Контроль ошибок передачи. Избыточный циклический код (CRC). Порождающий многочлен

Обнаружение ошибок в технике связи — действие, направленное на контроль целостности данных при записи/воспроизведении информации или при её передаче по линиям связи. Исправление ошибок (коррекция ошибок) — процедура восстановления информации после чтения её из устройства хранения или канала связи. Для обнаружения ошибок используют коды обнаружения ошибок, для исправления — корректирующие коды (коды, исправляющие ошибки, коды с коррекцией ошибок, помехоустойчивые коды). Цикличный избыточный код - число, получаемое в результате математических преобразований над блоком данных. На стороне получателя вычисления повторяются. Если результаты обоих вычислений совпадают, то считается, что блок принят без ошибок. В противном случае передачу блока необходимо повторить.

Циклический избыточный код (англ. Cyclic redundancy code) — алгоритм вычисления контрольной суммы, предназначенный для проверки целостности передаваемых данных. Алгоритм CRC обнаруживает все одиночные ошибки, двойные ошибки и ошибки в нечетном числе битов. Значение CRC является по сути остатком от деления многочлена, соответствующего входным данным, на некий фиксированный порождающий многочлен.

Можно показать, что все кодовые слова конкретного циклического кода кратны определённому порождающему полиному g(x) (порождающий многочлен). Порождающий полином является делителем xⁿ − 1. Таким образом, вид полинома g(x) задаёт конкретный код CRC. Примеры наиболее популярных полиномов:

53. Методы доступа в сеть: с контролем несущей CSMA/CD,/CA, с передачей маркера.

Carrier Sense Multiple Access (CSMA) — вероятностный сетевой протокол канального (МАС) уровня. Узел, желающий передать пакет данных, выполняет процедуру оценки чистоты канала, то есть слушает шумы в передающей среде в течение заранее определённого периода времени. Если передающая среда оценивается как чистая, узел может передать пакет данных. В противном случае, если выполняется другая передача, узел «отстраняется», то есть ждёт определённое количество времени, прежде чем опять предпринять процедуру отправки пакета.

CSMA/CD( Collision Detection) — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий - технология множественного доступа к общей передающей среде в локальной компьютерной сети с контролем коллизий (коллизия (англ. collision — ошибка наложения, столкновения) — в терминологии компьютерных и сетевых технологий, наложение двух и более кадров от станций, пытающихся передать кадр в один и тот же момент времени). CSMA/CD относится к децентрализованным случайным (точнее, квазислучайным) методам. Он используется как в обычных сетях типа Ethernet, так и в высокоскоростных сетях (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet). Так же называют сетевой протокол, в котором используется схема CSMA/CD. Протокол CSMA/CD работает на канальном уровне в модели OSI. Характеристики и области применения этих популярных на практике сетей связаны именно с особенностями используемого метода доступа. CSMA/CD является модификацией «чистого» CSMA

CSMA/CA отличается от CSMA/CD тем, что коллизиям (наложение) подвержены не пакеты данных, а только jam-сигналы (сигнал затора). Отсюда и название «Collision Avoidance» — предотвращение коллизий (именно пакетов данных).

Доступ с передачей маркера Суть доступа с передачей маркера заключается в следующем: пакет особого типа, маркер (token), циркулирует по кольцу от компьютера к компьютеру. Чтобы послать данные в сеть, любой из компьютеров сначала должен дождаться прихода свободного маркера и захватить его. Когда какой-либо компьютер «наполнит» маркер своей информацией и пошлет его по сетевому кабелю, другие компьютеры уже не могут передавать данные. Поскольку в каждый момент времени только один компьютер будет использовать маркер, то в сети не возникнет ни состязания, ни коллизий, ни временных пауз.

53. Межсетевой экран или сетевой экран — комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов на различных уровнях модели OSI в соответствии с заданными правилами. Основной задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача — не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации. Некоторые сетевые экраны также позволяют осуществлять трансляцию адресов — динамическую замену адресов назначения редиректы или источника мапинг, biNAT, NAT.

54. Одновременно с колоссальным ростом популярности Интернета возникает беспрецедентная опасность разглашения персональных данных, критически важных корпоративных ресурсов, государственных тайн и т.д. Каждый день хакеры подвергают угрозе эти ресурсы, пытаясь получить к ним доступ при помощи специальных атак, которые постепенно становятся, с одной стороны, более изощренными, а с другой — простыми в исполнении. Этому способствуют два основных фактора.