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NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Teil 3<br />
Pakete, Frames, Prüfsummen, CRC<br />
1<br />
SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Das Problem<br />
Individuelle Verbindungen zwischen Computern sind<br />
zu aufwändig<br />
Gründe<br />
– Installation von Leitungen kostet Zeit und Geld<br />
– Wartung von Leitungen ist teuer (besonders im WAN-<br />
Bereich)<br />
2<br />
SS 2004
Netzwerk hat<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Lösung<br />
– shared Kern<br />
– viele angeschlossene Teilnehmer<br />
3<br />
SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Probleme beim Sharing<br />
Hohe Anforderungen durch Bündelung<br />
manche Anwendungen übertragen große Datenmengen<br />
-- Langläufer<br />
manche Anwendungen können nicht warten -- Eilige<br />
Fairness gesucht<br />
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SS 2004
Prinzip der Paketvermittlung --<br />
Für Fairness<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Packet Switching<br />
– Daten in kleine Einheiten unterteilen (Packets)<br />
– Weitergabe des Senderechts nach jedem Paket möglich<br />
Art des Zeitmultiplex<br />
5<br />
SS 2004
Beispiel zum Packet Switching<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
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SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Details von Paketen: Frames<br />
Frame definiert Paket für bestimmtes Netzwerk<br />
– minimale u. maximale Länge<br />
– Format<br />
z.B. möglicher Frame basierend auf RS232:<br />
Spezielle Steuerzeichen für Anfang und Ende<br />
– Start of header (soh)<br />
– End of text (eot)<br />
7<br />
SS 2004
Steuerzeichen im Text:<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Byte Stuffing<br />
– Umsetzung notwendig = byte stuffing<br />
Beispiel:<br />
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SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Beispiel zum Byte Stuffing<br />
Nachteil: länger als das Original<br />
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SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Übertragungsfehler<br />
Daten werden bei Übertragung verfälscht<br />
– Bits gehen verloren<br />
– Bits werden verfälscht<br />
Frame enthält zusätzliche Prüfsumme zum Erkennen<br />
und Behandeln von Fehlern<br />
– gesetzt/berechnet durch Sender<br />
– geprüft durch Empfänger<br />
statistische Sicherheit<br />
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SS 2004
Fehlererkennung und -behebung<br />
Parity bit (Parität)<br />
– 1 bit zusätzlich je Zeichen<br />
– even oder odd parity<br />
– erkennt EIN fehlerhaftes bit<br />
Checksum (Prüfsumme)<br />
– betrachtet Daten als Folge von Integers<br />
– berechnet arithmetische Summe<br />
– nicht alle Fehler werden erkannt<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
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SS 2004
Fehlererkennung und -behebung 2<br />
Cyclic Redundancy Check (CRC)<br />
– mathematische Funktion auf Daten<br />
– aufwändige Berechnung, meist in Hardware<br />
– sicherer als Prüfsumme<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
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SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Beispiel Prüfsumme<br />
Prüfsumme berechnet über Daten<br />
an Frame angefügt<br />
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SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Wo eine Prüfsumme versagt<br />
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SS 2004
XOR<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Komponenten für CRC<br />
Schieberegister (Shift register)<br />
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SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Beispiel CRC Hardware<br />
Berechnet 16-bit CRC<br />
Schieberegister werden initialisiert<br />
Bits der Daten werden eingelesen<br />
CRC wird aus Schieberegistern ausgelesen<br />
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SS 2004
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Frame mit CRC<br />
CRC typisch nach den Daten<br />
Byte stuffing bei CRC nicht notwendig<br />
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SS 2004
Packet Switching<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Zusammenfassung<br />
– fairer Zugriff auf shared Netzwerk<br />
– Sender zerlegt Daten in kleine Blöcke = Pakete<br />
Frame = Paket für bestimmte Hardware<br />
Packet Switching auch mit RS232 möglich<br />
– spezielle Zeichen markieren Anfang und Ende von Frames<br />
– Byte Stuffing notwendig wenn Steuerzeichen in Daten<br />
zugelassen<br />
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SS 2004
Fehlererkennung<br />
NET 2 Teil 3 - Pakete, Frames,<br />
Prüfsummen, CRC<br />
Zusammenfassung 2<br />
– Sender erweitert Daten um zusätzliche redundante Teile<br />
– Empfänger überprüft<br />
Techniken<br />
– Parity bit<br />
–Prüfsumme<br />
– CRC<br />
liefern statistische Sicherheit<br />
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SS 2004
Change language