Wie wird ein Paket in einem Netzwerk beschädigt?

Ich habe kürzlich über CRC gelesen, eine Prüfsumme zum Erkennen von Paketbeschädigungen und zum Löschen beschädigter Pakete. Aber wie wird ein Paket in einem IP-basierten Netzwerk überhaupt beschädigt?

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— Tehmas
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Ihre Frage lautet im Wesentlichen: "Warum sind Systeme nicht perfekt?" Es gibt Implementierungsfehler, Umgebungsbedingungen ... Systeme laufen nicht perfekt isoliert. Unabhängig davon, wie gut Ihr System ist, wird es dennoch durch zufällige Umgebungsgeräusche beeinträchtigt - durch kosmische Strahlung, EM-Störungen, "das fehlerhafte Gerät im Netzwerk / Netzteil" ... Selbst der RAM / die Festplatte Ihres Computers weist Fehler auf. Erkennungs- und Korrekturmechanismen, und das ist genau dort, wo sich Ihr Computer befindet - würden Sie erwarten, dass die Kommunikation über Tausende von Kilometern weniger fehlerhaft ist?

— Luaan

Vielen Dank! Ich habe dich verstanden.

— Tehmas

Pakete sind lange Streams von Binärzahlen ( zerosund ones).

Die zerosund onessind in der Regel Änderungen eines elektrischen Signals, insbesondere Spannungsänderungen.

Zur Vereinfachung wird angenommen , dass 0ist 0 Volt und 1wird alternativ als dargestellt 5 Volt und -5 Volt .

Dann sieht eine lange Folge von Nullen und Einsen in Bezug auf Spannungsschwankungen im Kabel folgendermaßen aus:

Wie Sie sehen können, 1beträgt die erste 5 Volt, die nächste 1jedoch -5 Volt. Dies ist notwendig, um zu vermeiden, dass eine lange Reihe von 1s die Kommunikationsleitung erregt.

Wenn das Kabel elektromagnetischen Störungen ausgesetzt ist, können die Spannungspegel geändert werden. Wenn ein -5-Volt-Wert zu -2 Volt wird, kann der Empfänger ihn nicht genau als a zerooder a identifizieren one.

Wenn Ihr Datenkabel eine lange Strecke parallel zu Stromkabeln verläuft, kann das Stromkabel Störungen des Datenkabels verursachen und zu Fehlern führen.

— jcbermu
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Dies wird bei mehrstufigen PAM-Codierungen wie 5-stufigem 1000BASE-T oder 10GBASE-T mit 16 Stufen noch schlimmer. Schauen Sie sich einfach eines ihrer Augendiagramme an: 0397dc3.netsolhost.com/images/wp_ChooseCAT5/wp_ChooseCAT5_2.jpg

— PlasmaHH

WiFi-Störungen sind möglicherweise offensichtlicher / wahrscheinlicher. Die meisten drahtlosen Systeme verfügen über einen gewissen Grad an FEC, da es häufig zu Interferenzen kommt und sich der Paritätsaufwand lohnt, um den massiven Zeitverlust zu vermeiden, den das Versenden eines fehlerhaften Pakets an höhere Schichten bei einem erneuten Versuch verursachen kann.

— Nick T