Számítógépes Hálózatok 2012



Hasonló dokumentumok
Számítógépes Hálózatok 2008

Hibafelismerés: CRC. Számítógépes Hálózatok Polinóm aritmetika modulo 2. Számolás Z 2 -ben

Hibafelismerés: CRC. Számítógépes Hálózatok Polinóm aritmetika modulo 2. Számolás Z 2 -ben

Számítógépes Hálózatok. 7. gyakorlat

Egyszerű simplex protokoll nyugtákkal

Számítógépes Hálózatok. 4. gyakorlat

Az adatkapcsolati réteg

Adatkapcsolati réteg (Data Link Layer) Számítógépes Hálózatok Az adatkapcsolati réteg lehetséges szolgáltatásai

Számítógépes Hálózatok 2013

Számítógépes Hálózatok ősz Adatkapcsolati réteg Hibafelismerés és javítás, Hamming távolság, blokk kódok

Számítógépes Hálózatok

Hibadetektáló és javító kódolások

1. A maradékos osztás

1. A maradékos osztás

Számítógépes Hálózatok

Hibajavítás, -jelzés. Informatikai rendszerek alapjai. Horváth Árpád november 24.

Számítógépes Hálózatok. 5. gyakorlat

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Számítógépes Hálózatok 2008

Diszkrét matematika II. feladatok

Algoritmuselmélet gyakorlat (MMN111G)

Sapientia Egyetem, Műszaki és Humántudományok Tanszék.

7. Adatkapcsolati réteg

Intergrált Intenzív Matematika Érettségi

12. fejezet Hibajelző kódok és Adatkapcsolati protokollok

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

I+K technológiák. Számrendszerek, kódolás

Diszkrét matematika 2.

1. A polinom fogalma. Számolás formális kifejezésekkel. Feladat Oldjuk meg az x2 + x + 1 x + 1. = x egyenletet.

Zárthelyi feladatok megoldásai tanulságokkal Csikvári Péter 1. a) Számítsuk ki a 2i + 3j + 6k kvaternió inverzét.

Számítógépes Hálózatok

Lineáris Algebra GEMAN 203-B. A három dimenziós tér vektorai, egyenesei, síkjai

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Prezentációk készítése

2. Fejezet : Számrendszerek

Diszkrét matematika alapfogalmak

1. Egész együtthatós polinomok

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

ADATKAPCSOLATI PROTOKOLLOK

FFT. Második nekifutás. Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék október 2.

LÁNG CSABÁNÉ POLINOMOK ALAPJAI. Példák és megoldások

Polinomok (el adásvázlat, április 15.) Maróti Miklós

FELADATOK A BEVEZETŽ FEJEZETEK A MATEMATIKÁBA TÁRGY III. FÉLÉVÉHEZ. ÖSSZEÁLLÍTOTTA: LÁNG CSABÁNÉ ELTE IK Budapest

Kongruenciák. Waldhauser Tamás

The Architecture of Computer Hardware and Systems Software: An InformationTechnology Approach 3. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons 2003

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

1.1. Definíció. Azt mondjuk, hogy a oszója b-nek, vagy más szóval, b osztható a-val, ha létezik olyan x Z, hogy b = ax. Ennek jelölése a b.

VEKTORTEREK I. VEKTORTÉR, ALTÉR, GENERÁTORRENDSZER október 15. Irodalom. További ajánlott feladatok

1. Interpoláció. Egyértelműség Ha f és g ilyen polinomok, akkor n helyen megegyeznek, így a polinomok azonossági tétele miatt egyenlők.

Diszkrét matematika I.

Diszkrét matematika II. feladatok

Ennek két lépéssel balra történõ ciklikus eltolása az alábbi.

Gonda János POLINOMOK. Példák és megoldások

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

* Rendelje a PPP protokollt az TCP/IP rétegmodell megfelelő rétegéhez. Kapcsolati réteg

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Tartalom. Az adatkapcsolati réteg, Ethernet, ARP. Fogalma és feladatai. Adatkapcsolati réteg. A hálókártya képe

Határozatlan integrál

Diszkrét matematika 2.

Komputeralgebra Rendszerek

Polinomok (előadásvázlat, október 21.) Maróti Miklós

3. Az országos mérés-értékelés eredményei, évenként feltüntetve

Alapfogalmak a Diszkrét matematika II. tárgyból

Hibajavító kódolás (előadásvázlat, november 14.) Maróti Miklós

1. Komplex szám rendje

0 ; a k ; :::) = ( 0: x = (0; 1; 0; 0; :::; 0; :::) = (0; 1)

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Algebrai alapismeretek az Algebrai síkgörbék c. tárgyhoz. 1. Integritástartományok, oszthatóság

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Kódolás, hibajavítás. Tervezte és készítette Géczy LászlL. szló 2002

x 3 - x 3 +x x = R(x) x 3 + x x 3 + x ; rendben, nincs maradék.

Polinomok maradékos osztása

1. Polinomfüggvények. Állítás Ha f, g C[x] és b C, akkor ( f + g) (b) = f (b) + g (b) és ( f g) (b) = f (b)g (b).

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás március 24.

10. fejezet Az adatkapcsolati réteg

Busz... LAN. Intranet. Internet Hálózati terminológia

Számítógépes Hálózatok 2008

Számítógép hálózatok gyakorlat

Számítógépes Hálózatok 2010

Hatványozás. A hatványozás azonosságai

Matematika A1a Analízis

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Mátrixok 2017 Mátrixok

GAUSS-EGÉSZEK ÉS DIRICHLET TÉTELE

Számítógépes Hálózatok

: s s t 2 s t. m m m. e f e f. a a ab a b c. a c b ac. 5. Végezzük el a kijelölt m veleteket a változók lehetséges értékei mellett!

Assembly Utasítások, programok. Iványi Péter

Komputeralgebrai Algoritmusok

1. feladatsor: Vektorterek, lineáris kombináció, mátrixok, determináns (megoldás)

DISZKRÉT MATEMATIKA 2 KIDOLGOZOTT TÉTELSOR 1. RÉSZ

1. Generátorrendszer. Házi feladat (fizikából tudjuk) Ha v és w nem párhuzamos síkvektorok, akkor generátorrendszert alkotnak a sík vektorainak

Tartalomjegyzék 1. Műveletek valós számokkal Függvények Elsőfokú egyenletek és egyenlőtlenségek

Tartalom. Az adatkapcsolati réteg, Ethernet, ARP. Fogalma és feladatai. Adatkapcsolati réteg. Ethernet

Visontay Péter január. 1. Alapfogalmak

Aritmetikai utasítások I.

differenciálegyenletek

Data Security: Public key

A beamer haszálata. A jelen prezentáció forrását érdemes módosítani. Amikor készen van a prez.tex, akkor

Átírás:

Számítógépes Hálózatok 22 4. Adatkapcsolati réteg CRC, utólagos hibajavítás Hálózatok, 22 Hibafelismerés: CRC Hatékony hibafelismerés: Cyclic Redundancy Check (CRC) A gyakorlatban gyakran használt kód Nagy hibafelismerési ráta Hardware megvalósítás egyszerű Polinom aritmetikán alapul a 2-es maradékosztályok (Z 2 ) testén A jelsorozatotokat polinomnak tekintjük A bitek a polinom együtthatói Hálózatok, 22 2

Számolás Z 2 -ben Számolás modulo 2: Szabályok: összeadás mod 2 kivonás mod 2 szorzás mod 2 A B A + B A B A - B A B A B Példa: + = Hálózatok, 22 3 Polinom aritmetika modulo 2 Tekintsük a polinomokat Z 2 maradékosztály test fölött p(x) = a n x n + + a x + a Az a i együtthatók és az x változók {,} A számítás modulo 2 történik Polinomok összeadása, kivonása, szorzása, (maradékos) osztása, mint ahogy ismerjük Hálózatok, 22 4

Bit sztringek és Z 2 feletti polinomok Ötlet: Tekintsük az n hosszúságú bit sztringet mint egy polinom együtthatóit Bit sztring: b n b n- b b Polinom: b n x n + + b x + b Egy (n+) bitből álló bit sztring megfelel egy n-ed fokú polinomnak Példa A xor B = A(x) + B(x) Ha A-t k pozícióval balra toljuk (shift), ez a következőnek felel meg: C(x) = A(x) x k Ezt az izomorfizmust használva tudunk bit sztringekkel osztani Hálózatok, 22 5 Maradékos osztás bitsztingekkel Példa: : = maradék Hálózatok, 22 6

Redundancia polinomok által: CRC Definiáljunk egy G(x) generatorpolinomot, melynek a foka g G(x) a küldő és a fogadó által ismert g redundáns bitet generálunk Adott: Keret (frame, üzenet) M, mint M(x) polinom Küldő Kiszámolja az osztás maradékát r(x) = x g M(x) mod G(x) Átvitelre kerül: T(x) = x g M(x) + r(x) Figyeljük meg: x g M(x) + r(x) többszöröse G(x)-nek m(x)-et fogad Kiszámítja a maradékot: m(x) mod G(x) Hálózatok, 22 7 CRC Átvitel Ha nem történt hiba: T(x) fogadása korrekt Bithiba: T(x) tartalmaz megváltoztatott bitet Ez ekvivalens egy E(x) hibapolinom hozzáadásához A fogadóhoz m(x) = T(x) + E(x) érkezik Kiszámítja m(x) mod G(x) maradékot Ha nincs hiba: m(x) = T(x), Ekkor a maradék Bit hibák: m(x) mod G(x) = (T(x)+ E(x)) mod G(x) = T(x) mod G(x) + E(x) mod G(x) hibaindikátor Hálózatok, 22 8

CRC Áttekintés Küldő Eredeti keret M(x) Generátor polinom G(X) r(x) = x g M(x) mod G(x) küld: T(x) = x g M(x) + r(x) Csatorna hozzáad: E(x) hibapolinomot fogad: m(x) = T(x) + E(x) Kiszámolja (T(x) + E(x)) mod G(x) Ha nem történik hiba: E(x) = Ha ez = : No error Ha ez : hiba! Hálózatok, 22 9 A generator meghatározza a CRC tulajdonságait A bit-hibákat csak akkor nem ismerjük fel, ha E(x) többszöröse G(x)-nek G(x) választásának trükkjei: -bit-hiba: E(x) = x i hiba az i-edik pozíción Ha G(x) legalább 2 nem nulla együthatót tartalmaz, akkor E(x) nem többszörös 2-bit-hiba: E(x) = x i + x j = x j (x i-j +), ahol i>j G(x) nem szabad, hogy osztója legyen (x h + )-nek semmilyen h-ra, h k, a maximális kerethosszig, Páratlan számú hiba: Ekkor E(x) nem többszöröse (x+)-nek Ötlet: legyen (x+) osztója G(x)-nek ekkor E(x) nem többszöröse G(x)-nek G(x) okos megválasztásával minden r hosszú hibasorozat (burst) felismerhető Hálózatok, 22

CRC a gyakorlatban Az IEEE 82.3 (Ethernet) standardban felhasznált generátor polinom (CRC-32): x 32 + x 26 + x 23 + x 22 + x 6 + x 2 + x + x + x 8 + x 7 + x 5 + x 4 + x 2 + x + Figyelem: Hiba még mindig lehetséges Különösen, ha a bithibáknak megfelelő E(x) többszöröse G(x)-nek. Implementáció: Egyszerű XOR-operáció HW implementácó: shift-register Hálózatok, 22 Utólagos hibajavítás A hiba felismerésekor a keretet újra kell küldeni Hogy néz ki a küldő és a fogadó összehangolt munkája? csomagok Hálózati réteg Hálózati réteg from_upper(p) to_upper(p) keretek Adatkapcsolati réteg to_lower(p) from_lower(p) Adatkapcsolati réteg bitek Fizikai réteg to_lower, from_lower tartalamzzák a CRC-t vagy (szükség esetén) utólagos hibajavítást Hálózatok, 22 2

Egyszerű simplex protokoll nyugtákkal Simplex üzemmód: csomagok küldése csak egyirányú A fogadó nyugtázza a küldő csomagjait (ehhez fél-duplex fizikai csatorna elegendő) A küldő vár egy bizonyos ideig a nyugtára (acknowledgment -- ACK) Ha az idő lejárt, újraküldi a csomagot Első megoldási kisérlet: Küldő from_upper (p); set_timer, to_lower(p) from_lower (p); to_upper(p), to_lower (ack) wait wait from_lower (ack); cancel_timer timeout; to_lower (p), set_timer Hálózatok, 22 3 Elemzés Problémák A felső réteg gyorsabban küldi a csomagokat, mint ahogy a nyugták megérkeznek Mi történik, ha nyugták elvesznek Hálózatok, 22 4