"循环冗余码校验-计算机网络(自顶向下)期末复习"
循环冗余码校验(CRC)是一种广泛应用于计算机网络中,用于检测数据传输错误的校验技术。它基于数论中的除法原理,通过在原始数据(数据比特D)后面附加若干个冗余比特(R),使得整个数据串可以被一个预定义的生成多项式(G)整除。生成多项式通常是一个r+1位的二进制模式,其中r是冗余比特的数量。
在CRC校验过程中,首先将原始数据视为一个二进制数,然后根据生成多项式G计算出r个冗余比特。这个过程实际上是对数据进行模2除法,即在二进制数的运算中,不考虑进位。计算结果的余数即为R。这样得到的数据串<D,R>应该能被G整除。在接收端,接收方使用相同的生成多项式G对收到的整个数据串进行同样的模2除法,如果余数为零,那么数据被认为没有错误;若余数非零,则表示可能存在传输错误。
CRC校验的一个重要特性是它可以检测到所有长度小于或等于r+1比特的突发错误,这意味着只要错误不是连续的r+1比特,CRC就能有效地检测出来。这种能力使其在实践中的应用非常广泛,如在ATM(Asynchronous Transfer Mode)和HDLC(High-Level Data Link Control)等通信协议中都有所应用。
计算机网络是连接各种计算设备的基础设施,如主机、路由器、工作站和服务器,它们通过各种通信链路(如光纤、铜缆、无线电和卫星)进行连接,这些链路具有不同的传输速率,即带宽。路由器作为网络中的关键组件,负责转发数据包,确保数据在不同网络之间的正确路由。
因特网是一个全球性的网络,由无数相互连接的专用和公共网络构成,遵循一套标准化的协议,如TCP/IP协议栈。这些协议规定了数据在网络中如何传输、格式化以及处理。例如,TCP(Transmission Control Protocol)提供可靠的面向连接服务,确保数据的顺序无误传输,同时具备流控和拥塞控制功能;而UDP(User Datagram Protocol)则是一种无连接的服务,它快速但不可靠,适用于实时应用如流媒体和网络电话。
协议是网络实体间数据交换的规则,它们定义了报文的格式、顺序以及在网络操作中的行为。例如,HTTP用于网页浏览,FTP用于文件传输,SMTP用于电子邮件,而PPP(Point-to-Point Protocol)则常用于拨号连接。网络的核心是由互联路由器构成的网络,路由器通过分组交换技术将数据分段传输,以适应不同的网络条件。电路交换,如传统的电话网络,为每个通话建立专用的连接,而分组交换则更加灵活,适合于现代互联网的需求。