计算机网络差错控制算法

❶ 计算机网络中差错控制方法有哪些

没有积分的， 看到这个问题也不想回了。网络中差，是用软件来限制网速的。具体什么软件，自己用网络查吧。

❷ CRC算法模拟 计算机网络基础课程 高分求解 正解追加200

引言

CRC的全称为Cyclic Rendancy Check，中文名称为循环冗余校验。它是一类重要的线性分组码，编码和解码方法简单，检错和纠错能力强，在通信领域广泛地用于实现差错控制。实际上，除数据通信外，CRC在其它很多领域也是大有用武之地的。例如我们读软盘上的文件，以及解压一个ZIP文件时，偶尔会碰到“Bad CRC”错误，由此它在数据存储方面的应用可略见一斑。

差错控制理论是在代数理论基础上建立起来的。这里我们着眼于介绍CRC的算法与实现，对原理只能捎带说明一下。若需要进一步了解线性码、分组码、循环码、纠错编码等方面的原理，可以阅读有关资料。

利用CRC进行检错的过程可简单描述为：在发送端根据要传送的k位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的r位监督码(CRC码)，附在原始信息后边，构成一个新的二进制码序列数共k+r位，然后发送出去。在接收端，根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。这个规则，在差错控制理论中称为“生成多项式”。

1 代数学的一般性算法

在代数编码理论中，将一个码组表示为一个多项式，码组中各码元当作多项式的系数。例如 1100101 表示为
1·x6+1·x5+0·x4+0·x3+1·x2+0·x+1，即 x6+x5+x2+1。

设编码前的原始信息多项式为P(x)，P(x)的最高幂次加1等于k；生成多项式为G(x)，G(x)的最高幂次等于r；CRC多项式为R(x)；编码后的带CRC的信息多项式为T(x)。

发送方编码方法：将P(x)乘以xr(即对应的二进制码序列左移r位)，再除以G(x)，所得余式即为R(x)。用公式表示为
T(x)=xrP(x)+R(x)

接收方解码方法：将T(x)除以G(x)，如果余数为0，则说明传输中无错误发生，否则说明传输有误。

举例来说，设信息码为1100，生成多项式为1011，即P(x)=x3+x2，G(x)=x3+x+1，计算CRC的过程为

xrP(x) x3(x3+x2) x6+x5 x
-------- = ---------- = -------- = (x3+x2+x) + --------
G(x) x3+x+1 x3+x+1 x3+x+1

即 R(x)=x。注意到G(x)最高幂次r=3，得出CRC为010。

如果用竖式除法，计算过程为

1110
-------
1011 /1100000 (1100左移3位)
1011
----
1110
1011
-----
1010
1011
-----
0010
0000
----
010

因此，T(x)=(x6+x5)+(x)=x6+x5+x, 即 1100000+010=1100010

如果传输无误，

T(x) x6+x5+x
------ = --------- = x3+x2+x,
G(x) x3+x+1

无余式。回头看一下上面的竖式除法，如果被除数是1100010，显然在商第三个1时，就能除尽。

上述推算过程，有助于我们理解CRC的概念。但直接编程来实现上面的算法，不仅繁琐，效率也不高。实际上在工程中不会直接这样去计算和验证CRC。

下表中列出了一些见于标准的CRC资料：

名称 生成多项式 简记式* 应用举例
CRC-4 x4+x+1 ITU G.704
CRC-12 x12+x11+x3+x+1
CRC-16 x16+x12+x2+1 1005 IBM SDLC
CRC-ITU** x16+x12+x5+1 1021 ISO HDLC, ITU X.25, V.34/V.41/V.42, PPP-FCS
CRC-32 x32+x26+x23+...+x2+x+1 04C11DB7 ZIP, RAR, IEEE 802 LAN/FDDI, IEEE 1394, PPP-FCS
CRC-32c x32+x28+x27+...+x8+x6+1 1EDC6F41 SCTP
* 生成多项式的最高幂次项系数是固定的1，故在简记式中，将最高的1统一去掉了，如04C11DB7实际上是104C11DB7。
** 前称CRC-CCITT。ITU的前身是CCITT。

2 硬件电路的实现方法

多项式除法，可用除法电路来实现。除法电路的主体由一组移位寄存器和模2加法器(异或单元)组成。以CRC-ITU为例，它由16级移位寄存器和3个加法器组成，见下图(编码/解码共用)。编码、解码前将各寄存器初始化为"1"，信息位随着时钟移入。当信息位全部输入后，从寄存器组输出CRC结果。

3 比特型算法

上面的CRC-ITU除法电路，完全可以用软件来模拟。定义一个寄存器组，初始化为全"1"。依照电路图，每输入一个信息位，相当于一个时钟脉冲到来，从高到低依次移位。移位前信息位与bit0相加产生临时位，其中bit15移入临时位，bit10、bit3还要加上临时位。当全部信息位输入完成后，从寄存器组取出它们的值，这就是CRC码。

typedef unsigned char bit;
typedef unsigned char byte;
typedef unsigned short u16;

typedef union {
u16 val;
struct {
u16 bit0 : 1;
u16 bit1 : 1;
u16 bit2 : 1;
u16 bit3 : 1;
u16 bit4 : 1;
u16 bit5 : 1;
u16 bit6 : 1;
u16 bit7 : 1;
u16 bit8 : 1;
u16 bit9 : 1;
u16 bit10 : 1;
u16 bit11 : 1;
u16 bit12 : 1;
u16 bit13 : 1;
u16 bit14 : 1;
u16 bit15 : 1;
} bits;
} CRCREGS;

// 寄存器组
CRCREGS regs;

// 初始化CRC寄存器组：移位寄存器置为全"1"
void crcInitRegisters()
{
regs.val = 0xffff;
}

// CRC输入一个bit
void crcInputBit(bit in)
{
bit a;

a = regs.bits.bit0 ^ in;

regs.bits.bit0 = regs.bits.bit1;
regs.bits.bit1 = regs.bits.bit2;
regs.bits.bit2 = regs.bits.bit3;
regs.bits.bit3 = regs.bits.bit4 ^ a;
regs.bits.bit4 = regs.bits.bit5;
regs.bits.bit5 = regs.bits.bit6;
regs.bits.bit6 = regs.bits.bit7;
regs.bits.bit7 = regs.bits.bit8;
regs.bits.bit8 = regs.bits.bit9;
regs.bits.bit9 = regs.bits.bit10;
regs.bits.bit10 = regs.bits.bit11 ^ a;
regs.bits.bit11 = regs.bits.bit12;
regs.bits.bit12 = regs.bits.bit13;
regs.bits.bit13 = regs.bits.bit14;
regs.bits.bit14 = regs.bits.bit15;
regs.bits.bit15 = a;
}

// 输出CRC码(寄存器组的值)
u16 crcGetRegisters()
{
return regs.val;
}
crcInputBit中一步一步的移位/异或操作，可以进行简化：
void crcInputBit(bit in)
{
bit a;
a = regs.bits.bit0 ^ in;
regs.val >>= 1;
if(a) regs.val ^= 0x8408;
}

细心的话，可以发现0x8408和0x1021(CRC-ITU的简记式)之间的关系。由于我们是从低到高输出比特流的，将0x1021左右反转就得到0x8408。将生成多项式写成 G(x)=1+x5+x12+x16，是不是更好看一点？

下面是一个典型的PPP帧。最后两个字节称为FCS(Frame Check Sequence)，是前面11个字节的CRC。

FF 03 C0 21 04 03 00 07 0D 03 06 D0 3A
我们来计算这个PPP帧的CRC，并验证它。

byte ppp[13] = {0xFF, 0x03, 0xC0, 0x21, 0x04, 0x03, 0x00, 0x07, 0x0D, 0x03, 0x06, 0x00, 0x00};
int i,j;
u16 result;

/////////// 以下计算FCS

// 初始化
crcInitRegisters();

// 逐位输入，每个字节低位在先，不包括两个FCS字节
for(i = 0; i < 11; i++)
{
for(j = 0; j < 8; j++)
{
crcInputBit((ppp[i] >> j) & 1);
}
}

// 得到CRC：将寄存器组的值求反
result = ~crcGetRegisters();

// 填写FCS，先低后高
ppp[11] = result & 0xff;
ppp[12] = (result >> 8) & 0xff;

/////////// 以下验证FCS

// 初始化
crcInitRegisters();

// 逐位输入，每个字节低位在先，包括两个FCS字节
for(i = 0; i < 13; i++)
{
for(j = 0; j < 8; j++)
{
crcInputBit((ppp[i] >> j) & 1);
}
}

// 得到验证结果
result = crcGetRegisters();

可以看到，计算出的CRC等于0x3AD0，与原来的FCS相同。验证结果等于0。初始化为全"1"，以及将寄存器组的值求反得到CRC，都是CRC-ITU的要求。事实上，不管初始化为全"1"还是全"0"，计算CRC取反还是不取反，得到的验证结果都是0。

4 字节型算法

比特型算法逐位进行运算，效率比较低，不适用于高速通信的场合。数字通信系统(各种通信标准)一般是对一帧数据进行CRC校验，而字节是帧的基本单位。最常用的是一种按字节查表的快速算法。该算法基于这样一个事实：计算本字节后的CRC码，等于上一字节余式CRC码的低8位左移8位，加上上一字节CRC右移8位和本字节之和后所求得的CRC码。如果我们把8位二进制序列数的CRC(共256个)全部计算出来，放在一个表里 ，编码时只要从表中查找对应的值进行处理即可。

CRC-ITU的计算算法如下：
a.寄存器组初始化为全"1"(0xFFFF)。
b.寄存器组向右移动一个字节。
c.刚移出的那个字节与数据字节进行异或运算，得出一个指向值表的索引。
d.索引所指的表值与寄存器组做异或运算。
f.数据指针加1，如果数据没有全部处理完，则重复步骤b。
g.寄存器组取反，得到CRC，附加在数据之后。

CRC-ITU的验证算法如下：
a.寄存器组初始化为全"1"(0xFFFF)。
b.寄存器组向右移动一个字节。
c.刚移出的那个字节与数据字节进行异或运算，得出一个指向值表的索引。
d.索引所指的表值与寄存器组做异或运算。
e.数据指针加1，如果数据没有全部处理完，则重复步骤b (数据包括CRC的两个字节)。
f.寄存器组的值是否等于“Magic Value”(0xF0B8)，若相等则通过，否则失败。

下面是通用的CRC-ITU查找表以及计算和验证CRC的C语言程序：

// CRC-ITU查找表
const u16 crctab16[] =
{
0x0000, 0x1189, 0x2312, 0x329b, 0x4624, 0x57ad, 0x6536, 0x74bf,
0x8c48, 0x9dc1, 0xaf5a, 0xbed3, 0xca6c, 0xdbe5, 0xe97e, 0xf8f7,
0x1081, 0x0108, 0x3393, 0x221a, 0x56a5, 0x472c, 0x75b7, 0x643e,
0x9cc9, 0x8d40, 0xbfdb, 0xae52, 0xdaed, 0xcb64, 0xf9ff, 0xe876,
0x2102, 0x308b, 0x0210, 0x1399, 0x6726, 0x76af, 0x4434, 0x55bd,
0xad4a, 0xbcc3, 0x8e58, 0x9fd1, 0xeb6e, 0xfae7, 0xc87c, 0xd9f5,
0x3183, 0x200a, 0x1291, 0x0318, 0x77a7, 0x662e, 0x54b5, 0x453c,
0xbdcb, 0xac42, 0x9ed9, 0x8f50, 0xfbef, 0xea66, 0xd8fd, 0xc974,
0x4204, 0x538d, 0x6116, 0x709f, 0x0420, 0x15a9, 0x2732, 0x36bb,
0xce4c, 0xdfc5, 0xed5e, 0xfcd7, 0x8868, 0x99e1, 0xab7a, 0xbaf3,
0x5285, 0x430c, 0x7197, 0x601e, 0x14a1, 0x0528, 0x37b3, 0x263a,
0xdecd, 0xcf44, 0xfddf, 0xec56, 0x98e9, 0x8960, 0xbbfb, 0xaa72,
0x6306, 0x728f, 0x4014, 0x519d, 0x2522, 0x34ab, 0x0630, 0x17b9,
0xef4e, 0xfec7, 0xcc5c, 0xddd5, 0xa96a, 0xb8e3, 0x8a78, 0x9bf1,
0x7387, 0x620e, 0x5095, 0x411c, 0x35a3, 0x242a, 0x16b1, 0x0738,
0xffcf, 0xee46, 0xdcdd, 0xcd54, 0xb9eb, 0xa862, 0x9af9, 0x8b70,
0x8408, 0x9581, 0xa71a, 0xb693, 0xc22c, 0xd3a5, 0xe13e, 0xf0b7,
0x0840, 0x19c9, 0x2b52, 0x3adb, 0x4e64, 0x5fed, 0x6d76, 0x7cff,
0x9489, 0x8500, 0xb79b, 0xa612, 0xd2ad, 0xc324, 0xf1bf, 0xe036,
0x18c1, 0x0948, 0x3bd3, 0x2a5a, 0x5ee5, 0x4f6c, 0x7df7, 0x6c7e,
0xa50a, 0xb483, 0x8618, 0x9791, 0xe32e, 0xf2a7, 0xc03c, 0xd1b5,
0x2942, 0x38cb, 0x0a50, 0x1bd9, 0x6f66, 0x7eef, 0x4c74, 0x5dfd,
0xb58b, 0xa402, 0x9699, 0x8710, 0xf3af, 0xe226, 0xd0bd, 0xc134,
0x39c3, 0x284a, 0x1ad1, 0x0b58, 0x7fe7, 0x6e6e, 0x5cf5, 0x4d7c,
0xc60c, 0xd785, 0xe51e, 0xf497, 0x8028, 0x91a1, 0xa33a, 0xb2b3,
0x4a44, 0x5bcd, 0x6956, 0x78df, 0x0c60, 0x1de9, 0x2f72, 0x3efb,
0xd68d, 0xc704, 0xf59f, 0xe416, 0x90a9, 0x8120, 0xb3bb, 0xa232,
0x5ac5, 0x4b4c, 0x79d7, 0x685e, 0x1ce1, 0x0d68, 0x3ff3, 0x2e7a,
0xe70e, 0xf687, 0xc41c, 0xd595, 0xa12a, 0xb0a3, 0x8238, 0x93b1,
0x6b46, 0x7acf, 0x4854, 0x59dd, 0x2d62, 0x3ceb, 0x0e70, 0x1ff9,
0xf78f, 0xe606, 0xd49d, 0xc514, 0xb1ab, 0xa022, 0x92b9, 0x8330,
0x7bc7, 0x6a4e, 0x58d5, 0x495c, 0x3de3, 0x2c6a, 0x1ef1, 0x0f78,
};

// 计算给定长度数据的16位CRC。
u16 GetCrc16(const byte* pData, int nLength)
{
u16 fcs = 0xffff; // 初始化

while(nLength>0)
{
fcs = (fcs >> 8) ^ crctab16[(fcs ^ *pData) & 0xff];
nLength--;
pData++;
}

return ~fcs; // 取反
}

// 检查给定长度数据的16位CRC是否正确。
bool IsCrc16Good(const byte* pData, int nLength)
{
u16 fcs = 0xffff; // 初始化

while(nLength>0)
{
fcs = (fcs >> 8) ^ crctab16[(fcs ^ *pData) & 0xff];
nLength--;
pData++;
}

return (fcs == 0xf0b8); // 0xf0b8是CRC-ITU的"Magic Value"
}

使用字节型算法，前面出现的PPP帧FCS计算和验证过程，可用下面的程序片断实现：

byte ppp[13] = {0xFF, 0x03, 0xC0, 0x21, 0x04, 0x03, 0x00, 0x07, 0x0D, 0x03, 0x06, 0x00, 0x00};
u16 result;

// 计算CRC
result = GetCrc16(ppp, 11);

// 填写FCS，先低后高
ppp[11] = result & 0xff;
ppp[12] = (result >> 8) & 0xff;

// 验证FCS
if(IsCrc16Good(ppp, 13))
{
... ...
}

该例中数据长度为11，说明CRC计算并不要求数据2字节或4字节对齐。

至于查找表的生成算法，以及CRC-32等其它CRC的算法，可参考RFC 1661, RFC 3309等文档。需要注意的是，虽然CRC算法的本质是一样的，但不同的协议、标准所规定的初始化、移位次序、验证方法等可能有所差别。

结语

CRC是现代通信领域的重要技术之一。掌握CRC的算法与实现方法，在通信系统的设计、通信协议的分析以及软件保护等诸多方面，能发挥很大的作用。如在作者曾经设计的一个多串口数据传输系统中，每串口速率为460kbps，不加校验时误码率大于10-6，加上简单的奇偶校验后性能改善不很明显，利用CRC进行检错重传，误码率降低至10-15以下，满足了实际应用的要求。

❸ 计算机网络的主要功能是什么

实现资源共享，实现数据信息的快速传递，提高可靠性，提供负载均衡与分布式处理能力，集中管理以及综合信息服务。

❹ 计算机网络技术中的差错控制

差错控制就是提高数据传输的正确率嘛，减少错误数据在信道中的传输占用信道带宽。引发数据出现差错的原因有很多，以数据链路层来说，可能是帧重复，帧失序，帧丢失。每层都引入差错控制，因为每层的数据都是以不同的形式传输的，物理层传输比特流，总不能用帧的差错控制去解决比特流传输过程中出现的差错

❺ 大学计算机网络OSI模型差错控制题

1. 物理层，原因是只有在物理传输中，传输介质会受到噪声的干扰。

2. 网络层，一个分组应该就是IP包

3. 数据链路层，在二层传输的数据叫帧

4. 第4个比较不好判断，首先要明白这个错误的指令是操作造成的错误指令，还是在传输过程中导致正确的指令错误。如果是前者的话是在应用层，如果是后者是表示层。

仅供参考！！

❻ 计算机网络题求解答 谢谢

2017年12月28日，星期四，

兄弟，你这照片上的第一题中多项式的指数看不清呀，

没事，我就现在的情形，给你说一下大概的思路，你参考着，再结合题目中实际的参数，再套一遍就能把题目解出来了，

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）基带冲突检测的载波监听多路访问技术(载波监听多点接入/碰撞检测)。所有的节点共享传输介质。

• 原理，如下，

  1、所有的站点共享唯一的一条数据通道，

  2、在一个站点发送数据时，其他的站点都不能发送数据，如果要发送就会产生碰撞，就要重新发送，而且所有站点都要再等待一段随即的时间，

  3、对于每一个站而言，一旦它检测到有冲突，它就放弃它当前的传送任务。换句话说，如果两个站都检测到信道是空闲的，并且同时开始传送数据，则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。

  4、它们不应该再继续传送它们的帧，因为这样只会产生垃圾而已；相反一旦检测到冲突之后，它们应该立即停止传送数据。快速地终止被损坏的帧可以节省时间和带宽。

  5、它的工作原理是: 发送数据前 先侦听信道是否空闲 ,若空闲，则立即发送数据。若信道忙碌，则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据；若在上一段信息发送结束后，同时有两个或两个以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。若侦听到冲突,则立即停止发送数据，等待一段随机时间,再重新尝试。

  6、原理简单总结为：先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发。

  7、Carrier Sense Multiple Access就是，要发送和发送中都要进行监听，

  8、有人将CSMA/CD的工作过程形象的比喻成很多人在一间黑屋子中举行讨论会，参加会议的人都是只能听到其他人的声音。每个人在说话前必须先倾听，只有等会场安静下来后，他才能够发言。人们将发言前监听以确定是否已有人在发言的动作称为"载波监听"；将在会场安静的情况下每人都有平等机会讲话成为“多路访问”；如果有两人或两人以上同时说话，大家就无法听清其中任何一人的发言，这种情况称为发生“冲突”。发言人在发言过程中要及时发现是否发生冲突，这个动作称为“冲突检测”。如果发言人发现冲突已经发生，这时他需要停止讲话，然后随机后退延迟，再次重复上述过程，直至讲话成功。如果失败次数太多，他也许就放弃这次发言的想法。通常尝试16次后放弃。

  9、核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出现的问题（主要是数据碰撞问题）

  包含四个处理内容：监听、发送、检测、冲突处理

监听：

通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据正在传送（线路是否忙）？

若“忙”则进入后述的“退避”处理程序，进而进一步反复进行侦听工作。

发送：

当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。

检测：

数据发送后，也可能发生数据碰撞。因而，要对数据边发送，边检测，以判断是否冲突了。

冲突处理：

当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。有两种冲突情况：

① 侦听中发现线路忙

② 发送过程中发现数据碰撞

① 若在侦听中发现线路忙，则等待一个延时后再次侦听，若仍然忙，则继续延迟等待，一直到可以发送为止。每次延时的时间不一致，由退避算法确定延时值。

② 若发送过程中发现数据碰撞，先发送阻塞信息，强化冲突，再进行监听工作，以待下次重新发送

10、

先听后说，边听边说，边说边听；

一旦冲突，立即停说；

等待时机，然后再说；

注：“听”，即监听、检测之意；“说”，即发送数据之意。

11、在发送数据前，先监听总线是否空闲。若总线忙，则不发送。若总线空闲，则把准备好的数据发送到总线上。在发送数据的过程中，工作站边发送边检测总线，是否自己发送的数据有冲突。若无冲突则继续发送直到发完全部数据；若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的JAM信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。

12、

CSMA/CD网络上进行传输时，必须按下列五个步骤来进行

（1）传输前监听

（2）如果忙则等待

（3）如果空闲则传输并检测冲突

（4）如果冲突发生，重传前等待

（5）重传或夭折

补充一个重要的知识点：

要使CSMA/CA 正常工作，我们必须要限制帧的长度。如果某次传输发生了碰撞，那么正在发送数据的站必须在发送该帧的最后一比特之前放弃此次传输，因为一旦整个帧都被发送出去，那么该站将不会保留帧的复本，同时也不会继续监视是否发生了碰撞。所以，一旦检测出有冲突，就要立即停止发送，

• 举例说明，

  A站点发送数据给B站点，当A站通过监听确认线路空闲后，开始发送数据给B站点，同时对线路进行监听，即边发送边监听，边监听边发送，直到数据传送完毕，那么如果想要正确发送数据，就需要确定最小帧长度和最小发送间隙（冲突时槽）。

• CSMA/CD冲突避免的方法：先听后发、边听边发、随机延迟后重发。一旦发生冲突，必须让每台主机都能检测到。关于最小发送间隙和最小帧长的规定也是为了避免冲突。

• 考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号，假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。这也是为什么必须有个最小帧长的限制。

• 按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。

• 以上信息的简单理解是：A发送一个帧的信息（大小不限制），B收到此帧，发现有冲突，马上发送包含检测到了冲突的信息给A，这个冲突信息到达A也是需要时间的，所以，要想A成功发送一个帧（并知道这个帧发送的是否成功，冲没冲突）是需要这个帧从A到B，再从B到A，这一个来回的时间，

  也就是说，当一个站点决定是否要发送信息之前，一定要先进行线路的检测，那么隔多长时间检测一次合适呢（在没有检测的期间是不进行数据的发送的，因此也就不存在冲突），这就要看， 一个电子信号在这两个站点之间跑一个来回的时间了，试想一下，如果这个信号还没有跑到地方，你就开始检测，显然是浪费检测信号的设备资源，然后，A站点发送一个电子信号给B站点，信号经过一段时间到达了B站点，然后假设B发现了冲突，马上告诉A，那么这个电子信号再跑回A也需要一段时间，如果当这个信号在路上的时候，A就开始检测是不是有冲突，显然是不合适的，因为，B发送的冲突信号还在路上，如果A在这个时间段就检测，一定不会发现有冲突，那么，A就会继续发送信号，但这是错误，因为已经有冲突被检测出来，因此，A这么做是错误的，所以，A要想正确发送一个电子信号给B，并且被B正确接收，就需要，A发送一个电子信号，并等待它跑一个来回的时间那么长，才能确认是没有冲突，然后再继续发送下一个信号，

• 这个电子信号跑一个来回的时间，是由站点间的距离s、帧在媒体上的传播速度为v（光速）以及网络的传输率为r（bps）共同决定的,

• 那么，假设电子信号跑一个来回的时间是t，则有如下式子，

  t=2s/v；

  又有，假设在时间t内可以传送的数据量（最小帧）为L，则有如下式子，

  L=t*r；解释：这个就是说，一个电子信号从A跑到B需要t这么长时间，又因为电子信号几乎接近光速，因此，即使在t这么短的时间内，我仍然可以不停的发送很多个电子信号，这样就形成了一串二进制数列在t这个很小的时间段内被从A发送出去，那么我在t这个时间段内究竟能发送出去多少的电子信号，就要看我的传输率r是多少了，因为有这种关系，所以就形成了最小帧的概念，

• 将 L=t*r 变形为 t=L/r，并将 t=L/r 带入 t2s/v，得到式子：L/r=2s/v，

• 再将，题目中给出的数据带入上式，得到

  2500字节/（1G bps）=2s/200000（Km）；将单位统一后，有下式：

  （2500*8）/（1024*1024*1024）=2s/200000（Km）；继续计算，得：

  s=1.86Km，

• 若1Gbps取值为1000*1000*1000，则s=2Km；

兄弟，我这个利用工作空隙给你写答案，你别着急啊，现在是12:48，第三题，我抓紧时间帮你算。

❼ 计算机网络的差错控制指的是什么

差错产生原因主要是由于线路本身电气特性所产生的随机噪音，信号振幅，频率和相位的衰减等设备故障因素造成

差错分为单比特差错和突发差错，单比特差错是指在传输的数据单元只有一个比特发生变化，而突发差错是有两个或两个以上的比特发生变化
--差错控制的两种方法
1.从硬件入手，但增加通信成本
2.传输过程中进行差错控制，在数据链路层采用编码进行查错CRC和纠错处理

❽ 计算机网络问题，急，，，

2017年12月13日星期三，

这里需要强调一点，生成多项式（generator polynomial）和多项式不是一个概念，这里需要注意。我个人的理解是你要进行几位的CRC校验，就需要几位的生成多项式（generator polynomial），但还收到生成多项式（generator polynomial）的第一位必须为1的限制，因此生成的多项式还需要注意这一点。原始信息所对应的多项式和生成多项式（generator polynomial）不是一个概念。

首先，我们要知道，任何一串二进制数都可以用一个多项式表示：且这串二进制数的各位对应多项式的各幂次，多项式中假如有此幂次项（比如多项式汇中有幂次项x^2对应二进制串码中从右至左的第三位二进制数一定为1.因为右数第一位的幂次项为x^0，右数第二位的幂次项为x^1），则对应二进制数串码中此位置的1，无此幂次项对应0。

举例：代码1010111对应的多项式为x^6+x^4+x^2+x+1，若我们将缺失的幂次项补全的话就有x^6+(x^5)+x^4+(X^3)+x^2+x+1，又因为x^5和X^3所对应的二进制位为0，不记入多项式中，因此有x^6+x^4+x^2+x+1，就是表示 1010111这个串码。

而多项式为x^5+x^3+x^2+x+1的完整多项式为x^5+（x^4）+x^3+x^2+x+1正好对应二进制串码101111,而x^4对应的二进制串码中右数第五位（左数第二位）为0，不记入多项式中，因此,101111可以使用多项式x^5+x^3+x^2+x+1来表示。

通过上述两个多项式的例子，可以看出，当多项式中的幂次项所对应的那一位二进制为1时，多项式中的那一个幂次项存在，而当二进制串码中的某位为0时，对应的多项式幂次项忽略不记录，例如，10111 1因为从左向右第二位是0，因此对应的多项式分子x^4就没有被记录到多项式中，

书面的说法是：

多项式和二进制数有直接对应关系：X的最高幂次对应二进制数的最高位，以下各位对应多项式的各幂次，有此幂次项对应1，无此幂次项对应0。可以看出：X的最高幂次为R，转换成对应的二进制数有R+1位，

我们现在来看题目中generator plynomial （生成多项式）is X^4+x^2+1,最高幂次是4，因此，其表示的二进制为（4+1=5）5位，

且通过crc的原理，我们知道，循环冗余校验码（CRC）是由两部分组拼接而成的，

第一部分是信息码，

第二部分是校验码，

可得公式：

CRC=信息码+校验码，

很明显校验码是跟在信息码之后的，所以，题目中1101011011中左数的那5位是真正传输的信息（信息码），即actual bit string transmitted（实际传输的信息位流）是11010，而后面的5位（11011）是校验码，

接下来我们结合上面的内容来理解对CRC的定义：

循环冗余校验码（CRC）的基本原理是：在K位信息码后再拼接R位的校验码，整个编码长度为N位，因此，这种编码也叫（N，K）码。对于一个给定的（N，K）码，可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。根据G(x)可以生成K位信息的校验码，而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。 校验码的具体生成过程为：假设要发送的信息用多项式C(X)表示，将C(x)左移R位（可表示成C(x)*2^R），这样C(x)的右边就会空出R位，这就是校验码的位置。用 C(x)*2^R 除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。

另一个定义：

利用CRC进行检错的过程可简单描述为：在发送端根据要传送的k位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的r位监督码(CRC码)，附在原始信息后边，构成一个新的二进制码序列数共k+r位，然后发送出去。在接收端，根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。这个规则，在差错控制理论中称为“生成多项式”。

再看另一个描述，在代数编码理论中，将一个码组表示为一个多项式，码组中各码元当作多项式的系数。例如 1100101 表示为1·x^6+1·x^5+0·x^4+0·x^3+1·x^2+0·x^1+1，即 x^6+x^5+x^2+1。

设，编码前的原始信息多项式为P(x)，P(x)的最高幂次加1等于k(这里的K就是整个原始信息的二进制编码的长度，以上例1100101为例，此串二进制编码的最高位对应的多项式幂次为6，根据定义得K=6+1=7，正好是此串二进制编码的长度，)；

设，生成多项式为G(x)，G(x)的最高幂次等于r，这个r可以随意指定，也就是r可以不等于K，但指定r时，必须满足生成多项式G（x）最高位必须为1的条件，

设，CRC多项式为R(x)。：将P(x)乘以x^r(即对应的二进制码序列左移r位)，再除以G(x)，所得余式即为R(x)。

设，编码后的带CRC的信息多项式为T(x)。：用公式表示为T(x)=x^r*P(x)+R(x),翻译过来就是，编码后的带CRC校验的多项式由左移了r位的原始信息P(x)后接CRC的校验码R（x）组成，

而在接收端，是使用T(x ）去除G(x)，若无余数，则表示接收正确。就是接收端使用接收到的信息T(x ）去除和发送端约好的生成多项式G(x)，若除尽没有余数则表示信息正确接收。

我们再来看本题，

题中给出已传输的信息为：1101011011，即T(x ）=1101011011；

而generator polynomial 生成多项式是：x^4+x^2+1，即G(x)=10101；

那么，我们来使用T(x ）除以G(x)=110，根据上面的定义，我们知道，出现了没有除尽的情况，有余数，余数为110，则说明信息11010在传递过程出现了错误，而题目中给出，若将此信息串码的左数第三位进行翻转，则接收到的信息为：1111011011，那么，

T(x ）=1111011011，

则，再通过T(x ）除以G(x)进行校验运算后，得到余数1，没有除尽

即T(x ）除以G(x)=1，

所以没有通过CRC校验，此时，接收端能发现这个错误，

但是，如果我们将此串数据的左数第三位和最后一位同时翻转，得到1111011010，那么再经过T(x ）除以G(x)的接收端校验后，除尽了，余数为0，则，此时，因为T(x ）除以G(x)=0，通过了接收端的校验，因此，接收端并不能发现这个错误，以为是收到了正确的串码：11110，但实际上我们发送的串码是：11010，

最后，我们再来研究一下，T(x ）是怎么除G(x)的，实际上我们必须清楚，这里的除法实际上并不是我们传统意义上的十进制除法，而是两个二进制的“按位异或”（请注意每步运算都是先进行高位对齐的。）的算法，在二进制数运算中，这被称为模二除运算，

来看两个例子，

【例一】假设使用的生成多项式是G(X)=X3+X+1。4位的原始报文为1010，求编码后的报文。

解：

1、将生成多项式G(X)=X^3+X+1转换成对应的二进制除数1011。

R=3，R就是生成多项式的最高次幂，

2、此题生成多项式有4位（R+1）(注意：通过对生成多项式计算所得的校验码为3位，因为，生成多项式的R为生成多项式的最高次幂，所以校验码位数是3位)，要把原始报文C(X)【这里的C(X)就是1010】左移3（R）位变成1010 000

3、用生成多项式对应的二进制数对左移3位后的原始报文进行模2除（高位对齐），相当于按位异或：

1010000

1011

------------------

0001000， 请注意这里，通过第一次除法，也就是模2除（高位对齐）的运算，将两个二进制代码进行了高位对齐后的按位异或的操作后，得到0001000即1000，接下来，需要进行第二次除法，即使用第一步得到的二进制数1000去除1011【G（x）】，则有下面的式子，

1000

1011

------------------

0011，请注意，结果为0011，也可以写成11，但是我们由上面得知，由生成多项式G(X)=X^3+X+1，已经确定了校验位是3位，因此，

得到的余位011，所以最终编码为：1010 011。

例二：

信息字段代码为: 1011001；对应的原始多项式P(x)=x6+x4+x3+1

假设生成多项式为：g(x)=x4+x3+1；则对应g(x)的代码为: 11001，又因为g(x)最高次幂为4，因此可以确定校验位是4位，

根据CRC给生成多项式g(x)定义的规则，将原始代码整体左移4位，这样在原始数据后面多出4位校验位的位置，即x^4*P(x),得到：10110010000；

接下来使用10110010000去除以g(x)，得到最终的余数1010，并与原始信息组成二进制串码：1011001 1010发送出去，

接收方：使用相同的生成多项式进行校验:接收到的字段/生成码（二进制除法）

如果能够除尽，则正确，

给出余数（1010）的计算步骤：

除法没有数学上的含义，而是采用计算机的模二除法，即除数和被除数做异或运算。进行异或运算时除数和被除数最高位对齐，按位异或。

10110010000

^11001

--------------------------

01111010000 ，这里进行第一次按位异或，得到01111010000，即1111010000，将1111010000再去除以11001，如下步骤，

1111010000

^11001

-------------------------

0011110000，进行了第二次模2除后，得到0011110000，即11110000，将

11110000去除11001，

11110000

^11001

--------------------------

00111000，第三次摸2除，得到00111000，即111000，用

111000去除11001，

111000

^11001

-------------------

001010，进行第四次模2除后，得到最终的余数，001010，即1010，

则四位CRC校验码就为：1010。

❾ 计算机网络，关于数据链路层差错检测的【循环冗余算法】

P应是由循环冗余算法规则算出来的，太久了，具体细节你再翻翻书。

❿ 《计算机网络技术及应用》中OSI模型中数据链路层、网络层和传输层分别是怎样进行差错控制的

数据链路层的帧尾有fcs，当发送方发送帧之前会对帧中的数据进行校验，采用CRC算法，将得到的数值封装到帧尾，也就是fcs。接收方收到该帧后，用同样的算法对帧中的数据进行计算，将得到的数值与帧尾的fcs进行比较，如果一致则该帧正确，如不一致，则该帧错误。

网络层的IP数据包的包头部分有首部校验和一项，但该项只对包头校验，也是发送方将校验值加入，接收方使用相同算法计算后比较。

传输层的校验和，它可以判断整个报文段的真伪。还可以通过序列号确认号避免报文重传。