Die Fehlersteuerung im Netzwerk bezieht sich auf die Mechanismen und Techniken, die zur Erkennung und Korrektur von Fehlern verwendet werden, die während der Übertragung von Daten in einem Netzwerk auftreten können. Diese Fehler können durch verschiedene Faktoren eingeführt werden, darunter:
* Rauschen: Elektrische Störungen, atmosphärische Störungen oder Überflüsse am Getriebemedium.
* Signalabschwächung: Schwächung der Signalstärke über den Abstand.
* Hardware -Fehler: Probleme mit Netzwerkschnittstellen, Kabeln oder anderen Geräten.
* Software -Fehler: Fehler in den Netzwerkprotokollen oder Anwendungen.
Die Fehlersteuerung zielt darauf ab, sicherzustellen, dass Daten genau und zuverlässig an ihrem Ziel eintreffen. Es umfasst typischerweise zwei Hauptprozesse:
1. Fehlererkennung: Dies beinhaltet, dass ein Fehler während der Übertragung aufgetreten ist. Gemeinsame Methoden umfassen:
* Paritätsprüfungen: Hinzufügen eines einzelnen Bits zu einer Dateneinheit, um die Gesamtzahl von 1 oder ungerade zu ermitteln. Dies erfasst Einzelbit-Fehler, aber nicht alle Multiple-Bit-Fehler.
* Prüfsummen: Berechnung einer mathematischen Summe der Daten und Anhängen an die Dateneinheit. Der Empfänger berechnet die Prüfsumme neu und vergleicht sie mit dem erhaltenen; Diskrepanzen zeigen einen Fehler an.
* cyclische Redundanzprüfungen (CRCs): CRCs nutzen anspruchsvollere als Prüfsummen und verwenden eine polynomiale Aufteilung, um eine Prüfsumme zu generieren, die beim Erkennen von Burst -Fehlern effektiver ist (mehrere aufeinanderfolgende Bits umgedreht).
* Hash -Funktionen (z. B. Md5, SHA): Wird zur Überprüfung der Datenintegrität verwendet, nicht nur die Fehlererkennung im traditionellen Sinne. Sie erkennen eine Änderung der Daten, sogar eine einzige Bitänderung.
2. Fehlerkorrektur: Dies beinhaltet die Wiederherstellung der ursprünglichen Daten aus den empfangenen, fehlerhaften Daten. Zu den Methoden gehören:
* Forward Fehlerkorrektur (FEC): Fügt den übertragenen Daten redundante Daten hinzu. Der Empfänger kann diese Redundanz verwenden, um Fehler zu korrigieren, ohne eine Übermittlung zu beantragen. Beispiele sind Hamming-Codes und Reed-Solomon-Codes. Dies ist effizienter als die Übermittlung, wenn die Fehlerraten hoch sind, aber mehr Bandbreite erfordert.
* Automatische Wiederholungsanforderung (ARQ): Der Empfänger erkennt Fehler und fordert die erneute Übertragung der fehlerhaften Daten an. Es gibt mehrere ARQ -Protokolle, darunter:
* Stop-and-Wait ARQ: Sendet jeweils einen Frame und wartet auf Bestätigung, bevor Sie den nächsten senden. Einfach aber ineffizient.
* go-back-n arq: Sendet mehrere Frames, bevor Sie auf Bestätigung warten. Wenn ein Fehler festgestellt wird, werden alle nachfolgenden Frames erneut übertragen.
* Selektive Wiederholung ARQ: Nur die fehlerhaften Frames übermitteln. Effizienter als Go-Back-n.
Die Auswahl der Fehlersteuerungstechniken hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Art des Netzwerks, der Fehlerrate, der erforderlichen Zuverlässigkeit und der verfügbaren Bandbreite. Beispielsweise können mit hohem Bandbreiten mit niedrigem Erreger mit niedrigem Erreger in erster Linie auf Fehlererfassung und -übertragung beruhen, während laute Kanäle möglicherweise robustere FEC-Techniken erfordern. Viele Netzwerkprotokolle verwenden eine Kombination aus Fehlererkennung und Korrekturmethoden, um Leistung und Zuverlässigkeit zu optimieren.
