计算机网络教程课件 3-02 差错检测

为什么需要差错检测课件制作人：谢钧谢希仁在传输过程中可能会产生比特差错：1可能会变成0而0也可能变成1。在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率

BER(BitErrorRate)。误码率与信噪比有很大的关系。为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。差错检测的基本原理课件制作人：谢钧谢希仁易出现比特差错的链路D数据数据检测出差错吗？是否EDC=差错检测码D=数据由差错校验保护，可能包括首部字段EDC=f(D)EDCD’

EDC’（逻辑上）差错检测的基本原理课件制作人：谢钧谢希仁易出现比特差错的链路D数据数据检测出差错吗？是否EDC=差错检测码D=数据由差错校验保护，可能包括首部字段EDC=f(D)差错检测不是100%可靠！

可能漏掉某些差错，但是非常少较长的EDC字段通常有更好的检测性能EDCD’

EDC’（逻辑上）差错检测的基本原理课件制作人：谢钧谢希仁易出现比特差错的链路D数据数据检测出差错吗？是否EDCD’

EDC’在帧的尾部设置一个差错检测字段存放整个帧（包含首部和数据）的差错检测码这个差错检测字段常称为帧检验序列（FrameCheckSequence，FCS）（逻辑上）差错检测的基本原理课件制作人：谢钧谢希仁易出现比特差错的链路D数据数据检测出差错吗？是否EDCD’

EDC’在数据链路层传送的帧中，广泛使用循环冗余校验CRC的检错技术。CRC检错性能高，并易于硬件实现。（逻辑上）循环冗余校验CRC设原始数据D

为d

位二进制数如果要产生r

位CRC校验码R，事先选定一个r+1位二进制位模式G(称为生成多项式，收发双方提前商定)，G

的最高和最低位为1将原始数据D

乘以2r

（相当于在D

后面添加r

个0），产生d+r

位二进制位模式，用G

对该位模式做模2除法，得到余数R（r

位，不足r

位前面用0补齐）即为CRC校验码课件制作人：谢钧谢希仁冗余码的计算举例课件制作人：谢钧谢希仁假定数据

D=101001(即d=6)设G=1101（即r=3）被除数是2rD=101001000

模2除法运算：商

Q=110101，余数

R=001把余数R作为冗余码添加在数据D的后面发送出去。发送的数据是：2rD+R，即：101001001，共(d+r)位。循环冗余校验的原理说明

110101

←

Q

(商)G(除数)→

1101101001000

←

2rD(被除数)

1101

1110

1101

0111

0000

1110

1101

0110

0000

1100

1101

001←R(余数)，作为FCS

接收端检验差错在接收端把接收到的数据除以同样的除数生成式G（模2运算），然后检查得到的余数，即进行CRC检验。若得出的余数R=0，则判定这个帧没有差错，就接受。若余数R

0，则判定这个帧有差错，就丢弃。只要经过严格的挑选，并使用位数足够多的除数G，那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。课件制作人：谢钧谢希仁帧检验序列FCS课件制作人：谢钧谢希仁在数据后面添加上的冗余码称为帧检验序列

FCS(FrameCheckSequence)。循环冗余校验CRC和帧检验序列FCS并不等同。CRC是一种常用的检错方法，而FCS是添加在数据后面的冗余码。FCS可以用CRC这种方法得出，但CRC并非用来获得FCS的唯一方法。

应当注意使用CRC这样的差错检测技术，只能检测出帧在传输中出现了差错，并不能纠正错误。虽然任何差错检测技术都无法做到检测出所有差错，但通常我们认为：凡是接收端数据链路层通过差错检测并接受的帧，我们都认为这些帧在传输过程中产生差错的概率几乎为零。要想纠正传输中的差