循环冗余检验(CRC)在数据链路层的应用

"循环冗余检验的原理-计算机网络课件-谢希仁" 循环冗余检验（CRC）是一种在数据通信和存储中广泛使用的检错技术，主要应用于数据链路层。其基本思想是在发送的数据块（通常称为信息字段或数据帧）后面附加一个冗余码，这个冗余码由特定的算法计算得出，用于接收端进行错误检测。当接收端接收到数据后，同样使用该算法计算接收到的完整数据（包括原始数据和冗余码）的冗余码，并与接收到的冗余码进行比较。如果两者相同，则认为数据传输无误；若不相同，则判断数据在传输过程中发生了错误。 在CRC过程中，首先将要发送的数据划分为固定长度的组，例如每个组包含k个比特。例如，假设有一个数据组M=101001，长度k=6。为了增加冗余码，我们需要选择一个生成多项式G(x)，这个生成多项式通常是一个二进制系数的多项式，比如G(x)=x^n+1，其中n是冗余码的位数。在本例中，如果n=3，那么G(x)=x^3+1=10001。 发送端的操作如下： 1. 将数据M左移n位，形成M' = 1010010000。 2. 使用异或操作，将M'与生成多项式G(x)的二进制表示异或。如果G(x)=10001，结果将是101001 ^ 10001 = 101010。 3. 如果异或结果非零，重复步骤2，即将异或结果左移一位并与G(x)异或，直到得到的结果为零或者进行了n次异或操作。在这个例子中，我们只需进行一次异或，得到的冗余码为101。 因此，发送的数据变为M' +冗余码 = 1010010000 + 101 = 1010011011，这个完整的序列被发送到接收端。 在接收端，同样的过程被执行，计算接收到的数据的冗余码，并与接收的冗余码进行比较。如果计算出的冗余码与接收的冗余码一致，那么认为数据传输正确。如果不一致，说明在传输过程中可能存在错误。 此外，文件还涉及了计算机网络的基础知识，包括计算机网络在信息时代中的重要作用，因特网的概述，如其发展历程、标准化工作以及它作为网络的网络的特性。还介绍了因特网的组成，分为边缘部分（用户和应用）和核心部分（通信子网和路由器）。此外，还涵盖了计算机网络的分类、性能指标、非性能特征、体系结构等概念。这些内容构成了计算机网络学科的基础，对于理解和研究网络通信至关重要。