Veri Iletiminde Hata Kontrol Y

1
Veri Iletiminde Hata Kontrol Yöntemleri

• Doç.Dr.Yalçin ÇEBI
• DEÜ Bilgisayar Mühendisligi Bölümü

2
Parite Denetimi (Parity Check)

• En basit yöntemdir.
• Veri içindeki 1lerin toplam sayisinin tek veya
  çift olmasina dayanir.
• Iki türlü parite denetimi vardir
• Tek Parite
• Çift Parite
• Veri bitlerinin sonuna eklenir.
• Veriyi gönderen ve alan taraflar bu denetim için
  anlasmalidir.

3
Tek parite

• Veri bitleri 01001100 olsun (8 bit)
• Veri içinde 1lerin sayisi 3dür.
• 3 tek sayidir.
• Parite bitinin degeri 0 olmalidir.
• Parite biti veri bitlerinin sonuna eklenir.
• 010011000

4
Çift parite

• Veri bitleri 01001100 olsun (8 bit)
• Veri içinde 1lerin sayisi 3dür.
• 3 tek sayidir.
• Parite bitinin degeri 1 olmalidir.
• Parite biti veri bitlerinin sonuna eklenir.
• 010011001

5
Duyarlilik

• Veri bitleri içinde bir bit degistiginde hata
  yakalanabilir.
• Iki bit degistiginde hata yakalanamaz.
• 01001100?10001100
• 1lerin sayisi tek
• Hata yok varsayilir.

6
Toplamlarin Denetimi (Checksum) (1)

• Veriyi olusturan karakterler, kullanicinin
  istegine bagli olarak gruplandirilir.
• Bu gruplar 16lik tabandaki sayilar olarak ele
  alinir.
• Bu sayilarin toplami bulunur.
• Bu toplam verinin sonuna eklenir.

7
Toplamlarin Denetimi (Checksum) (2)

• Veri gönderilir.
• Veriyi alan taraf, ayni veri üzerinde ayni
  islemleri yapar.
• Elde ettigi sonucu gelen deger ile karsilastirir.
• Iki deger ayni ise, veri hatasiz iletilmistir.

8
Yöntem Kalitesi

• Bu yöntemde de bazi hatalar yakalanamaz.
• Veri hattindaki sorunlardan dolayi, sürekli ayni
  bitler bozulabilir.
• Hatali verilerle de ayni sonuç elde edilebilir.

9
Çevrimli Fazlalik Sinamasi (CRC Cyclic
Redundancy Check)

• Bu yöntem esas olarak donanima dayanir.
• Yazilimsal olarak da gerçeklestirilir.
• Donanimsal olarak daha hizli çalismaktadir.
• XOR kapisi ve Kaydirma Yazmaçi (Shift Register)
  birlikte kullanilir

10
CRC donanimi

• XOR Kapisi
• Iki veri girmektedir.
• Yalnizca verilerden herhangi birisi dogru
  oldugunda çikti dogru olmaktadir.

11
Kaydirma Yazmaçi

• Kaydirma Yazmaçi, kendisine gelen her bite
  karsilik, içinde bulunan bitlerden bir tanesini
  sonuç olarak verir.
• Yazmaçin ön degerleri 0 veya 1 olabilir.
• Tasarimci istedigi tür yazmaçi temin edebilir.

12
CRC olusturma

• Tasarimci istedigi büyüklükte bir CRC
  olusturabilir.
• Istedigi sekilde KY ve XOR kapisini biraraya
  getirebilir.
• Örnek 16 bitlik CRC kodu olusturan yapi.

13
CRC örnegi

• 475 bitlik yazmaçlar kullanilmistir.
• Verinin her bitinin isleme girmesi ile
  yazmaçlardaki degerler degisir.
• Verinin tüm bitleri isleme girdikten sonra
  yazmaçlarin içindeki deger CRC degeridir.
• Bu deger veri paketinin sonuna eklenerek aliciya
  gönderilir.

14
Farklar

• Parity Check Karakterlerin gönderiminde
  kullanilir.
• Checksum Veri paketlerinin gönderiminde
  kullanilir.
• CRC Veri paketlerinin gönderiminde kullanilir.

15
Yazilimsal CRC

• Gönderilecek veri paketi, n adet bite sahip ise,
  ninci dereceden bir polinom olarak düsünülür.
• Bu polinomun katsayilari, her bir veri bitidir.
• Bu polinom, xp ileçarpildiktan sonra üreteç
  polinomuna bölünür.
• Kalan bölümündeki polinom CRC kodudur.
• Her iki kod, birlikte aliciya gönderilir.
• Alici benzer islemleri yaparak denetimi saglar.

16
Veri Paketleri
17
Çerçeve (Frame)

• Bilgisayar aginda veri çerçeveler seklinde
  iletilir.
• Çerçeve büyüklügü, agda kullanilan teknolojiye
  baglidir.
• Ethernetde çerçeve 46-1500 byte arasinda olabilir

18
Baslik (Header)

• Her çerçevenin içinde
• Hedef (Alici) Adresi (Destination Address)
• Kaynak Adres (Source Address)
• Çerçeve Türü
• Veri
• Hata Denetim Kodu
• bulunmaktadir.

19
Baslik bilgileri (1)

• Basliktan hemen önce, 64 bitten olusan bir
  senkronizasyon sinyali gönderilir.
• Daha sonra çerçeve gönderilir.
• Hedef adres 6 bytedir (48 bit).
• Görsellik açisindan Hexadecimal olarak
  gösterilir.
• 00aa0bccb2a3

20
Baslik bilgileri (2)

• Gönderenin adresi de ayni sekilde çerçeve içinde
  bulunur.
• Daha sonra bu çerçevenin türüne ait kod
  gönderilir.
• Bu tür, o çerçevenin hangi ag türünde oldugunu
  belirtir.

21
Bazi Çerçeve Türleri
22
Tür Belirtme Sekli

• Eger baslik içinde tür belirtilmeyecek ise, tür
  bilgisi veri bölümün basinda belirtilir.
• Bunu için ayri bir baslik bilgi paketi
  kullanilir.

23
Ethernet
24
Ethernetin Genel Çalismasi

• Klasik ethernet, veri yolu (BUS) yapisini
  kullanir.
• Birçok bilgisayar tek bir ortam üzerinden
  bilgilerini göndermeye çalisir.
• Veriyi gönderenin gönderdigi elektrik sinyali,
  tüm hat boyunca iletilir.
• Hatta bagli olan tüm bilgisayarlar bu sinyali
  alirlar

25
Ethernette Veri Gönderimi

• Ethernet üzerindeki bilgisayarlar veri göndermek
  isteyince
• Hatta tasiyici sinyal olup olmadigini denetlerler
  (Carrier Sense)
• Birçok bilgisayar ayni hatta baglidir (Multiple
  Access)
• Hatta tasiyici sinyal belirlemezlerse veri
  gönderirler.

26
Verilerin Çarpismasi (Collision)

• Eger birden fazla sayida bilgisayar ayni anda
  veri göndermeye kalkarsa, gönderilen elektrik
  sinyalleri girisime ugrar.
• Veri gönderilemez.
• Bilgisayarlarin bu durumda, her veri
  gönderiminden sonra çarpisma olup olmadigini
  denetlemeleri gerekir (Collision Detect)
• Tüm mekanizmaya Carrier Sense Multiple
  Access-Collision Detection (CSMA-CD) adi verilir.

27
Çarpisma Oldugunda

• Çarpismayi belrirleyen bilgisayarlar
• 0lt t lt d araliginda bir t rasgele zamani kadar
  beklerler.
• Daha sonra yeniden hatti denetlerler.
• Hat bos ise veriyi gönderirler.
• Hatta yeniden çarpisma olusmus ise bekleme
  zamanini 0lttlt2d yaparlar ve yeniden veriyi
  gönderirler.
• Yine çarpisma olursa, bekleme zamanini 2nin
  katlari kadar artirirlar.
• Bu mekanizmaya Üstel Geri Çekilme (Exponential
  Back-Off) denir.

28
Çarpisma Sonsuz mu?

• Ethernette her kablo türü için izin verilen
  bilgisayar adedi vardir.
• Bu adet asilirsa çarpisma sonucu bekleme süresi
  uzar ve sonsuza gider.
• Veri iletimi imkansiz hale gelir.
• Sinirlar asilmamalidir.
• 4 HUB/Repeater, 5 bölüm (segment)

29
KablosuzAglarda CSMA-CA

• Burada CD mekanizmasi yerine CA mekanizmasi
  vardir.
• Kablosuz iletim yapmak isteyen aygitlar,
  birbirlerine frekans tahsis ederler.
• Böylece çarpisma ortadan kaldirilmis olur
  (Collision Avodience).

30
AG ARAYÜZ KARTLARI VE BILGI ALIMI
31
Agdaki Adresleme

• Bilgisayar aglarinda bilgiler, Ag Arayüz Karti
  adresleri kullanilarak gönderilir ve alinir.
• Ag Arayüz Karti adresleri
• Fiziksel Adres (Physical Address)
• Donanim Adresi (Hardware Address)
• Ortam Baglanti Adresi (Media Access Address)
• Ag arayüz karti, bir paket gönderirken,
  gönderenin adresini de o paketin içine koyar.

32
Ag Arayüz Kartinin Adresi Kullanimi

• Ag Arayüz Karti, baglanilan ortamla tüm bilgi
  alisverisini saglar.
• Tüm çerçevelerin gönderim ve alim islemleri
  sirasinda bilgisayarin islemcisi (Merkezi Islem
  Birimi MIB Central Processing UnitCPU)
  kullanilmaz.
• Ag Arayüz Karti, islemciden bagimsiz olarak
  hareket eder.
• Her kartin üzerinde kendi islemcisi vardir.

33
AAK-MIB Iliskisi

• Ag Arayüz Karti, baglandigi ortamda bulunan her
  çerçeveyi açar.
• Çerçevenin içindeki alici adresi kendi adresi ile
  
• Es ise bu çerçeveyi islemciye gönderir.
• Degil ise herhangi bir islem yapmaz.
• Bu islem, eger gelen paket o fiziksel adrese ait
  degil ise, islemciyi etkilemez.

34
Adresleme Yöntemleri

• Statik (Static) Kart adresi, donanim üreticisi
  tarafindan tanimlanir ve degistirilemez.
• Biçimlendirilebilir (Configurable) Müsteri kendi
  gereksinimlerine göre karta adres verebilir.
• Dinamik (Dynamic) Her bilgisayarin ilk
  açilisinda kendisine otomatik olarak bir adres
  atanmasi prensibine dayanir.
• Her bilgisayar, açildiginda rasgele sayilar
  dener,
• Bu sayilardan herhangi birisi o anda agda
  kullanimda degil ise, o sayiyi kendisine adres
  olarak alir.

35
Yayinlama (Broadcasting)

• Radyo ve televizyon yayinlari ile ayni prensip
  söz konusudur.
• Bir bilgisayar bir paket gönderdiginde, o paket,
  agdaki tüm bilgisayarlar için alinabilir olur.
• Bilgisayar aglarinda, her ag protokolü için bir
  yayinlama adresi tanimlanmaktadir.
• Ag Karti, kendi adresi ile yayin adresini tanir
  konumdadir.
• Ag Karti, kendi adresine ve yayin adresine
  gönderilen tüm çerçeveleri dogrudan kabul eder.

36
Çoga Gönderim (Multicast)

• Adresleme semasinin gelistirlmesi ile
  olusturulmustur.
• Bilgisayarda bulunan bir uygulama çoga
  gönderilmis bir bilgiyi almak isterse,
  kullanilacak adresi ag kartina bildirir.
• Ag karti kendisine bildirilen adresi, sartsiz
  kabul edilecek adres listesine ekler.
• Bu adrese gönderilen tüm çerçeveleri kabul eder.

37
Ag Çözümleyicileri (Network Analyzers)

• Ag çözümleyicileri, bilgisayar aglarinin yönetim
  ve denetimi için kullanilan yazilimlardir.
• Bu yazilimlar, ag trafigini görüntülemek ve
  denetlemek için kullanilirlar.
• Ag üzerindeki her paketin ag arayüz karti
  tarafindan kabul edilmesini saglamak için ayrim
  gözetmeme (promiscuous) konumuna getirilmelidir.
• Bunun için degisik komutlar bulunmaktadir.
• Farkli firmalar tarafindan Ag Çözümleme
  yazilimlari üretilmektedir.

38
Ag Genisletme Donanimlari
39
Tekrarlayici (Repeater)

• Aglarin genisletilmesinde kullanilirlar
• Fiziksel katmanda (ISO 1) çalisirlar.
• Kendilerine gelen elektrik sinyallerini
  güçlendirerek,bagli olduklari diger uçlara
  gönderirler.

40
Aktarici (Hub)

• Tekrarlayicilarla ayni özellige sahiptirler.
• Kendilerine gelen sinyalleri bagli olduklari tüm
  uçlara gönderirler.
• Fiziksel olarak yildiz yapisinda olsalar da,
  mantiksal olarak veriyolu (bus) yapisinda
  çalisirlar.

41
Köprü (Bridge) (1)

• Iki agi birbirine baglamak için kullanilirlar.
• Veri Iletim Katmaninda (ISO 2) çalisirlar.
• Kendilerine gelen çerçeveleri inceleyerek
  içlerinde bulunan adreslere göre hareket ederler.
• Üzerlerinde yazilim bulunmaktadir.

42
Köprü (Bridge) (2)

• Bir agda bulunan bilgisayarin gönderdigi
  bilginin, gerekmiyor ise, diger aga gitmesini
  engeller.
• Aglari birbirinden ayirir.
• Her ag için bir liste olusturur.
• Listeler el ile de olusturulabilir.

43
Anahtar (Switch)

• Bir anahtar, her bir ucuna farkli bilgisayarlarin
  baglanabildigi bir aygittir.
• Her agda bir bilgisayarin bulundugu köprülerle
  birbirine bagli bir ag grubuna benzer.
• Ayni anda n/2 adet bilgisayar birbiri ile
  haberlesebilir. (n uç sayisi)

44
Sayisal Iletim
45
Seslerin Aktarimi

• Normal kulagin algiladigi ve müzik aletleri ile
  üretilen her tür ses, verilerde oldgu gibi,
  örnekseldir.
• Bu sesin bilgisayara aktarilmasi ve sayisal
  olarak ifade edilmesi için
• Belirli araliklarla örnekler alinir,
• Örnekler incelenir,
• Bir ölçek belirlenir,
• Bu ölçege göre seslerin sayisal karsiligi
  belirlenir.
• Örneklem sikligi (yatay eksen zaman) ara
  degerlerdeki seslerin alinabilme özelligini
  etkiler.
• Her bir örnegin degerlendirildigi ölçek (düsey
  eksen- siddet) ise seslerin niteligini
  etkilemektedir.

46
Sayisal (Digital) ve Örneksel (Analogous) Ses

• Çizgi Örneksel Degerler Dörtgen Sayisal
  Degerler
• 0, 1, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 5, 5, 5, 2, 2, 5,
  7, 7, 5, 3, 2, 5

47
Örnekleme Sikligi

• Daha sik araliklarla ses örnegi alindiginda,
  örneksel bir sistemde daha kaliteli ses elde
  edilebilmektedir.
• Alinan sesin sayisal sistemde de daha kaliteli
  hale gelebilmesi, ancak her bir ses örnegini
  gösteren sayisal degerlerin daha sik araliklarla
  belirlenmesi ile mümkün olabilecektir.
• Düsey eksenin 8 yerine, 16, 32, 64 gibi
  araliklara bölünmesi sonucunda, her bir zaman
  diliminde alinan ses örnegi, daha ayrintili bir
  sayisal degerle gösterilecek, böylece ses
  kalitesi artirilmis olacaktir.
• Klasik telefon hatlarinda 1 saniyede 8,000 ses
  örnegi alinabilmekte, böylece her 125 ?sde bir
  ses örnegi alinmis olmaktadir.
• Bu ses örnegi 8 bitlik (0-255 arasinda) bir
  sayisal deger ile gösterilmekte ve ses sayisal
  hale dönüstürülmektedir.
• Kullanilan yöntem PCM (Pulse Code Modulation)
  olarak adlandirilmaktadir.

48
Sayisal Devreler

• Sayisal devreler, telefon saglayicilardan
  kiralanir.
• Uzun mesafelere bilgi tasima amaçli olabilir.
• Özel amaçli bir donanima gereksinim vardir.
• Veri Hizmet Ünitesi (Data Service Unit)
• Kanal Hizmet Ünitesi (Channel Service Unit)

49
Telefon Standartlari

• Amerika ve Avrupada farkli standartlar vardir.
• Japonya kendi standardini olusturmustur.
• Ses devresi sayisina bagli olarak kapasite
  artmaktadir.
• Her ses devresi 64 kbit veri tasir ( 8,000 örnek
  x 8 bit)
• T Amerika E Avrupa standardi

50
Yüksek Kapasiteli Devreler

• Yüksek kapasiteler için yeni standartlar
  bulunmaktadir.
• Synchronous Transport Signal (STS)
• Optical Carrier (OC)

51
ISDN

• Integrated Services Digital Network
• B, B ve D olmak üzere üç veri kanalina sahiptir.
• B kanallari veri, D kanali kontrol sinyallarini
  tasir.
• Basic Rate Interface (BRI) 2B D
• Primary Rate Interface (PRI) 23B D

52
Sayisal Abone Hatti (Digital Subscriber Line)

• xDSL olarak kullanilir.
• Birçok degisik türü vardir.
• ADSL (Asymmetric DSL), ev kullanicilari için
  tasarlanmistir.
• ADSL de veri gönderme ve alma hizlari farklidir.
• Internetin yapisina uygundur.

53
Diger DSL Türleri

• Symmetric DSL
• High-Rate DSL
• Very-high bit rate DSL

54
Kablo Modem

• Kablo TV sistemi üzerinden çalismaktadir.
• Yerel ag gibi davranir.

55
(No Transcript)
56
(No Transcript)