- Đúng gúi dữ liệu:
3.3. An toàn trong mạng
Trong truyền thụng cụng nghiệp, mặc dự đó sử dụng kỹ thuật truyền tớn hiệu số nhưng do tỏc động của nhiễu và do chất lượng mụi trường truyền dẫn mà thụng tin được truyền tải cũng khụng trỏnh khỏi sai lệch. Vấn đề đặt ra là làm thế nào hạn chế lỗi cũng như khi sảy ra lỗi thỡ phải cú biện phỏp khắc phục.
Cú thể phõn loại lỗi như sau :
- Lỗi phỏt hiện được, khụng sửa được - Lỗi phỏt hiện được nhưng sửa được - Lỗi khụng phỏt hiện được
Biện phỏp thứ nhất là chỉ sử dụng cỏc thiết bị phần cứng cao cấp và cỏc biện phỏp bọc lút đường truyền để giảm thiểu tỏc động của nhiễu. Song đõy chỉ là biện phỏp hạn chế tỏc động của nhiễu mà khụng thể loại trừ hoàn toàn khẳ năng bị lỗi. Mặt khỏc, giỏ thành cao cũng là một yếu tố cản trở đến việc thực hiện trong cụng nghiệp.
Bảo toàn dữ liệu chớnh là phương phỏp sử dụng xử lý giao thức để khắc phục và phỏt hiện lỗi, trong đú phỏt hiện lỗi đúng vai trũ hàng đầu. Khi đó phỏt hiện được lỗi, cú thể cú cỏch khụi phục dữ liệu, hay biện phỏp đơn giản hơn là yờu cầu gửi lại dữ liệu. Cỏc phương phỏp bảo toàn dữ liệu thụng dụng là :
- Parity bit 1 chiều và hai chiều - CRC (Cyclic Redundancy Check) - Nhồi bớt (Bit stuffing)
Nguyờn lý cơ bản
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nhiệm vụ bảo toàn dữ liệu cú thể sắp xếp thuộc lớp 2 (lớp liờn kết) trong mụ hỡnh quy chiếu OSI. Trong quỏ trỡnh mó húa nguồn, bờn gửi bổ xung một số thụng tin phụ trợ, được tớnh theo một thuật toỏn quy ước vào bức điện cần gửi đi. Dựa vào thụng tin bổ trợ này mà bờn nhận cú thể kiểm soỏt và phỏt hiện lỗi trong dữ liệu nhận được (giải mó).
Chỳ ý rằng kể cả thụng tin nguồn và thụng tin phụ trợ đều cú thể bị lỗi, nờn phải cõn nhắc quan hệ giữa lượng thụng tin nguồn và lượng thụng tin phụ trợ, nếu khụng một phương phỏp bảo toàn dữ liệu sẽ khụng đạt được độ mong muốn về độ tin cậy của dữ liệu, thậm chớ cú thể phản tỏc dụng .
Phương phỏp CRC
Cỏc thành phần kiểm ra lỗi
1. Do nhiễu và nhiều nguyờn nhõn khỏc nhau, dữ liệu từ phớa phỏt đến phớa thu cú thể bị sai lệch, bị mất, hoặc đến quỏ muộn do bị trễ,…
2. Trong truyền số liệu lỗi được coi là đương nhiờn cú thể xảy ra
3. Thành phần kiểm tra lỗi, (FCS-Frame Check Sequence) là dữ liệu được bổ sung vào cuối khung tin dị bộ cũng như đồng bộ như là phần thụng tin dư 4. FCS được xõy dựng sao cho cú thể phỏt hiện lỗi thậm chớ cú thể sửa lỗi cho
khung tin
5. FCS được tớnh ra trờn nội dung dóy bit thu được theo một số thuật toỏn nhất định.
6. Một số dạng thuật toỏn FCS thường được sử dụng như sau:
BCC - Block Check Character - Kỹ tự kiểm tra khung chẵn/lẻ theo cột (theo cỏc byte)
Check Sum - Tổng kiểm tra là tổng số học khụng dấu
CRC- Cyclic Redunancy Check- Kiểm tra lỗi bằng đa thức cú phản hồi (vũng)
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
7. BCC và Check Sum được sử dụng cho cỏc khung dị bộ cho với độ tin cậy khụng cao.
8. Ngày nay CRC được sử dụng rộng rói vỡ khả năng phỏt hiện lỗi rất cao. 9. Người ta cũn sử dụng cỏc loại mó khỏc nhau để cú sửa lỗi ở phớa thu, vớ dụ
như mó Hamming.
Nguyờn tắc làm việc của thành phần kiểm ra lỗi theo CRC 1. Phộp toỏn cộng Modulo 2 (phộp XOR):
- Bốn trường hợp của cộng Modulo 2: 0+0=0 ; 0+1=1; 1+0=1và 1+1=0 - Phộp cộng Modulo 2 thực chất là phộp cộng hoặc phộp trừ khụng nhớ.
2. Bản tin cần truyền là một dóy k bit: Mk Mk-1 Mk-2 .... M2 M1 M0
3. Giỏ trị cỏc bit núi trờn được hiểu là cỏc hệ số của một đa thức tin bậc k: M(x) = Mkxk + Mk-1xk-1 + Mk-2xk-2 + ...+ M2x2 + M1x1 + M0
Mj là cỏc số nguyờn. Trong hệ nhị phõn Mj là cỏc giỏ trị 0 và 1, 4. CRC là đa thức bậc n với n < k,
5. Nguyờn tắc phỏt hiện lỗi ở đõy là tạo ra bản tin mới T bằng cỏch nối thờm phần CRC vào bản tin gốc M, sao cho đa thức bản tin mới chia hết cho một đa thức được xỏc định trước,
6. Đa thức được xỏc định trước này gọi là đa thức sinh (Genrator Polynomial) ký hiệu là P(x), bậc (n+1) và được tạo ra bằng thuật toỏn.
7. Bản tin T được phỏt thay vỡ bản tin M.