數位。
校驗位2的檢驗集合:2、3、6、7、10、11、…
校驗位4的檢驗集合:4、5、6、7、……
校驗位8的檢驗集合:8、9、10、11、……
海明碼糾錯過程(只糾錯1位)
首先將差錯計數器置「0」。
當海明碼數據到達接收端後,接收端逐個檢查各個校驗位的奇偶性。
如發現某一校驗位和它所檢測的集合的奇偶性不正確,就將該檢驗位的編號加到差錯計數器中。
待所有校驗位核對完畢:
若差錯計數器仍為「0」值,則說明該碼字接收無誤。
非「0」值,差錯計數器的值為出錯位的編號,將該位求反就可得到正確結果。
例子:
經計算需要的檢驗字個數的最小值 r應滿足 ( 所以r最小值為4,再根據校驗位的對應規則可得下表:
Data: 1011010
Even: 1011010 0 (偶校驗)
Odd: 1011010 1 (奇校驗)
使用CRC編碼時發送方和接收方必須預先商定一個生成多項式G(x),假設有一個m為的幀M(x),使用G(x)生成的幀的步驟如下:
假設G(x)的階為r, 那麼M(x)在末尾添加r個0,得到 m+r位的位模式 。
利用模2出發,用G(x)去除 ,得到對應的余數(總是小於等於r位)。
利用 減去(模2減法)第2步中得到的余數,得到的位模式就是即將被傳輸的帶校驗和的幀
Sender
在數據幀的低端加上r個零,對應多項式為XrM(x)
採用模2除法,用G(x)去除XrM(x),得余數
採用模2減法,用XrM(x)減去余數,得到帶CRC校驗和的幀
Receiver
用收到的幀去除以G(x)
為零:無錯誤產生。非零:發生了錯誤,重傳
在一定條件下運作:
缺點 :
缺點 :
對協議2的改進:
確認幀
只在接收無差錯時才發確認幀,出錯時不發確認幀。
重發
網路中採用檢錯碼,無法糾正錯誤,由重發原來幀的方式來恢復正確的幀。
計時器
控制何時重發,防止無限期等待(死鎖)。
幀序號
防止重發時接收端收到重復的幀,序號還用於接收時排序。
保證送給網路層的都是按序無重復的分組
幀格式:
****
與前三個協議不同,這是一個雙向傳遞的協議。 之後的三個協議都屬於滑動窗口協議。
滑動窗口協議
如果發送端可以連續發送一批數據幀,必須考慮接收端是否來得及接納與處理這么多的幀,這里就提出了網路流量控制問題
N回退協議 和 選擇重傳協議:
由於傳輸過程中存在延遲,即數據在傳播過程中需要時間,那麼如果使用上面所提及的協議,傳輸過程中有大量的時間存在阻塞狀態,所以為了充分利用帶寬,我們讓發送方一次發送w個幀。所以就存在如何處理在傳輸過程中出現的幀錯誤的問題
協議四的基本工作原理:
窗口設置
窗口滑動機制
特點
出錯情況 :
連續發送W個數據幀,其中有一幀出錯,但其後續幀被成功發送
接收方的接收策略: 丟棄錯幀,其後續幀因不是期望接收幀也被丟棄(接收窗口為1)。
發送方的重傳策略: 緩存在發送窗口中的出錯幀以及其後續幀全部重發
W<=2BD+1(個幀)
BD:帶寬-延遲乘積,bit乘積出來之後換算成幀的個數
該圖的發送方和接收方的窗口大小都是7,那麼也就是說發送方一次最多隻能發送7個幀,剛開始發送方只能發送序號為0~6的數據幀,圖中發送方收到序列號為第0和第1號幀的確認幀,那麼整個窗口向前滑動,發送方可以發送序列號為7和8 的數據幀,但是不幸的是2號數據幀並沒有收到確認幀,所以整個窗口並不會向前滑動,此時只能等待2號數據幀的計時器超時,那麼超時後發送方將會從2號數據幀開始發送,重復這個過程。
實現
出錯情況
原因:如果錯誤很少發生,那麼協議5可以很好的工作。一旦線路質量很差,那麼重傳幀需要浪費大量帶寬。而選擇重傳節約了帶寬,允許接收方緩存丟失幀之後的所有幀
接收方的接收策略: 丟棄錯幀,緩存後續正確接收幀
發送方的重傳策略: 只重發出錯幀。
基本概念:
選擇重傳策略:
接收方丟掉壞幀,但接受並緩存壞幀後面的所有好幀。
否定重傳策略 :
當接收方收到錯誤,他就發送一個否定確認(NAK)信息,而不需要等到相應的計數器超時,提高協議性能。
滑動窗口長度w的選擇
協議5(回退n幀) W = MAX_SEQ
協議6(選擇重傳) W= (MAX_SEQ + 1) / 2
發送方和接收方的窗口大小 W=((MAX_SEQ+1))/2,原因是 防止窗口重疊,在確認幀丟失的情況下而導致的數據錯誤
接收方在某個幀出錯後繼續接受和緩存後續發送的數據包,直到整個窗口的填滿後,把幀進行排序後才傳遞給網路層。
面向字元的數據鏈路協議
PPP 是一種在鏈路上傳輸分組的常用方法
3個主要特性:
PPP兩種認證協議: PAP and CHAP
PPP的幀格式
PPP成幀是面向位元組填充的:
具體細節可以參考上面的位元組填充法, 因為PPP重用了HDLC的技術,所以PPP使用標志字(0x7E 01111110)來標記幀的起始,使用0x7D來作為轉義字元, 具體操作如下:
接收方接收到幀後進行下面處理:
在幀中遇到0x7D 就把0x7D刪除,在把緊跟在0x7D 後的位元組和0x20進行異或運算,就得到對應的數據
LCP ( Link Control Protocol)提供了建立、配置、維護和終止點對點鏈接的方法
PPP的工作過程
④ 網路故障的分類有哪些
網路故障主要有以下幾個分類:
1、邏輯故障:
邏輯故障中最常見的情況有兩類:一類是配置錯誤,另一類是一些重要進程或埠被關閉。
2、配置故障
配置錯誤也是導致故障發生的重要原因之一。配置故障主要表現在不能實現網路所提供的各種服務,如不能接入Internet,不能訪問某種代理伺服器等。
3、協議故障:
計算機和網路設備之間的通信是靠協議來實現的,協議在網路中扮演著非常重要的角色。協議故障通常表現為計算機在網上鄰居中能看到自己和其他計算機,但無法在區域網絡中瀏覽web、收發email。
4、網路管理員差錯:
網路管理員差錯占整個網路故障的5%以上,主要發生在網路層和傳輸層,是由於安裝沒有完全遵守操作指南,或者網路管理員對某個過程沒有給予足夠的重視造成的。
5、海量存儲問題:
數據處理故障的最主要原因是硬碟問題。據有關報道,大約有超過26%的系統失效都歸結到海量存儲的介質故障上。
(4)計算機網路差錯的種類和特點擴展閱讀:
網路故障的排查:
按常規,網路故障一般不排除以下幾點:網卡有問題、水晶頭做得不規范、網線有問題、網卡驅動或網路協議有問題等。
但是根據故障現象來看,以上猜測都可以排除,因為任何一個地方存在問題,就不可能在微機之間進行數據傳輸,從而可以判斷問題應該出在環境因素上。由於大量的數據傳輸需要頻繁的數據讀取,這就要有一個相對平穩的傳輸環境,而網卡附近有干擾時,這種平穩的環境就會被破壞。
一般要確保網卡不插在離顯卡很近的插槽上,現在的顯卡一般都帶有風扇,而顯卡風扇將影響到網卡的工作,尤其是顯卡在頻繁工作時,影響將更加明顯。把網卡拔下來,插到離顯卡一個較遠的插槽上,即可解決大量數據傳輸時出現的問題。
參考資料來源:網路-網路故障
⑤ 差錯控制的基本工作方式有哪幾種各有什麼特點
號稱網路硬體三劍客的集線器(Hub)、交換機(Switch)與路由器(Router)一直都是網路界的活躍分子,但讓很多初入網路之門的菜鳥惱火的是,它們三者不僅外觀相似,而且經常呆在一起,要想分清誰是誰,感覺有點難!就讓我們一起來看看它們之間有什麼區別和聯系吧!
三劍客的工作原理
一、集線器
1.什麼是集線器
在認識集線器之前,必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網路中,最簡單的就是兩台電腦通過兩塊網卡構成「雙機互連」,兩塊網卡之間一般是由非屏蔽雙絞線來充當信號線的。由於雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減,當信號衰減到一定程度時將造成信號失真,因此在保證信號質量的前提下,雙絞線的最大傳輸距離為100米。當兩台電腦之間的距離超過100米時,為了實現雙機互連,人們便在這兩台電腦之間安裝一個「中繼器」,它的作用就是將已經衰減得不完整的信號經過整理,重新產生出完整的信號再繼續傳送。
中繼器就是普通集線器的前身,集線器實際就是一種多埠的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數量的RJ45介面,通過這些介面,集線器便能為相應數量的電腦完成「中繼」功能。由於它在網路中處於一種「中心」位置,因此集線器也叫做「Hub」。
2.集線器的工作原理
集線器的工作原理很簡單,以圖2為例,圖中是一個具備8個埠的集線器,共連接了8台電腦。集線器處於網路的「中心」,通過集線器對信號進行轉發,8台電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的:假如計算機1要將一條信息發送給計算機8,當計算機1的網卡將信息通過雙絞線送到集線器上時,集線器並不會直接將信息送給計算機8,它會將信息進行「廣播」--將信息同時發送給8個埠,當8個埠上的計算機接收到這條廣播信息時,會對信息進行檢查,如果發現該信息是發給自己的,則接收,否則不予理睬。由於該信息是計算機1發給計算機8的,因此最終計算機8會接收該信息,而其它7台電腦看完信息後,會因為信息不是自己的而不接收該信息。
3.集線器的特點
1)共享帶寬
集線器的帶寬是指它通信時能夠達到的最大速度。目前市面上用於中小型區域網的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應三種。
10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps,即使與它連接的計算機使用的是100Mbps網卡,在傳輸數據時速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自適應集線器能夠根據與埠相連的網卡速度自動調整帶寬,當與10Mbps的網卡相連時,其帶寬為10Mb;與100Mbps的網卡相連時,其帶寬為100Mb,因此這種集線器也叫做「雙速集線器」。
集線器是一種「共享」設備,集線器本身不能識別目的地址,當同一區域網內的A主機給B主機傳輸數據時,數據包在以集線器為架構的網路上是以廣播方式傳輸的,由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。
由於集線器在一個時鍾周期中只能傳輸一組信息,如果一台集線器連接的機器數目較多,並且多台機器經常需要同時通信時,將導致集線器的工作效率很差,如發生信息堵塞、碰撞等。
為什麼會這樣呢?打給比方,以圖2為例,當計算機1正在通過集線器發信息給計算機8時,如果此時計算機2也想通過集線器將信息發給計算機7,當它試圖與集線器聯系時,卻發現集線器正在忙計算機1的事情,於是計算機2便會「帶」著數據站在集線器的面前等待,並時時要求集線器停下計算機1的活來幫自己干。如果計算機2成功地將集線器「搶」過來了(由於集線器是「共享」的,因此很容易搶到手),此時正處於傳輸狀態的計算機1的數據便會停止,於是計算機1也會去「搶」集線器……
可見,集線器上每個埠的真實速度除了與集線器的帶寬有關外,與同時工作的設備數量也有關。比如說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8台計算機,當這8台計算機同時工作時,則每台計算機真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!
2半雙工
先說說全雙工:兩台設備在發送和接收數據時,通信雙方都能在同一時刻進行發送或接收操作,這樣的傳送方式就是全雙工。而處於半雙工傳送方式的設備,當其中一台設備在發送數據時,另一台只能接收,而不能同時將自己的數據發送出去。
由於集線器採取的是「廣播」傳輸信息的方式,因此集線器傳送數據時只能工作在半雙工狀態下,比如說計算機1與計算機8需要相互傳送一些數據,當計算機1在發送數據時,計算機8隻能接收計算機1發過來的數據,只有等計算機1停止發送並做好了接收准備,它才能將自己的信息發送給計算機1或其它計算機。
二、交換機
1.什麼是交換機
交換機也叫交換式集線器,它通過對信息進行重新生成,並經過內部處理後轉發至指定埠,具備自動定址能力和交換作用,由於交換機根據所傳遞信息包的目的地址,將每一信息包獨立地從源埠送至目的埠,避免了和其他埠發生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。
2.交換機的工作原理
在計算機網路系統中,交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是採用共享工作模式的代表,如果把集線器比作一個郵遞員,那麼這個郵遞員是個不認識字的「傻瓜」--要他去送信,他不知道直接根據信件上的地址將信件送給收信人,只會拿著信分發給所有的人,然後讓接收的人根據地址信息來判斷是不是自己的!而交換機則是一個「聰明」的郵遞員--交換機擁有一條高帶寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部匯流排上,當控制電路收到數據包以後,處理埠會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網卡的硬體地址)的NIC(網卡)掛接在哪個埠上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的埠。目的MAC若不存在,交換機才廣播到所有的埠,接收埠回應後交換機會「學習」新的地址,並把它添加入內部地址表中。
可見,交換機在收到某個網卡發過來的「信件」時,會根據上面的地址信息,以及自己掌握的「常住居民戶口簿」快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在「戶口簿」上,交換機才會像集線器一樣將信分發給所有的人,然後從中找到收信人。而找到收信人之後,交換機會立刻將這個人的信息登記到「戶口簿」上,這樣以後再為該客戶服務時,就可以迅速將信件送達了。
3.交換機的性能特點
1)獨享帶寬
由於交換機能夠智能化地根據地址信息將數據快速送到目的地,因此它不會像集線器那樣在傳輸數據時「打擾」那些非收信人。這樣一來,交換機在同一時刻可進行多個埠組之間的數據傳輸。並且每個埠都可視為是獨立的網段,相互通信的雙方獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。比如說,當A主機向D主機發送數據時,B主機可同時向C主機發送數據,而且這兩個傳輸都享有網路的全部帶寬--假設此時它們使用的是10Mb的交換機,那麼該交換機此時的總流通量就等於2×10Mb=20Mb。
2)全雙工
當交換機上的兩個埠在通信時,由於它們之間的通道是相對獨立的,因此它們可以實現全雙工通信。
三、集線器與交換機的區別
從兩者的工作原理來看,交換機和集線器是有很大差別的。首先,從OSI體系結構來看,集線器屬於OSI的第一層物理層設備,而交換機屬於OSI的第二層數據鏈路層設備。
其次,從工作方式來看,集線器採用一種「廣播」模式,因此很容易產生「廣播風暴」,當網路規模較大時性能會受到很大的影響。而當交換機工作的時候,只有發出請求的埠和目的埠之間相互響應而不影響其他埠,因此交換機能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制「廣播風暴」的產生。
另外,從帶寬來看,集線器不管有多少個埠,所有埠都是共享一條帶寬,在同一時刻只能有兩個埠傳送數據,其他埠只能等待,同時集線器只能工作在半雙工模式下;而對於交換機而言,每個埠都有一條獨占的帶寬,當兩個埠工作時並不影響其他埠的工作,同時交換機不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。
如果用最簡單的語言敘述交換機與集線器的區別,那就應該是智能與非智能的區別。集線器說白了只是連接多個計算機的網路設備,它只能起到信號放大和傳輸的作用,不能對信號中的碎片進行處理,所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機則可以看作為是一種智能型的集線器,它除了擁有集線器的所有特性外,還具有自動定址、交換、處理的功能。並且在數據傳遞過程中,發送端與接受端獨立工作,不與其它埠發生關系,從而達到防止數據丟失和提高吞吐量的目的。
⑥ 計算機網路的差錯控制指的是什麼
差錯產生原因主要是由於線路本身電氣特性所產生的隨機噪音,信號振幅,頻率和相位的衰減等設備故障因素造成
差錯分為單比特差錯和突發差錯,單比特差錯是指在傳輸的數據單元只有一個比特發生變化,而突發差錯是有兩個或兩個以上的比特發生變化
--差錯控制的兩種方法
1.從硬體入手,但增加通信成本
2.傳輸過程中進行差錯控制,在數據鏈路層採用編碼進行查錯CRC和糾錯處理
⑦ 第二代計算機網路的主要特點
第二代計算機網路(也稱為OSI模型的第二層)的主要特點包括:
1、數據鏈路層:數據鏈路層是OSI模型的第二層,主要負責將原始數據幀封裝成數據幀,並對其進行差錯檢測和糾正。數據鏈路層通常使用MAC地址來識別主機之間的通信。
2、傳輸層:傳輸層是OSI模型的第三層,主要負責提供端到端的可靠數據傳輸服務。傳輸層通常使用埠號來標識不同的應用程序。
3、會話層:會話層是OSI模型的第四層,主要負責建立、維護和終止應用程序之間的會話。會話層通常使用序列號來管理數據傳輸。
4、表示層:表示層是OSI模型的第第五層,主要負責將應用程序數據轉換為網路協議數據進行傳輸。表示層通常使用加密和壓縮等技術來提高數據安全性和傳輸效率。
5、應用層:應用層是OSI模型的最高層,主要負責處理具體的應用程序邏輯。應用層通常使用URL和HTTP等協議來進行數據傳輸和交互。