Foutcontrole in netwerken verwijst naar de mechanismen en technieken die worden gebruikt om fouten te detecteren en te corrigeren die kunnen optreden tijdens de overdracht van gegevens via een netwerk. Deze fouten kunnen door verschillende factoren worden geïntroduceerd, waaronder:
* ruis: Elektrische interferentie, atmosferische storingen of overspraak op het transmissiemedium.
* Signaalverzwakking: Verzwakking van de signaalsterkte over afstand.
* Hardwarefouten: Problemen met netwerkinterfaces, kabels of andere apparatuur.
* Software -bugs: Fouten in de netwerkprotocollen of -toepassingen.
Foutcontrole is bedoeld om ervoor te zorgen dat gegevens nauwkeurig en betrouwbaar op zijn bestemming aankomen. Het omvat meestal twee hoofdprocessen:
1. Foutdetectie: Dit houdt in dat het vaststelt dat er een fout is opgetreden tijdens de transmissie. Gemeenschappelijke methoden zijn onder meer:
* Pariteitscontroles: Een enkel bit toevoegen aan een data -eenheid om het totale aantal van 1s zelfs of oneven te maken. Dit detecteert single-bit fouten maar niet alle meerdere bit fouten.
* Checksums: Het berekenen van een wiskundige som van de gegevens en deze aan de gegevenseenheid toe te voegen. De ontvanger rekent de chequesom opnieuw en vergelijkt deze met de ontvangen; Discrepanties geven een fout aan.
* Cyclische redundantiecontroles (CRC's): Meer geavanceerd dan checksums, CRC's gebruiken polynoomdivisie om een controlesom te genereren dat effectiever is in het detecteren van burst -fouten (meerdere opeenvolgende bits omgedraaid).
* hash -functies (bijv. Md5, Sha): Gebruikt voor verificatie van gegevensintegriteit, niet alleen in de traditionele zin van de foutdetectie. Ze detecteren elke wijziging van de gegevens, zelfs een beetje verandering.
2. Foutcorrectie: Dit omvat het herstellen van de originele gegevens van de ontvangen, foutieve gegevens. Methoden zijn onder meer:
* Forward Error Correction (FEC): Voegt redundante gegevens toe aan de verzonden gegevens. De ontvanger kan deze redundantie gebruiken om fouten te corrigeren zonder opnieuw te herhalen. Voorbeelden zijn hammecodes en riet-solomoncodes. Dit is efficiënter dan hertransmissie wanneer foutenpercentages hoog zijn, maar meer bandbreedte vereist.
* Automatisch herhaalverzoek (ARQ): De ontvanger detecteert fouten en vraagt om hertransmissie van de foutieve gegevens. Er zijn verschillende ARQ -protocollen, waaronder:
* Stop-and-Wait ARQ: Stuurt het ene frame tegelijk en wacht op bevestiging voordat je het volgende verzendt. Eenvoudig maar inefficiënt.
* go-back-n arq: Stuurt meerdere frames voordat je wacht op bevestiging. Als een fout wordt gedetecteerd, worden alle volgende frames opnieuw verzonden.
* Selectieve herhaling ARQ: Retransmits alleen de onjuiste frames. Efficiënter dan go-back-n.
De keuze van foutencontroletechnieken is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder het type netwerk, het foutenpercentage, de vereiste betrouwbaarheid en de beschikbare bandbreedte. Bijvoorbeeld, met hoge bandbreedte, lage-errorische rate netwerken kunnen voornamelijk vertrouwen op foutdetectie en hertransmissie, terwijl lawaaierige kanalen mogelijk robuustere FEC-technieken vereisen. Veel netwerkprotocollen maken gebruik van een combinatie van foutdetectie en correctiemethoden om de prestaties en betrouwbaarheid te optimaliseren. |