SIECI1.pdf

SIECI LAN Pakiety, ramki, bł ę dy

PAKIETY

Pakiet, to blok danych, np. 1000 bajtów [B]. W sieciach komputerowych przyjmuje się

jako zasadę, że dane przesyła się małymi porcjami, w przeciwieństwie do innych sieci,

gdzie jeszcze występuje przesyłanie ciągłe.

Są dwa powody pakietyzacji:

1. Równoprawny dostęp do medium wszystkich użytkowników

2. Szybka transmisja dzięki ponawianiu tylko nielicznych błędnych pakietów

Ad 1. Dostęp jest losowany, np. co 1 mikrosekunda. W dłuższym okresie czasu wszyscy

uzyskują więc jednakowy odcinek czasu do pracy, tym mniejszy, im jest ich więcej.

Ad 2. Poprawia się tylko nieliczne pakiety, w których są błędy. Dzięki temu efektywny

czas transmisji jest krótszy, niż w przypadku transmisji ciągłej, kiedy jeden błąd wymaga

ponownego przesłania całego materiału, niekiedy nawet wielokrotnego.

MULTIPLEKSACJA

Sieć, dzięki pakietom umożliwia dostęp wielu nadawcom do wspólnego łącza w drodze

tzw. multipleksacji i demultipleksacji, czyli wydzielania kolejno krótkich przedziałów

czasu dla poszczególnych użytkowników rysunek.

MULTIPLEKSER

FLAGA

NAGŁÓWEK

DANE

CRC

Rys.1. Multiplekser i ramka

RAMKI

Ramka, to oznakowany pakiet w konkretnej technice sieciowej. Zawiera m.in. flagę, czyli

porcję bitów synchronizacji 101010..., nagłówek obejmujący m.in. adresy nadawcy i

odbiorcy, właściwy blok danych (payload) oraz na końcu blok kontroli błędów, tzw. CRC.

STUFFING

W transmisji ciągłej, np. RS232, stosuje się znaki początku i końca poszczególnych

bajtów (startstop). Nie stosuje się jednak standardowych znaków początku i końca

transmisji. Nadawcy mogą się umówić, że znakami takimi będą soh i eot, co oznacza

start of header oraz end of transmission. Jesliby jednak podobne zgrupowanie znaków

wystąpiło w przesyłanym tekście, mogłoby to zakłócić transmisję. Aby zapobiec takiemu

zdarzeniu stosuje się stuffing, czyli rozpychanie bajtów. Polega ono na dodaniu

specjalnego znaku, np. esc (escape). Gdy wśród danych wystąpi którykolwiek z trzech

znaków soh, eot lub esc, komputer nadawcy wstawia znak esc i zastępuje soh lub eot

także przez esc wraz z innym znakiem, np. jeśli mamy:

dane esc dane soh dane eot...

to po korekcji otrzymujemy: esc z dane esc x dane esc y ...

BŁĘDY

Błędy w transmisji binarnej polegają na przypadkowej zamianie 1 w 0 lub odwrotnie.

Źródłem błędów są wszechobecne szumy oraz zakłócenia powodowane przez innych

użytkowników sieci lub przez źródła elektryczne zewnętrzne, jak samochody,

mikrofalówki itp. Poważniejsze błędy mogą polegać na gubieniu całych pakietów

wskutek przekłamań w sterowaniu lub nawet przyjmowaniu szumów za informacje.

WYKRYWANIE BŁĘDÓW

Znane są co najmniej trzy metody wykrywania

bity parzystości

suma kontrolna

kod cykliczny CRC

Darujemy sobie opis dwu pierwszych metod, jako co raz rzadziej stosowanych.

Metoda CRC (cyclic redundancy check) składa się z następujących czynności:

1. Wszystkie komputery w danej sieci mają przyporządkowany wielomian kodowy,

np. P(x)=1+x 5 +x 12 +x 16 ; odpowiada mu liczba: 1000100000010001

2. Nadawca dokonuje podziału zawartości pakietu przez wielomian P(x) i resztę z

podziału wprowadza do końcowego pola ramki jako CRC (zwykle 4B lub 8B)

3. Odbiorca dokonuje tego samego dzielenia w stosunku do pakietu odebranego

4. Jeśli reszta z podziału różni się od CRC, oznacza to błąd i odbiorca nie wysyła

wówczas potwierdzenia ACK (acknowledgment)

5. Wtedy nadawca musi ponowić emisję (czasem kilka razy)

6. W przypadku otrzymania ACK nie ponawia, tylko wysyła kolejny pakiet.

Istotą algorytmu CRC jest kod cykliczny, który, jeśli jest odpowiednio długi (wykładnik

potęgi P(x), tu 16), umożliwia bezbłędne wykrycie dostatecznie dużej liczby błędów (tu

8), w tym błędów grupowych. Zaletą CRC jest prosta realizacja fizyczna. Odbywa się za

pomocą łańcucha przerzutników RS, tzw. rejestru przesuwnego, rys.2

WEJŚCIE

Rys.2. Schemat układu do wyliczania CRC według wielomianu P(x)=1+x 5 +x 12 +x 16

Ćwiczenia

1. Co to są błędy grupowe i jak się osłabia ich oddziaływanie?

2. Czy rozpychanie bajtów jest stosowane do CRC?

3. Napisz program, który będzie realizował czynności opisane schematem rys.2

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: