Алгоритмы вычисления контрольной суммы

Контроль по паритету. Простой, но не мощный. Это сумма по модулю 2 всех бит кадра. Результат представляет собой 1 бит. Двойная ошибка будет принята за корректные данные. Применяется к небольшим порциям данных (к байтам). Коэффициент избыточности 1/8 – 12,5%

Вертикальный и горизонтальный контроль по паритету. Данные представляются матрицей, строки которой – байты. Контрольный разряд подсчитывается для строк и столбцов. Позволяет обнаруживать двойные ошибки.

Циклический избыточный контроль. Самый распространенный. Кадр представляется многоразрядным двоичным числом. Вычисляется остаток от деления на известный делитель R. Это 17-ти ил 33-х разрядное число, чтобы остаток имел длину 16 или 32 разряда. При получении кадра снова вычисляется остаток от деления, но при этом к данным добавлялась и контрольная сумма. Если остаток 0, то ошибки нет. Обнаруживает одиночный, двойные ошибки и ошибки в нечетном числе бит. Коэффициент избыточности при длине кадра в 1024 байта и длине контрольной суммы 4 байта равен 0,4%.

В компьютерах функции канального уровня реализуются драйверами сетевых адаптеров.

Таким образом, канальный уровень представляет набор функций по пересылке кадров между узлами одной сети.

Этот уровень довольно сложен, поэтому часто он делится на подуровни, например, в стандартах IEEE канальный уровень подразделяется на два подуровня:

· MAC (Media Access Control) – управление доступом к среде (с передачей маркера в сетях Token Ring или распознаванием конфликтов (столкновений передач) в сетях типа Ethernet)

· LLC (Logical Link Control) – управление логической связью (каналом). Именно этот подуровень посылает и получает сообщения с данными.

Уровень 3. Сетевой

Сетевой уровень обеспечивает доставку данных между любыми двумя узлами в сети с произвольной топологией, при этом он не берет на себя никаких обязательств по надежности передачи данных.

Сетевой уровень служит для образования единой системы, объединяющей несколько сетей. Причем эти сети могут иметь различные принципы передачи данных и обладать различной структурой связей. Объединяют сети маршрутизаторы.

Сетевой уровень устанавливает связь в составной вычислительной сети между любыми двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете.

Маршрутизатор – это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Хоп – количество транзитных передач между сетями.

Рис.4 Пример составной сети

В составной сети рис.4 существует два пути от узлов Сети 1 к узлам Сети 2: 1®3 или 1®2®3

Маршрутизация – это выбор наилучшего пути. Критерий выбора маршрута – время передачи по нему данных или надежность. Время зависит от пропускной способности канала, интенсивности трафика. Оно может оцениваться в среднем за период.

Сообщения сетевого уровня называют пакетами. При доставке пакета нужен номер сети. Он содержится в старшей части адреса получателя. Младшая часть содержит номер узла в сети. Можно рассматривать сеть как совокупность узлов, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети.

Есть два принципиально различных способа работы сетевого уровня.

Первый – это метод виртуальных каналов. Он состоит в том, что канал связи устанавливается при вызове (в начале сеанса связи), по нему передаётся информация, и по окончании передачи канал закрывается (уничтожается). Передача пакетов происходит с сохранением исходной последовательности, даже если пакеты пересылаются по различным физическим маршрутам, т.е. виртуальный канал динамически перенаправляется. При помещении данных в этот канал не требуется указания адреса пункта назначения, т.к. он определяется во время установления связи.

Второй – метод дейтаграмм. Дейтаграммы – независимые пакеты, они включают всю необходимую для их пересылки информацию.

В то время, как первый метод предоставляет следующему уровню (уровню 4) надёжный канал передачи данных, свободный от искажений (ошибок) и правильно доставляющий пакеты в пункт назначения, второй метод требует от следующего уровня работы над ошибками и проверки доставки нужному адресату.