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什么是计算机网络#xff1f; 什么是网络协议#xff1f; 计算机网络的结构 数据交换之电路交换 数据交换之报文交换和分组交换 分组交换 vs 电路交换 计算机网络性能#xff08;1#xff09;——速率、带宽、延迟 计算机网络性能#xff08;2#xff09;…系列文章目录
什么是计算机网络 什么是网络协议 计算机网络的结构 数据交换之电路交换 数据交换之报文交换和分组交换 分组交换 vs 电路交换 计算机网络性能1——速率、带宽、延迟 计算机网络性能2——时延带宽积、丢包率、吞吐量/率 计算机网络体系结构概念 OSI参考模型基本概念 OSI参考模型中非端-端层物理层、数据链路层、网络层功能介绍 OSI参考模型中端-端层传输层、会话层、表示层、应用层功能介绍 TCP/IP参考模型基本概念包括五层参考模型 网络应用的体系结构 网络应用进程通信 网络应用对传输服务的需求 Web应用之HTTP协议涉及HTTP连接类型和HTTP消息格式 Cookie技术 Web缓存/代理服务器技术 传输层服务概述、传输层 vs. 网络层 传输层——多路复用和多路分用 传输层——UDP简介 传输层——可靠数据传输原理之Rdt协议 传输层——可靠数据传输之流水线机制与滑动窗口协议 传输层——TCP特点与段结构 传输层——TCP的可靠数据传输 TCP连接管理图解三次握手和四次挥手 传输层——拥塞控制原理与解决方法 TCP的拥塞控制机制 网络层服务与核心功能 网络层服务模型——虚电路网络 网络层服务模型——数据报网络 Internet网络的网络层——IP协议之IP数据报的结构 IP分片 IP编址与有类IP地址 IP子网划分与子网掩码 CIDR与路由聚合 DHCP协议 网络地址转换(NAT) ICMP互联网控制报文协议 IPv6简介 路由算法之链路状态路由算法 路由算法之距离向量路由算法 路由算法之层次路由 数据链路层概述 系列文章目录差错编码奇偶校验码Internet校验和(Checksum)循环冗余校验码(CRC) 差错编码
差错编码是差错检测和纠正的基础。它的基本原理是在数据基础上增加冗余信息这个冗余信息建立起了数据比特之间原本不存在的关联关系。接收端收到数据之后判断关联关系是否存在。这种流程其实只是一类差错编码。当然差错编码不能保证100%可靠。 D→DR其中R为差错检测与纠正比特冗余比特
差错编码可分为检错码与纠错码。 对于检错码如果编码集的汉明距离ds r1则该差错编 码可以检测r位的差错。汉明距离就是两个码字的比特数不一样的个数。编码集的汉明距离就是这个编码集中任意两个码字的汉明距离的最小值。 例如编码集 {0000,0101,1010,1111} 的汉明距离ds2可以 100%检测1比特差错 对于纠错码如果编码集的汉明距离ds2r1则该差错 编码可以纠正r位的差错 例如编码集 {000000,010101,101010,111111} 的汉明距离ds3 可以纠正1比特差错如100010纠正为101010
下面介绍几个常见的差错编码
奇偶校验码
1比特校验位: 检测奇数位差错。所以检错能力是50%。 二维奇偶校验将数据组织成二维矩阵形式在每一行和每一列都增加一个校验位。如果行和列都满足偶校验就是二维偶校验如果都满足奇校验就是二维奇校验。能够检测奇数位差错、部分偶数位差错也能够纠正同一行/列的奇数位错 Internet校验和(Checksum)
发送端:
将“数据”(校验内容) 划分为16位的二进制 “整数”序列求和(sum)补码求和 (最高位进位的“1” 返回最低位继续加校验和(Checksum) sum的反码放入分组(UDP、TCP 、IP)的校验和字段
接收端:
与发送端相同算法计算计算得到的checksum 为16位全0或sum为16位 全1无错否则有错
循环冗余校验码(CRC) 检错能力更强大 将数据比特D视为一个二进制数 选择一个r1位的比特模式 (生成比特模式)G 目标选择r位的CRC比特R满足 D,R刚好可以被G整除(模2)接收端检错利用G除D,R余式全0无错否则有错可以检测所有突发长度小于r1位差错 广泛应用于实际网络 (以太网802.11 WiFiATM)
这样的过程可以概括为下面的式子
