点对点信道数据链路层详解-谢希仁计算机网络课件

"冗余码的计算-计算机网络课件" 在计算机网络中，冗余码的计算是一种用于错误检测的技术。它通过在原始数据中添加额外的信息位，即冗余位，来创建一个更长的编码。这些冗余位是根据特定的算法计算出来的，目的是确保数据在传输过程中如果发生错误，接收方可以通过检查冗余位来检测到这些错误。 描述中的内容提到了使用二进制模2运算来进行冗余码的计算。模2运算是一种在二进制数系统中进行加法或乘法时，当结果超过2的幂次时，对结果取模2的操作，即只保留最低位。例如，1 + 1 = 0（模2），因为10（二进制）等于2（十进制）。在这种情况下，我们用二进制的模2运算将长度为M的数据乘以2的n次方，相当于在M后面添加n个0，得到一个(k+n)位的数。 接下来，这个(k+n)位的数被除以一个长度为(n+1)位的预选除数P。这个除法是模2除法，即只有两种可能的余数：0或1。在这个过程中，得到的商是Q，余数R比除数P少一位，即R是n位的。这个余数R就是冗余码，它附加在原始数据后面，形成一个完整的数据帧。 在数据链路层，这样的冗余码计算方法常用于生成检错码，如奇偶校验码、CRC（循环冗余校验）等。点对点协议PPP（Point-to-Point Protocol）在数据链路层中使用了类似的机制来封装和传输数据，确保数据的正确性。PPP协议的特点包括简单、可扩展性以及支持多种网络层协议。它的帧格式包含了起始和结束标志、地址字段、控制字段、信息字段以及校验字段，其中校验字段就是通过冗余码计算来实现错误检测的。 在使用广播信道的数据链路层，如局域网中，由于多个设备共享同一信道，因此需要更为复杂的协议来处理数据传输，如CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议，它允许设备在检测到信道空闲时发送数据，并在检测到冲突时停止并随机等待一段时间再尝试发送。以太网是广泛使用的局域网技术，其MAC（媒体访问控制）层负责生成和识别这些包含冗余码的数据帧。 随着网络技术的发展，以太网经历了从标准以太网到高速以太网的演进，如100BASE-T、吉比特以太网和10吉比特以太网。这些高速以太网技术使得数据传输速度显著提升，同时也需要更高效的数据链路层协议来适应高带宽的需求。在物理层和数据链路层的扩展中，无论是通过增加物理线路的数量还是改进数据帧的处理方式，冗余码的计算都扮演着关键角色，以保证数据的准确性和网络的稳定性。 总结来说，冗余码的计算是计算机网络中数据链路层的一个重要组成部分，它通过添加额外的校验位来检测传输错误，确保了数据在网络中的可靠传递。在点对点和广播信道的环境中，冗余码的不同计算方法和协议如PPP、CSMA/CD以及各种以太网标准，共同构成了数据链路层的基础，确保了网络通信的质量。