[其它]第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)-閱讀頁
2025-02-03 09:58本頁面
【正文】 的地址附在報(bào)文上，并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的臨近節(jié)點(diǎn)。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換n 2．分組交換（ Packet Switching）n 分組交換不是以 “整個(gè)報(bào)文 ”為單位進(jìn)行交換傳輸，而是以更短的標(biāo)準(zhǔn)的分組（ Packet）為單位進(jìn)行交換傳輸。n 分組交換中，分組的傳輸有兩種方式：數(shù)據(jù)報(bào)方式和虛電路方式。n 數(shù)據(jù)報(bào)分組交換的特點(diǎn)：n 每一個(gè)分組在傳輸過程中都必須帶有源節(jié)點(diǎn)地址和目的節(jié)點(diǎn)地址，同一報(bào)文的不同分組可以由不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)；同一報(bào)文的不同分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)或丟失現(xiàn)象；數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸延時(shí)較大，不適用于長報(bào)文、會(huì)話式通信。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換n （ 2）虛電路方式n 虛電路是為了傳送某一報(bào)文而設(shè)立和存在的。不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，清除該連接。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換n 3．分組交換與報(bào)文交換的比較n （ 1）分組交換比報(bào)文交換減少了時(shí)間延時(shí)。n （ 2）分組交換把數(shù)據(jù)的最大長度限制在較小的范圍內(nèi)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需要的存儲(chǔ)量減少，有利于提高節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)資源的利用率。n （ 3）分組交換易于重新開始新的傳輸。 知識(shí)拓展：高速交換技術(shù)n 1．幀中繼n 幀中繼（ Frame Relay）交換技術(shù)是在分組交換技術(shù)充分發(fā)展，數(shù)字與光纖傳輸線路逐漸取代已有模擬線路的條件下發(fā)展起來的。幀的信息長度遠(yuǎn)比分組長度要長。不提供糾錯(cuò)、流量控制、應(yīng)答和監(jiān)視等機(jī)制。幀中繼交換采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用、動(dòng)態(tài)分配帶寬（即按需分配帶寬）的方式向用戶提供共享的網(wǎng)絡(luò)資源。 知識(shí)拓展：高速交換技術(shù)n 2．異步傳輸模式 ATMn 是一種比幀中繼傳輸速率更高的快速分組交換方式。它建立在大容量光纖傳輸介質(zhì)的基礎(chǔ)上，短距離傳輸速率可達(dá) ；中長距離也可達(dá)到幾十或幾百 Mbit/s。信元是一種較短的數(shù)據(jù)分組，其長度固定為 53個(gè)字節(jié)，該特點(diǎn)使得節(jié)點(diǎn)只用硬件電路即可進(jìn)行信元處理，大大縮短了信元處理時(shí)間。傳輸過程中任何信息的丟失或損壞，都將對(duì)通信雙方產(chǎn)生重要的影響。差錯(cuò)控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)闹饕侄巍? 差錯(cuò)控制方法n 1．差錯(cuò)控制n 所謂差錯(cuò)，是指在數(shù)據(jù)通信中，接收端接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送端發(fā)出的數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象。n 差錯(cuò)控制的主要途徑：n 一是選用高可靠性的設(shè)備和傳輸介質(zhì)，并輔以相應(yīng)的保護(hù)和屏蔽措施，以提高傳輸?shù)目煽啃?；n 二是通過通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制，在通信協(xié)議中，通過差錯(cuò)控制編碼實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)的檢測和控制。噪聲有兩大類n ① 熱噪聲：熱噪聲由傳輸介質(zhì)的電子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，是一種隨機(jī)噪聲，引起的傳輸差錯(cuò)為隨機(jī)差錯(cuò)。沖擊噪聲引起的傳輸差錯(cuò)表現(xiàn)為突發(fā)差錯(cuò)。比較著名的前向糾錯(cuò)碼有海明碼和 BCH碼。如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則發(fā)送端重發(fā)。n （ 3）自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求n 接收端檢測到接收信息有錯(cuò)后，通過反饋信道要求發(fā)送端重發(fā)原信息，直到接收端認(rèn)可為止，從而實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò) 。n 目前廣泛用于差錯(cuò)檢測的奇偶校驗(yàn)碼和循環(huán)冗余碼 差錯(cuò)控制編碼 n 差錯(cuò)控制編碼的基本思想是在被傳輸信息中增加一些冗余碼，利用附加的冗余碼元和信息碼元之間的約束關(guān)系加以校驗(yàn)，以檢測和糾正錯(cuò)誤。原理是在 7位的 ASCII代碼的最后一位增加一位校驗(yàn)位，組成的 8位中“1”的個(gè)數(shù)成奇數(shù)（奇校驗(yàn)）或成偶數(shù)（偶校驗(yàn)）。n 奇偶校驗(yàn)分為水平奇偶校驗(yàn)、垂直奇偶校驗(yàn)和水平垂直奇偶校驗(yàn) 3種。數(shù)據(jù)傳輸還是以字符為單位傳輸，先按字符順序進(jìn)行字符的傳輸，最后進(jìn)行校驗(yàn)位的傳輸。對(duì)于偶校驗(yàn)，若接收方發(fā)現(xiàn) 1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則說明發(fā)生了錯(cuò)誤。對(duì)字符在垂直方向加校驗(yàn)位構(gòu)成校驗(yàn)單元。垂直奇偶校驗(yàn)檢錯(cuò)效果高于水平奇偶校驗(yàn)。在水平方向和垂直方向同時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。 CRC的工作過程：在發(fā)送端按一定的算法產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)冗余碼，附加在信息數(shù)據(jù)幀后面一起發(fā)送到接收端；接收端將收到的信息按同樣算法進(jìn)行除法運(yùn)算，若余數(shù)為 “0”，表示接收的數(shù)據(jù)正確；若余數(shù)不為 “0”，表示數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中出錯(cuò)，請(qǐng)求發(fā)送端重傳數(shù)據(jù)。xk，即 n+k位的信息碼組n Cn1Cn2CiC1C0000…000n ③ 發(fā)送方和接收方約定一個(gè)生成多項(xiàng)式 G(x)，設(shè)該生成多項(xiàng)式的最高次冪為 r。xk作模 2運(yùn)算，獲得商 Q(x)和余數(shù) R(x)，顯然，有 M(x)G(x)+R(x)。 T(x)是在原數(shù)據(jù)塊的末尾加上余數(shù)得到的。n ⑥ 設(shè)接收端接收到的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式為 T’(x)，將 T’(x)除以 G(x)，若余數(shù)為 0，即 T’(x)=T(x)，則傳輸無錯(cuò)誤。舉例說明循環(huán)冗余校驗(yàn)碼多項(xiàng)式 T(x)的具體求法 n 假設(shè)準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信息碼是 1101011011，生成多項(xiàng)式為 G(x)=x4+x+1n ① 計(jì)算信息編碼多項(xiàng)式 T(x)n M(X)=1101011011 G(x)=10011n 生成多項(xiàng)式的最高次冪 r=4，信息碼附加 4個(gè) 0后形成新的多項(xiàng)式。(x)： 11010110110000舉例說明循環(huán)冗余校驗(yàn)碼多項(xiàng)式 T(x)的具體求法 n ② 用模 2除法求 M39。n T’(x)/G(x)=(Q(x)G(x)+R(x)+R(x))/G(x) =(Q(x)G(x))/G(x)=Q(x)n 若余數(shù)不為 0，即 T’(x)≠T(x)，認(rèn)為有錯(cuò)。檢錯(cuò)碼只能檢測到錯(cuò)誤，而糾錯(cuò)碼不僅能檢測出錯(cuò)誤，還可以檢測出哪位發(fā)生了錯(cuò)誤并進(jìn)行糾正。按照海明的理論，對(duì)于 m位數(shù)據(jù)，當(dāng)增加 k位校驗(yàn)位后，組成 n=m+k位的碼字。假設(shè)要發(fā)送的數(shù)據(jù)為m0m1m2m3m4m5m6m7，則海明碼為ABm0Cm1m2m3Dm4m5m6m7，其中 A、 B、 C、 D為校驗(yàn)位，其編號(hào)是 8。將上面的表示填入表 .可以得出如下結(jié)論。n B是編號(hào)為 11的數(shù)據(jù)位（即 m0、 m m m m6）的校驗(yàn)位。n D是編號(hào)為 1 12的數(shù)據(jù)位（即 m m m m7）的校驗(yàn)位。例如，字符 M的 ASCII編碼為 1101101，海明碼為AB1C101D101，按偶校驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行校驗(yàn)見表 數(shù)據(jù)位校驗(yàn)位1（ 3）1（ 5）0（ 6）1（ 7）1（ 9）0（ 10）1（ 11）A(1) * * * * *B(2) * * * * *C(4) * * *D(8) * * *可得校驗(yàn)碼 A=1， B=1， C=0， D=0，字符 M的海明編碼為 11101010101。當(dāng)校驗(yàn)位碼字到達(dá)時(shí)，接收端將出錯(cuò)計(jì)數(shù)器清 0，然后檢查校驗(yàn)位碼字是否具有正確的奇偶性。所有校驗(yàn)位碼字檢查完畢后，如果計(jì)數(shù)器值為 0，說明數(shù)據(jù)傳輸無差錯(cuò)；如果計(jì)數(shù)器值不為 0，該值就是出錯(cuò)位的編號(hào)。本章小結(jié) n 數(shù)據(jù)通信技術(shù)是必不可少的環(huán)節(jié)。本章介紹了數(shù)據(jù)通信的基本概念和信號(hào)的編碼方式，并從不同的角度對(duì)數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行分類，使讀者從多方面認(rèn)識(shí)和了解數(shù)據(jù)通信的相關(guān)知識(shí)。有興趣的讀者可以閱讀數(shù)據(jù)通信的相關(guān)書籍，以便更好地學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。
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