【计算机网络】第三章——差错检测

本文主要是介绍【计算机网络】第三章——差错检测，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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一、比特差错

比特差错：

如下图所示，比特流在传输过程中由于受到各种干扰，就可能出现比特差错（或误码）。

误码率：

比特在传输过程中由于误码出现了错误，那么接收方的数据链路层通过什么方法可以知道比特出现了错误呢？我们可以使用差错检错码来对比特进行检查。

差错检测码：

我们拿以太网版本2的MAC帧格式来进行举例：帧尾中包含了一个长度为4字节的帧检测序列FCS字段（其作用就是让接收方的数据链路层检查帧在传输过程中出现了误码）

我们再拿点对点协议PPP帧的格式：帧尾中也包含了两字节的帧检测序列FSC片段（其作用也是接收方的数据链路层检查帧在传输过程中出现了误码）。

二、奇偶校验

奇偶校验：

我们依然进行举例说明：

• 下面是一个待发送的数据，假设收发双方采用奇校验，那么在数据后面添加的校验位应该为比特1，使得比特1的总数为奇数，假设传输过程中产生了1为误码，我们用红色表示。接收方对受到的比特流进行奇校验，发现比特1的总数为偶数而不是奇数，因此就知道传输过程中发生了误码。所以，采用奇校验的话，如果比特1的数目的奇性发生改变的话，此时可以检测出错误。

• 但是如果传输过程中产生了两位误码，接收方对受到的比特流进行奇校验，发现比特1的总数为奇数，此时就认为比特流传输过程中没有发生误码。所以，采用奇校验，如果比特1的奇性不改变，此时就无法检测出错误。

• 现在我们假设收发双方规定使用偶校验，那么在数据后面添加的校验位应该为比特0，使得比特1的总数为偶数。假设比特流传输过程中产生了一位误码，接收方对受到的比特流进行偶校验，发现比特1的总数是奇数而不是偶数，就知道比特流传输过程中发生了误码。所以，采用偶校验的话，如果比特1的数量的偶性发生改变的话，此时可以检查出错误。但是如果比特流传输过程中产生了2位误码，接收方对接收到的比特流进行偶校验，发现比特1的总数位偶数，此时就会误认为没有发生误码。因此采用偶校验，如果比特1的数量的偶性如果不改变的话，此时就检查不出错误。

现在对上述过程进行总结：

• 如果有奇数个位发生误码，奇偶性发生变化，可以检查出错误。
• 如果有偶数个位发生误码，奇偶性不发生变化，不能检查出错误（漏检）（因为每个误码会对比特1的数量的奇偶性产生影响，影响相互抵消，此时就无法检查出错误）。

由于奇偶性的漏检率比较高，因此一般不会采用这种检测方法（检测比特流在传输过程中是否发生误码）。

下面我们来看循环冗余检验——CRC（Cyclic Redundancy Check）

三、循环冗余检验——CRC（Cyclic Redundancy Check）重点

CRC是一种检测能力很强的一种检测方法，漏检率极低。

下图是循环冗余检验的过程：

• 现在来看发送方的操作：使用除法来计算冗余码，待发送的数据作为被除数的一部分，后面添加生成多项式最高次个0以构成被除数；生成多项式各项系数构成的比特串作为除数。然后进行除法从而得到商和余数。余数就是计算出的冗余码，将其添加到待发送的数据后面一起发送过程如下图：

• 现在来看接收方的操作，依然是做除法；被除数是接收到的数据；除数仍然是生成多项式各项系数构成的构成的比特串；然后进行除法得到商和余数。如果余数为0，则可以判定比特流传输过程中没有产生误码，否则则可以判定产生了误码。过程如下图：

生成多项式

现在我们对生成多项式进行举例说明：

下图是常用到的生成多项式：

使用这些生成多项式进行CRC校验，可以达到较好的检测效果（即漏检率比较低）。

注意：CRC算法要求生成多项式必须包含最低次项。

练习1

将余数添加到待发送数据的后面就可以发送了。

练习2

四、总结

本文到这里就结束了，希望友友们可以支持一下一键三连哈。嗯，就到这里吧，再见啦！！！

这篇关于【计算机网络】第三章——差错检测的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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