Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.4: Bảo toàn dữ liệu

Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.4: Bảo toàn dữ liệu. Những nội dung chính trong chương này gồm có: Vấn đề bảo toàn dữ liệu, phương pháp bit chẵn lẻ, bit chẵn lẻ hai chiều, mã vòng (CRC), nhồi bit. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.4: Bảo toàn dữ liệu Hệ thống Chương 1 thông tin công nghiệp 4.4 Bảo toàn dữ liệu © 2004, HOÀNG MINH SƠN 1/20/2006 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.4 Bảo toàn dữ liệu 1. Vấn ₫ề bảo toàn dữ liệu 2. Phương pháp bit chẵn lẻ 3. Bit chẵn lẻ hai chiều 4. Mã vòng (CRC) 5. Nhồi bit © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.4 Bảo toàn dữ liệu © 2005 - HMS 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1. Vấn ₫ề bảo toàn dữ liệu ƒ Phân loại lỗi — Lỗi phát hiện ₫ược, không sửa ₫ược — Lỗi phát hiện ₫ược nhưng sửa ₫ược, và — Lỗi không phát hiện ₫ược. ƒ Giải pháp — Giải pháp phần cứng — Giải pháp phần mềm (xử lý giao thức) => Bảo toàn dữ liệu ƒ Phát hiện lỗi là vấn ₫ề quan trọng hàng ₫ầu! © 2004, HOÀNG MINH SƠN ƒ Nguyên lý cơ bản: Bổ sung thông tin dự trữ (redundancy) phục vụ kiểm soát lỗi 4.4 Bảo toàn dữ liệu © 2005 - HMS 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các vấn ₫ề cần xem xét ƒ Chiều dài thông tin kiểm soát lỗi? — Dài hay ngắn thì tốt? — Tỉ lệ so với lượng thông tin ban ₫ầu? ƒ Thuật toán xác ₫ịnh thông tin kiểm soát lỗi? ƒ Biện pháp kiểm soát lỗi liên quan tới tính năng kỹ thuật nào? — Độ tin cậy — Hiệu suất sử dụng ₫ường truyền — Tính ₫ơn giản © 2004, HOÀNG MINH SƠN — Tính thời gian thực 4.4 Bảo toàn dữ liệu © 2005 - HMS 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm liên quan ƒ Tỉ lệ bit lỗi p là thước ₫o ₫ặc trưng cho ₫ộ nhiễu của kênh truyền dẫn, ₫ược tính bằng tỉ lệ giữa số bit bị lỗi trên tổng số bit ₫ược truyền ₫i. ƒ Tỉ lệ lỗi còn lại R là thông số ₫ặc trưng cho ₫ộ tin cậy dữ liệu của một hệ thống truyền thông, sau khi ₫ã thực hiện các biện pháp bảo toàn (kể cả truyền lại trong trường hợp phát hiện ra lỗi) ƒ Thời gian trung bình giữa hai lần lỗi TMTBF (MTBF = Mean Time Between Failures): TMTBF = n/(v*R) Ví dụ: Một bức ₫iện có chiều dài n = 100 bit ₫ược truyền liên tục với tốc ₫ộ 1200 bit/s © 2004, HOÀNG MINH SƠN R TMTBF 10-6 1 ngày 10-10 26 năm 10-14 260 000 năm 4.4 Bảo toàn dữ liệu © 2005 - HMS 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ƒ Khoảng cách Hamming: thông số ₫ặc trưng cho ₫ộ bền vững của một mã dữ liệu — chính là khả năng phát hiện lỗi của một phương pháp bảo toàn dữ liệu. — HD có giá trị bằng số lượng bit lỗi tối thiểu mà không ₫ảm bảo chắc chắn phát hiện ₫ược trong một bức ₫iện. Nếu trong một bức ₫iện chỉ có thể phát hiện một cách chắc chắn k bit bị lỗi, thì HD = k+1. ƒ Hiệu suất sử dụng ₫ường truyền E = m (1-p)n/n m - Số lượng bit dữ liệu trong mỗi bức ₫iện n - Chiều dài bức ₫iện p - Tỉ lệ bit lỗi ƒ Ví dụ 1: m = 8 bit © 2004, HOÀNG MINH SƠN n = 11 bit (1 bit ₫ầu + 8 bit dữ liệu + 1 bit chẵn lẻ+ 1 bit cuối) p = 10-3 Hiệu suất truyền dữ liệu E = 0,72. 4.4 Bảo toàn dữ liệu © 2005 - HMS 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2. Bit chẵn lẻ (parity bit) ƒ Ví dụ dùng parity chẵn: Dãy bit nguyên bản: 1001101 Dãy bit gửi ₫i: 10011010 Giả sử nhận ₫ược 10111010 => Lỗi phát hiện ₫ược Giả sử nhận ₫ược 11111010 => Lỗi không phát hiện ₫ược ƒ Hai kiểu parity: — Parity chẵn: Tổng số bit 1 trong bức ₫iện cuối cùng phải chẵn — Parity lẻ: Tổng số bit 1 trong bức ₫iện cuối cùng phải lẻ ƒ Khoảng cách Hamming: 2 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.4 Bảo toàn dữ liệu ...