Ερώτηση 1 η : Τι είναι πληροφορία και τι δεδομένα σε ένα πληροφοριακό σύστημα? Ποιες μορφές μπορεί να έχει η πληροφορία?

Transcript

1

2 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 22 Ερώτηση 1 η : Τι είναι πληροφορία και τι δεδομένα σε ένα πληροφοριακό σύστημα? Ποιες μορφές μπορεί να έχει η πληροφορία? Απάντηση : Τα δεδομένα (data) αποτελούν ακατέργαστο πληροφοριακό υλικό κάθε μορφής, που μπορεί να προέρχεται από οπουδήποτε αριθμητικές τιμές που κατάμετρώνται από κάποια πειραματική διάταξη, κινήσεις μετοχών στο χρηματιστήριο, και ονοματεπώνυμα πελατών κάποιας εταιρείας. Σε αυτή την ακατέργαστη μορφή τους, τα δεδομένα δεν προσφέρουν τίποτε και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν με κανένα τρόπο. Για το λόγο αυτό έχουν αναπτυχθεί τα γνωστά μας πληροφοριακά συστήματα (information systems), που αποσκοπούν στο να επεξεργαστούν αυτά τα δεδομένα, και να εξάγουν από αυτά, χρήσιμα συμπεράσματα. Σε αυτή την επεξεργασμένη τους μορφή, τα δεδομένα έχουν πλέον μετατραπεί σε πληροφορίες (information), οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν από οποιονδήποτε. Άρα η πληροφορία μπορεί να ορισθεί ως ένα σύνολο επεξεργασμένων δεδομένων, δηλαδή δεδομένων, τα οποία έχουν υποστεί κάποιο είδος επεξεργασίας από το κατάλληλο σε κάθε περίπτωση πληροφοριακό σύστημα. Οι πληροφορίες και τα δεδομένα μπορεί είναι κάθε μορφής και να προέρχονται από πολλές και διαφορετικές μεταξύ τους πηγές, όπως ένα κείμενο, μια εικόνα, και ένα video. Προκειμένου όμως να γίνουν κατανοητά από τον υπολογιστή, πρέπει να μετατραπούν σε δυαδική μορφή, διαδικασία η οποία γενικά ονομάζεται ψηφιοποίηση. Η μονάδα μέτρησης των δεδομένων είναι το bit που κατά τα γνωστά παίρνει τις τιμές 0 και 1, αλλά στην πράξη χρησιμοποιούνται πολλαπλάσιά του όπως είναι το byte, καθώς επίσης και πολλαπλάσια του byte, όπως είναι το KByte, το MByte και το GByte. Ερώτηση 2 η χρησιμοποιείται? : Τι είναι η κωδικοποίηση δεδομένων και πως Απάντηση : Όπως έχει ήδη αναφερθεί, προκειμένου τα δεδομένα να γίνουν κατανοητά από ένα ηλεκτρονικό υπολογιστή, θα πρέπει να μετατραπούν σε δυαδική μορφή, κάτι που γίνεται χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο σε κάθε περίπτωση κώδικα. Ο κώδικας γενικά ορίζεται ως ένα σύνολο από σύμβολα και κανόνες, οι οποίοι μας βοηθούν να αναπαραστήσουμε κάποια πληροφορία, σε μορφή, κατανοητή από τον υπολογιστή. Σε αυτούς τους κώδικες, κάθε χαρακτήρας αντιστοιχεί σε ένα και μοναδικό αλφαβητικό ή αριθμητικό χαρακτήρα, σε ένα σημείο στίξης, ή σε ένα ειδικό σύμβολο. Γνωστοί κώδικες οι οποίοι προσδιορίζουν τη μοναδική παράσταση ενός χαρακτήρα με συγκεκριμένο αριθμό δυαδικών ψηφίων, είναι οι κώδικες ASCII, BCD και EBCDIC. Η κωδικοποίηση λοιπόν είναι η μετατροπή μιας πληροφορίας σε δυαδική μορφή χρησιμοποιώντας κάθε φορά τον κατάλληλο κώδικα. Για παράδειγμα το γράμμα Α, έχει ως κώδικα ASCII τον αριθμό 65, ο οποίος στο δυαδικό σύστημα και με μήκος 8 bits είναι ο Επομένως το αποτέλεσμα της κωδικοποίησης σε αυτό το παράδειγμα, είναι η μετατροπή του χαρακτήρα Α στο δυαδικό αριθμό , δηλαδή σε μορφή κατανοητή από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή.

3 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 23 Ερώτηση 3 η : Πως μετριέται ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων, και πως ο ρυθμός διαμορφωμένου σήματος ενός καναλιού? Απάντηση : Ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων, εκφράζει κατά τα γνωστά, τον αριθμό των δυαδικών ψηφίων που τοποθετεί ο πομπός στο μέσο μετάδοσης, στη μονάδα του χρόνου. Επειδή η μονάδα του χρόνου είναι το ένα δευτερόλεπτο, η μονάδα μέτρησης του ρυθμού μετάδοσης δεδομένων, είναι το bit ανά δευτερόλεπτο (bits per second, bps). Στην πράξη χρησιμοποιούνται και πολλαπλάσια αυτής της μονάδας μέτρησης, όπως είναι το Kbps = 1000 bps, το Mbps = 1000 Kbps και το Gbps = 1000 Mbps. Από την άλλη πλευρά, ο ρυθμός διαμορφωμένου σήματος του καναλιού επικοινωνίας, είναι ένα μέγεθος που συσχετίζεται με τη διαμόρφωση του σήματος, η οποία πραγματοποιείται, προκειμένου να γίνει δυνατή η διέλευση του σήματος μέσα από το μέσο μετάδοσης. Όπως είναι ήδη γνωστό, αυτή η διαμόρφωση γίνεται δια της χρήσης ενός κατάλληλα επιλεγμένου αναλογικού σήματος, η συχνότητα του οποίου ονομάζεται φέρουσα συχνότητα, ή ρυθμός σηματοδοσίας (baud rate). Αυτός ο ρυθμός διαμορφωμένου σήματος του καναλιού, ορίζεται ως ο αριθμός των αλλαγών της τάσεως του διαμορφωμένου σήματος, στη μονάδα του χρόνου, δηλαδή στο ένα δευτερόλεπτο. Η μονάδα μέτρησης αυτού του μεγέθους, ονομάζεται baud. Ερώτηση 4 η : Τι εννοούμε όταν λέμε χωρητικότητα ενός μέσου μετάδοσης, και τι εύρος ζώνης καναλιού? Απάντηση : Όπως είναι γνωστό από τη βασική θεωρία, η χωρητικότητα (capacity) ενός μέσου μετάδοσης αποτελεί ένα μέτρο της δυνατότητας μεταφοράς δεδομένων από μια γραμμή επικοινωνίας, και ορίζεται ως ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων που υποστηρίζεται από το κανάλι, χωρίς η μετάδοση να χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση σφαλμάτων. Η χωρητικότητα ενός μέσου μετάδοσης συσχετίζεται στενά με το εύρος ζώνης (bandwidth) του καναλιού, που ορίζεται ως η διαφορά ανάμεσα στη μέγιστη και στην ελάχιστη συχνότητα, στην οποία η γραμμή μπορεί να μεταδώσει πληροφορίες. Πιο συγκεκριμένα τα δύο αυτά μεγέθη είναι ανάλογα και η μαθηματική εξίσωση που τα συσχετίζει έχει τη μορφή C = 2*B*log 2 M (1) όπου Μ είναι ο αριθμός των διαφορετικών καταστάσεων του σήματος και πιο συγκεκριμένα το πλήθος των διαφορετικών σταθμών τάσεων που το χαρακτηρίζει C είναι η χωρητικότητα του μέσου μετάδοσης (σε μονάδες bps), και Β, είναι το εύρος ζώνης του καναλιού (σε μονάδες Hz). Η παραπάνω σχέση ισχύει στην ιδανική περίπτωση κατά την οποία το μέσο μετάδοσης χαρακτηρίζεται από πλήρη απουσία θορύβου.

4 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 24 Ερώτηση 5 η : Τι παριστάνει το SNR και ποιος ο ρόλος του? Απάντηση : Το SNR (Signal to Noise Ratio) εκφράζει το λόγο της ισχύος του σήματος προς την ισχύ του θορύβου και δίδεται από την εξίσωση S SNR = 10 *log10 ( N ) (2) όπου προφανώς S είναι η ισχύς του σήματος και Ν η ισχύς του θορύβου. Ο βασικός ρόλος του SNR είναι η δυνατότητα που μας παρέχει να μετρήσουμε το μέγιστο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων του καναλιού, υπό συνθήκες παρουσίας θορύβου. Πιο συγκεκριμένα ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων δίδεται από τη σχέση Maximum number of bits per second = B* log 2 (1+ S ) N (3) όπου ξανά, Β είναι το εύρος ζώνης του μέσου μετάδοσης, S η ισχύς του σήματος, και Ν η ισχύς του θορύβου. Από την παραπάνω εξίσωση είναι προφανές πως όσο πιο μεγάλος είναι ο λόγος S/N ή ισοδύναμα, όσο μικρότερος είναι ο θόρυβος τόσο πιο πολύ αυξάνει ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων, δηλαδή ουσιαστικά η χωρητικότητα του καναλιού. Η μονάδα μέτρησης του SNR είναι το decibel (db). Ερώτηση 6 η : Πόσα είδη επικοινωνίας έχουμε σε σχέση με την κατεύθυνση της πληροφορίας? Απάντηση : Υπάρχουν τρία είδη επικοινωνίας σε σχέση με την κατεύθυνση της πληροφορίας, που χαρακτηρίζονται από τα ονόματα, μονόπλευρη (simplex), ημίπλευρη (half duplex), και αμφίπλευρη (full duplex). Στη μονόπλευρη μετάδοση (simplex) η μεταφορά της πληροφορίας είναι δυνατή μόνο προς τη μια κατεύθυνση. Παράδειγμα τέτοιας μορφής μετάδοσης, είναι οι μεταδόσεις εκπομπής, όπου η πληροφορία μεταδίδεται πάντα από το ραδιοφωνικό πομπό προς τους δέκτες, ή η αποστολή δεδομένων από ένα υπολογιστή προς κάποια τερματική διάταξη. Στην ημίπλευρη μετάδοση (half duplex), η κίνηση της πληροφορίας είναι δυνατή και προς τις δύο κατευθύνσεις, αλλά όχι ταυτόχρονα. Κλασικό παράδειγμα αυτής της μορφής επικοινωνίας είναι ο ασύρματος, όπου ο εκάστοτε ομιλητής πρέπει πρώτα να σταματήσει να μιλά, προκειμένου να μπορέσει ο άλλος να μιλήσει. Ο χρόνος που απαιτείται για την αλλαγή της κατεύθυνσης ροής των πληροφοριών, ονομάζεται χρόνος επανεπιστροφής (turnaround time). Στην αμφίπλευρη μετάδοση (full duplex), η κίνηση της πληροφορίας είναι δυνατή ταυτόχρονα, και προς τις δυο διευθύνσεις. Κλασικό παράδειγμα αυτής της μορφής επικοινωνίας είναι η τηλεφωνική επικοινωνία, όπου και οι δύο συνομιλητές μπορούν να μιλούνε ταυτόχρονα. Στη μετάδοση αυτή, είτε υπάρχουν διαφορετικά κυκλώματα εκπομπής και λήψης, είτε δημιουργούνται λογικά κανάλια για λήψη και εκπομπή στο ίδιο μέσο μετάδοσης, χρησιμοποιώντας την

5 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 25 πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας. Είναι προφανές, πως στην αμφίπλευρη μετάδοση, δεν υπάρχει χρονική καθυστέρηση για την αλλαγή της κατεύθυνσης ροής των πληροφοριών, όπως συμβαίνει στην ημίπλευρη μετάδοση. Ερώτηση 7 η επικοινωνία? : Σε τι διαφέρει η μονόπλευρη από την ημίπλευρη Απάντηση : Όπως έχει ήδη αναφερθεί, στη μονόπλευρη επικοινωνία, η μετάδοση της πληροφορίας είναι δυνατή μόνο προς τη μια κατεύθυνση, και όχι ως προς την άλλη (όπως συμβαίνει για παράδειγμα στις ραδιοφωνικές μεταδόσεις). Αντίθετα, στην ημίπλευρη επικοινωνία, η πληροφορία μπορεί να μεταδοθεί τόσο ως προς τη μια κατεύθυνση, όσο και ως προς την άλλη. Ωστόσο, σε κάθε χρονική στιγμή, μόνο ο ένας σταθμός μπορεί να αποστείλει δεδομένα (χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η επικοινωνία δύο ατόμων δια της χρήσης ασυρμάτου). Ερώτηση 8 η : Σε τι συνίσταται η αμφίπλευρη επικοινωνία και σε τι διαφέρει από τις άλλες. Να δοθεί ένα παράδειγμα. Απάντηση : Στην αμφίπλευρη επικοινωνία, η μετάδοση της πληροφορίας είναι δυνατή και προς τις δύο διευθύνσεις ταυτόχρονα. Αυτή είναι και η βασική διαφορά της σε σχέση τόσο με τη μονόπλευρη επικοινωνία όπου η πληροφορία μπορεί να μεταδοθεί μόνο ως προς τη μία κατεύθυνση αλλά όχι και ως προς την άλλη όσο και με τη ημίπλευρη όπου είναι δυνατή η μετάδοση της πληροφορίας και προς τις δύο διευθύνσεις αλλά όχι ταυτόχρονα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αμφίπλευρης επικοινωνίας είναι η τηλεφωνική επικοινωνία, στην οποία και οι δύο συνομιλητές μπορούνε να μιλάνε ταυτόχρονα. Ερώτηση 9 η : Πως αντιλαμβάνεστε την έννοια της κατεύθυνσης μετάδοσης της πληροφορίας? Τι σημαίνει μετάδοση δεδομένων από σημείο σε σημείο, και τι εκπομπή δεδομένων? Απάντηση : Η κατεύθυνση μετάδοσης της πληροφορίας έχει νόημα στην περίπτωση κατά την οποία ένας υπολογιστής αποστέλλει κάποια πληροφορία προς κάποιο συγκεκριμένο υπολογιστή του δικτύου. Αντίθετα όταν η πληροφορία που αποστέλλεται, διαβάζεται από όλους τους σταθμούς που χρησιμοποιούν το κοινό κανάλι επικοινωνίας, η έννοια της κατεύθυνσης δε βρίσκει εφαρμογή, διότι η πληροφορία δεν κατευθύνεται προς ένα συγκεκριμένο υπολογιστή, αλλά εκπέμπεται προς όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό της επικοινωνίας, μπορούμε να χωρίσουμε τα δίκτυα υπολογιστών σε δύο μεγάλες κατηγορίες : στα δίκτυα από σημείο σε σημείο (point to point) και στα δίκτυα εκπομπής (broadcast). Το κύριο χαρακτηριστικό της επικοινωνίας από σημείο σε σημείο, είναι πως η πληροφορία κατευθύνεται προς ένα συγκεκριμένο υπολογιστή κάθε φορά. Εάν δύο κόμβοι δεν επικοινωνούν με απευθείας σύνδεση, έχουν τη δυνατότητα να επικοινωνήσουν μέσω κάποιων άλλων ενδιάμεσων κόμβων, με αποτέλεσμα η

6 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 26 επικοινωνία να γίνεται τμηματικά. Ας σημειωθεί πως η διαδρομή ανάμεσα σε δύο κόμβους δεν είναι μοναδική, και για το λόγο αυτό έχουν αναπτυχθεί ειδικοί αλγόριθμοι δρομολόγησης (routing algorithms), που έχουν ως σκοπό να εντοπίσουν τη βέλτιστη διαδρομή μέσα στο δίκτυο, που συνδέει δύο υπολογιστές μεταξύ τους. Παράδειγμα τοπολογίας δικτύου από σημείο σε σημείο, φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα : Σχήμα 10 : Παράδειγμα τοπολογίας από σημείο σε σημείο (τοπολογία δακτυλίου) Στην περίπτωση των δικτύων εκπομπής δεδομένων (broadcast networks), τα δεδομένα που αποστέλλονται από κάποιο υπολογιστή του δικτύου, προς κάποιο παραλήπτη, δεν κατευθύνονται αποκλειστικά σε αυτόν, αλλά εκπέμπονται σε όλο το δίκτυο, και ως εκ τούτου, διαβάζονται από όλους. Όταν κάποιος υπολογιστής του δικτύου παραλάβει το μήνυμα, εξετάζει τη διεύθυνση του παραλήπτη που περιλαμβάνεται σε αυτό, και εάν αυτή η διεύθυνση ταυτίζεται με τη δική του που σημαίνει πως αυτός είναι ο παραλήπτης κρατά το μήνυμα, διαφορετικά το αγνοεί. Δηλαδή, στην τοπολογία εκπομπής, το μήνυμα διαβάζεται από όλους τους σταθμούς, αλλά λαμβάνεται υπ όψιν μόνο από εκείνον στον οποίο απευθύνεται, ενώ οι άλλοι απλά το αγνοούν. Παράδειγμα τοπολογίας εκπομπής, παρουσιάζεται στο επόμενο σχήμα : Σχήμα 11 : Παράδειγμα τοπολογίας εκπομπής (τοπολογία αρτηρίας)

7 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 27 Ερώτηση 10 η : Ποιες είναι οι κύριες διαφορές μεταξύ ενός αναλογικού και ενός ψηφιακού σήματος? Απάντηση : Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η βασική διαφορά που υφίσταται ανάμεσα στα αναλογικά και στα ψηφιακά σήματα, είναι το είδος των τιμών που μπορεί να λάβει το πλάτος του σήματος. Στην περίπτωση των αναλογικών σημάτων, τα οποία αναπαρίστανται ως χρονικά μεταβαλλόμενες κυματομορφές, το πλάτος του σήματος σε κάθε χρονική στιγμή, μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή, ανάμεσα σε δύο ακραίες τιμές οι οποίες υπαγορεύουν και το μέγιστο πλάτος του σήματος (για παράδειγμα τα +5 Volts και τα 5 Volts). Αντίθετα στην περίπτωση των ψηφιακών σημάτων, το πλάτος του σήματος μπορεί να πάρει μόνο μερικές διακριτές τιμές. Στις πιο πολλές περιπτώσεις το ψηφιακό σήμα μπορεί να έχει μόνο δύο τιμές τάσης, εκ των οποίων η μία τιμή αναπαριστά το δυαδικό 0, ενώ η άλλη, το δυαδικό 1. Χαρακτηριστικό των ψηφιακών σημάτων είναι το μεγάλο φασματικό τους εύρος, με αποτέλεσμα να μεταδίδονται δύσκολα μέσα από το τηλεφωνικό δίκτυο. Ιδιαίτερη περίπτωση αποτελούν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα των ορατών συχνοτήτων, που διακινούνται με οπτικές ίνες. Ερώτηση 11 η δεδομένων? : Τι εννοούμε όταν λέμε οπτική μετάδοση Απάντηση : Οπτική μετάδοση δεδομένων ονομάζεται η μετάδοση δεδομένων από ένα σταθμό του δικτύου σε ένα άλλο σε μορφή παλμών φωτός και όχι ηλεκτρικού σήματος, όπως συμβαίνει συνήθως. Το μέσο μετάδοσης που χρησιμοποιείται στην οπτική μετάδοση δεδομένων, είναι η οπτική ίνα (fiber optic). Η οπτική ίνα αποτελείται από ένα γυάλινο ή πλαστικό αγωγό (πυρήνας) ο οποίος περιβάλλεται από μια μονωτική επικάλυψη (μανδύας) που με τη σειρά του περιβάλλεται από ένα προστατευτικό περίβλημα. Επειδή ο μανδύας έχει μικρότερο δείκτη διάθλασης από τον πυρήνα, λειτουργεί σαν καθρέφτης, με αποτέλεσμα το φως να κινείται μέσα στον πυρήνα, υφιστάμενο διαδοχικές ανακλάσεις πάνω στα τοιχώματά του. Σχήμα 12 : Αρχή λειτουργίας οπτικής ίνας

8 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 28 Επειδή κατά τα γνωστά οι υπολογιστές λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα ενώ οι οπτικές ίνες χαρακτηρίζονται από τη μετάδοση φωτός, είναι προφανές πως στο ένα άκρο της γραμμής θα υπάρχει μια διάταξη η οποία μετατρέπει το ρεύμα σε φως, ενώ στο άλλο άκρο της γραμμής, γίνεται η αντίστροφη μετατροπή, από φως σε ρεύμα. Εάν η οπτική ίνα επιτρέπει τη μετάδοση ενός σήματος κάθε φορά, λέγεται μονότροπη, ενώ στην αντίθετη περίπτωση λέγεται πολύτροπη. Οι πολύτροπες οπτικές ίνες, χαρακτηρίζονται από πυρήνα με μεγαλύτερη διάμετρο. Είναι πιο φθηνές και πιο ευέλικτες, αλλά επιτυγχάνουν χαμηλότερους ρυθμούς μετάδοσης σε σχέση με τις μονότροπες οπτικές ίνες. Ερώτηση 12 η : Τι εννοούμε όταν λέμε σειριακή και τι παράλληλη μετάδοση? Απάντηση : Σειριακή μετάδοση δεδομένων (serial transmission) ονομάζουμε τη διαδικασία μετάδοσης δεδομένων από ένα πομπό σε ένα δέκτη, η οποία χαρακτηρίζεται από τη μετάδοση ενός bit κάθε φορά. Δηλαδή, τα bits, δια της χρήσης του κατάλληλου μέσου μετάδοσης (που είναι το σειριακό καλώδιο), μεταδίδονται διαδοχικά το ένα μετά το άλλο. Αν και η σειριακή μετάδοση είναι πιο αργή από την παράλληλη μετάδοση, εν τούτοις χρησιμοποιείται περισσότερο για δύο κυρίως λόγους : 1) Απαιτούνται λιγότεροι αγωγοί από ότι στην παράλληλη μετάδοση, με αποτέλεσμα να μειώνεται το κόστος σύνδεσης 2) Η παραμόρφωση του σήματος που παρατηρείται κατά τη διάρκεια της επικοινωνίας, είναι μικρότερη στη σειριακή μετάδοση, σε σχέση με την παράλληλη. Από την άλλη πλευρά, στην παράλληλη μετάδοση (parallel transmission), τα bits του κάθε χαρακτήρα μεταδίδονται ταυτόχρονα (και όχι το ένα μετά το άλλο όπως στη σειριακή μετάδοση), χρησιμοποιώντας ισάριθμες γραμμές μεταφοράς. Το βασικό της μειονέκτημα, είναι το μεγάλο μήκος του καλωδίου που απαιτείται, με αποτέλεσμα την αύξηση του κόστους σύνδεσης. Από την άλλη πλευρά, το βασικό της πλεονέκτημα, είναι ο μικρότερος χρόνος μεταφοράς των δεδομένων, σε σύγκριση με αυτόν της σειριακής μετάδοσης. Ερώτηση 13 η δεδομένων? : Τι είναι η ασύγχρονη μετάδοση ψηφιακών Απάντηση : Η ασύγχρονη μετάδοση ψηφιακών δεδομένων (asynchronous transmission) είναι ένας τύπος σειριακής μετάδοσης, στην οποία, τα δεδομένα μεταδίδονται με τη μορφή χαρακτήρων. Ο κάθε χαρακτήρας αποστέλλεται χωριστά από τους υπόλοιπους, ενώ ο πομπός και ο δέκτης επιβάλλεται να είναι συγχρονισμένοι, μόνο κατά το χρονικό διάστημα αποστολής των χαρακτήρων. Στις πιο συνηθισμένες περιπτώσεις, ο κάθε χαρακτήρας αποτελείται από 8 bits τα οποία παίρνουν τιμές 0 ή 1, και αποστέλλονται σειριακά, το ένα μετά το άλλο. Εκτός από αυτά τα 8 bits δεδομένων (data bits), ο πομπός αποστέλλει στο δέκτη και δύο επιπλέον bits ελέγχου (control bits), εκ των οποίων το πρώτο (start bit) έχει πάντα

9 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 29 τιμή 0 και στέλνεται πριν τα bits δεδομένων, ενώ το δεύτερο (stop bit) έχει πάντα τιμή 1, και στέλνεται μετά τα bits δεδομένων. Η μετάδοση αυτών των δύο επιπλέον bits ελέγχου, επιτρέπει στον δέκτη να αναγνωρίζει την αρχή και το τέλος της μετάδοσης του κάθε χαρακτήρα, δίδοντάς του έτσι τη δυνατότητα να συγχρονιστεί με τον πομπό. Τέλος σε περιπτώσεις κατά τις οποίες είναι επιθυμητός ο έλεγχος σφαλμάτων που ενδέχεται να προκύψουν κατά τη διάρκεια της μετάδοσης, χρησιμοποιείται ένα επιπλέον bit (parity bit) που παίρνει τιμή 0 ή 1, και τοποθετείται αμέσως πριν το stop bit. Στο επόμενο σχήμα παρουσιάζεται η ασύγχρονη σειριακή μετάδοση του byte , με χρήση parity bit του οποίου η τιμή είναι ίση με ένα. Σε αυτό το παράδειγμα, το λογικό 0 αναπαρίσταται από τη μηδενική στάθμη τάσης (0 Volts), ενώ το λογικό 1 από μια θετική στάθμη τάσης, με τιμή ίση με + 5 Volts (αν και στις πιο συνηθισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται οι τιμές +12 Volts και -12 Volts). 5 V 0 V Απουσία Μετάδοσης start bit parity bit 1 stop bit 1 Χρόνος μετάδοσης χαρακτήρα Συνολικός χρόνος μετάδοσης t 0 t 1 t 2 t 3 Σχήμα 13 : Παράδειγμα ασύγχρονης σειριακής μετάδοσης δεδομένων Στο παραπάνω σχήμα, η έναρξη της ασύγχρονης μετάδοσης του χαρακτήρα , αντιστοιχεί στη χρονική στιγμή t 0. Για όλες τις προηγούμενες χρονικές στιγμές, στις οποίες η γραμμή χαρακτηρίζεται από απουσία μετάδοσης (δηλαδή, είναι ελεύθερη), η τάση που εφαρμόζεται στα άκρα της, διατηρεί μια σταθερή τιμή ίση με + 5 Volts. Αμέσως μετά την έναρξη της μετάδοσης (τη χρονική στιγμή t 0 ), λαμβάνει χώρα η αποστολή του start bit το οποίο έχει τιμή ίση με το 0 (αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τη μηδενικής στάθμη τάσης, η οποία φέρει τη γραμμή σε κατάσταση μετάδοσης). Στη συνέχεια ακολουθεί η μετάδοση των 8 bits δεδομένων (αυτή η μετάδοση αντιστοιχεί στη χρονική στιγμή t 1 ), ενώ στο τέλος (τη χρονική στιγμή t 2 ), αποστέλλουμε το parity bit (με τιμή 1), και το stop bit που έχει τιμή ίση με 1. Η μετάδοση του stop bit επαναφέρει τη γραμμή σε κατάσταση μη μετάδοσης (δηλαδή σε τάση + 5 Volts), και ολοκληρώνεται τη χρονική στιγμή t 3, η οποία σηματοδοτεί και το τέλος της μετάδοσης του εν λόγω χαρακτήρα. Είναι σημαντικό να γίνει αντιληπτό, πως ενώ η συνολική διάρκεια της μετάδοσης του χαρακτήρα είναι ίση με t 3 -t 0, εν τούτοις, ο πραγματικός χρόνος μετάδοσης του χαρακτήρα, είναι ίσος με t 2 -t 1. Το υπόλοιπο χρονικό διάστημα (δηλαδή οι χρόνοι t 1 -t 0 και t 3 -t 2 ) αναλώνεται στη μετάδοση των bits ελέγχου που είναι το start bit, το stop bit, και το parity bit.

10 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 30 Ερώτηση 14 η : Ποια είναι τα χαρακτηριστικά και ποια τα πλεονεκτήματα της σύγχρονης μετάδοσης ψηφιακών δεδομένων? Απάντηση : Το βασικό χαρακτηριστικό της σύγχρονης μετάδοσης ψηφιακών δεδομένων (synchronous transmission), είναι πως η μετάδοση των χαρακτήρων λαμβάνει χώρα κατά ομάδες χαρακτήρων. Η μετάδοση αυτή χαρακτηρίζεται από υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης και για το λόγο αυτό χρησιμοποιείται ιδιαίτερα στην επικοινωνία απομακρυσμένων υπολογιστικών συστημάτων. Υπάρχουν τρία είδη σύγχρονης μετάδοσης, ανάλογα με την μορφή της πληροφορίας που μεταδίδεται. Η μετάδοση προσανατολισμένη προς χαρακτήρα (byte oriented), η μετάδοση προσανατολισμένη προς δυαδικό ψηφίο (bit oriented), και η μετάδοση προσανατολισμένη προς πλαίσιο (frame oriented). Σε αντίθεση με την ασύγχρονη μετάδοση, όπου ο κάθε χαρακτήρας μεταδίδεται χωριστά από τους άλλους και συνοδεύεται από το start bit και το stop bit, στη σύγχρονη μετάδοση, οι χαρακτήρες μεταδίδονται κατά ομάδες, ενώ ταυτόχρονα, ο πομπός με το δέκτη θα πρέπει να είναι συνεχώς συγχρονισμένοι, για όλο το χρονικό διάστημα αποστολής των χαρακτήρων. Στην περίπτωση της μετάδοσης προσανατολισμένης προς χαρακτήρα, η αναγνώριση εκκίνησης μιας ομάδας χαρακτήρων από το δέκτη, γίνεται με την αποστολή ενός ειδικού χαρακτήρα στην αρχή της ομάδας, που ονομάζεται χαρακτήρας συγχρονισμού. Ο χαρακτήρας αυτός αποστέλλεται δύο φορές, έτσι ώστε να αποκλειστεί το ενδεχόμενο εσφαλμένης αναγνώρισης, στην περίπτωση που αυτός ο χαρακτήρας περιλαμβάνεται μέσα στα δεδομένα. Στην περίπτωση της μετάδοσης προσανατολισμένης προς δυαδικό ψηφίο, το τμήμα των δεδομένων αντιμετωπίζεται σα μια διαδοχή από δυαδικά ψηφία, ενώ στη μετάδοση προσανατολισμένη προς πλαίσιο, η σειρά των χαρακτήρων του μηνύματος ομαδοποιείται, και υποδιαιρείται σε πλαίσια (frames) τα οποία συμπεριλαμβάνουν και τους χαρακτήρες συγχρονισμού. Τα πλεονεκτήματα της σύγχρονης μετάδοσης, μεταξύ των άλλων περιλαμβάνουν την καλύτερη αξιοποίηση του καναλιού σε σχέση με την ασύγχρονη μετάδοση (δεδομένου ότι δεν αποστέλλονται τα start και stop bits για κάθε χαρακτήρα, παρά μόνο μερικοί χαρακτήρες ελέγχου στην αρχή και στο τέλος των δεδομένων) και τη μεγαλύτερη απόδοσή της όσον αφορά την αναγνώριση σφαλμάτων. Επιπλέον ο αριθμός των χαρακτήρων που μεταδίδονται σε κάποιο συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, είναι πάντα γνωστός, κάτι που δεν ισχύει στην ασύγχρονη μετάδοση. Ερώτηση 15 η : Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των modems? Απάντηση : Όπως είναι γνωστό από τη βασική θεωρία, οι διαδικασίες της διαμόρφωσης και της αποδιαμόρφωσης του φέροντος σήματος, πραγματοποιούνται με τη βοήθεια μιας ειδικής διάταξης που ονομάζεται modem (modulator demodulator, διαμορφωτής αποδιαμορφωτής). Στα διάφορα συστήματα επικοινωνίας, το modem συνδέει τον υπολογιστή με το μέσο μετάδοσης, και εκτός από τη βασική του λειτουργία που είναι η διαμόρφωση σήματος, πραγματοποιεί και πολλές άλλες λειτουργίες, όπως είναι για παράδειγμα ο διαχωρισμός συχνοτήτων, ο έλεγχος της μορφής και της ισχύος του σήματος, και ο συγχρονισμός του πομπού με το δέκτη.

11 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 31 Το βασικό χαρακτηριστικό του modem είναι το είδος της διαμόρφωσης που πραγματοποιεί πάνω στη φέρουσα κυματομορφή. Έτσι, υπάρχουν modems που πραγματοποιούνε διαμόρφωση κατά πλάτος (amplitude modulation), ενώ άλλα διαμορφώνουν το σήμα κατά συχνότητα (frequency modulation), ή κατά φάση (phase modulation). Αυτό το είδος της διαμόρφωσης που πραγματοποιείται πάνω στο σήμα, δεν μπορεί να μεταβληθεί από το χρήστη, και καθορίζεται μονοσήμαντα από το πρωτόκολλο επικοινωνίας που χρησιμοποιείται από το modem. Ένα δεύτερο χαρακτηριστικό του modem είναι η ταχύτητά του, η οποία γενικά καθορίζεται από το πλήθος των σταθμών τάσης του σήματος που χρησιμοποιείται. Εάν για παράδειγμα το σήμα μας έχει μόνο δύο στάθμες τάσης, τότε η κάθε μια από αυτές μεταφέρει ένα και μόνο bit (η μια στάθμη μεταφέρει το 0, και η άλλη το 1). Εάν όμως έχουμε τέσσερις στάθμες τάσης, τότε η κάθε στάθμη μπορεί να μεταφέρει 2 bits (η πρώτη στάθμη μεταφέρει τα bits 00, η δεύτερη στάθμη μεταφέρει τα bits 01, η τρίτη στάθμη μεταφέρει τα bits 10 και η τέταρτη στάθμη μεταφέρει τα bits 11) Γενικά εάν το σήμα που χρησιμοποιείται έχει M στάθμες τάσης, τότε ο αριθμός των bits που μεταφέρεται από κάθε στάθμη, είναι ίσος με log 2 M. Ένα τελευταίο χαρακτηριστικό που χαρακτηρίζει τη λειτουργία του modem, είναι το είδος του ελέγχου που εφαρμόζεται πάνω στη ροή των δεδομένων και ο οποίος μπορεί να πραγματοποιείται τόσο από το υλικό (hardware flow control) όσο και από το λογισμικό (software flow control). Ερώτηση 16 η : Τι είναι το κύκλωμα EA-232D/v24, και από πόσους ακροδέκτες αποτελείται? Να αναφέρετε τις λειτουργίες των βασικότερων από αυτούς. Απάντηση : Το κύκλωμα EA-232D/v24 έχει αναγνωρισθεί ως το διεθνές πρότυπο σύμφωνα με το οποίο όλες οι μονάδες επικοινωνιών, μπορούν να συνδεθούν φυσικά με μια γραμμή επικοινωνίας. Είναι επίσης γνωστό και ως πρότυπο v24. Διαθέτει συνολικά 25 ακροδέκτες (pins) καθένας από τους οποίους προορίζεται για συγκεκριμένη λειτουργία. Για παράδειγμα ο ακροδέκτης 1, αφορά τη γείωση της συσκευής, ο ακροδέκτης 2, μεταδίδει δεδομένα από το τερματικό προς το modem, ο ακροδέκτης 3 λαμβάνει δεδομένα από το modem, ο ακροδέκτης 4 χρησιμοποιείται για να ζητηθεί να αποσταλούν δεδομένα στο modem, και ο ακροδέκτης 5, για να δηλωθεί πως το modem είναι έτοιμο να δεχθεί δεδομένα. Οι πιο σημαντικοί από τους ακροδέκτες που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία της σειριακής μετάδοσης μέσω της χρήσης συσκευής modem, είναι οι ακόλουθοι : DTR (Data Terminal Ready): είναι ο ακροδέκτης 20, ο οποίος τίθεται σε λογικό 1, όταν η τερματική μονάδα τεθεί σε λειτουργία. DSR (Data Set Ready): είναι ο ακροδέκτης 6, ο οποίος τίθεται σε λογικό 1, όταν το modem τεθεί σε λειτουργία. CD (Carrier Detect): είναι ο ακροδέκτης 8, ο οποίος τίθεται σε λογικό 1, όταν το modem ανιχνεύσει ένα φέρον σήμα στην τηλεφωνική γραμμή.

12 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 32 RTS (Request To Send): είναι ο ακροδέκτης 4, που χρησιμοποιείται για να δηλωθεί ότι η τερματική μονάδα θέλει να στείλει δεδομένα. CTS (Clear To Send): είναι ο ακροδέκτης 5, που χρησιμοποιείται για να δηλωθεί, ότι το modem είναι προετοιμασμένος να λάβει δεδομένα. TxD (Transmitted Data): είναι ο ακροδέκτης 2, που χρησιμοποιείται για να δηλωθεί ότι τα δεδομένα μεταδίδονται στο κύκλωμα μετάδοσης. RxD (Received Data): είναι ο ακροδέκτης 3, που χρησιμοποιείται για να δηλωθεί ότι τα δεδομένα παρελήφθησαν από το κύκλωμα λήψης. Ερώτηση 17 η : Πως μπορούμε να καταλάβουμε εάν η πληροφορία που λαμβάνει ο δέκτης, είναι η ίδια με εκείνη που στέλνει ο πομπός? Απάντηση : Ο εντοπισμός σφαλμάτων (error detection) που ενδέχεται να δημιουργηθούν κατά τη φάση της μετάδοσης ενός πακέτου δεδομένων, πραγματοποιείται, εάν μαζί με τα δυαδικά ψηφία δεδομένων (data bits), χρησιμοποιήσουμε και επιπρόσθετα δυαδικά ψηφία ελέγχου (control bits) όπως είναι για παράδειγμα το parity bit. Το περιεχόμενο αυτών των δυαδικών ψηφίων ελέγχου δημιουργείται στο σταθμό αποστολής πριν την αποστολή του πακέτου στον παραλήπτη, με βάση κάποιον αλγόριθμο, ο οποίος εφαρμόζεται πάνω στα δυαδικά ψηφία δεδομένων. Η διαδικασία αυτή έχει ως αποτέλεσμα να μην στέλνονται στον παραλήπτη μόνο τα m bits της πληροφορίας, αλλά και τα επιπρόσθετα c bits του τμήματος ελέγχου, έτσι ώστε το συνολικό πλήθος των bits που μεταδίδονται, να είναι n = m + c. mbits Τμήμα Δεδομένων cbits Τμήμα Ελέγχου nbits Σχήμα 14 : Δομή μεταδιδόμενου πακέτου πληροφορίας Όταν η πληροφορία φτάσει στο σταθμό προορισμού, αναδημιουργείται το τμήμα ελέγχου σύμφωνα με τον ίδιο αλγόριθμο δηλαδή αυτόν που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του τμήματος ελέγχου από τον αποστολέα του μηνύματος και στη συνέχεια, το τμήμα ελέγχου του δημιουργήθηκε από τον παραλήπτη, συγκρίνεται με εκείνο που παραλήφθηκε μαζί με το μήνυμα. Εάν τα δύο τμήματα ελέγχου είναι ίδια, τότε το μήνυμα έχει φτάσει στον παραλήπτη χωρίς σφάλματα. Στην αντίθετη περίπτωση έχει λάβει κάποιο σφάλμα κατά τη διάρκεια της μετάδοσης, το οποίο εντοπίζεται και διορθώνεται ανάλογα με το σύστημα κωδικοποίησης που χρησιμοποιείται.

13 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 33 Ερώτηση 18 η γνωρίζετε? : Ποιες μεθόδους ανίχνευσης σφαλμάτων Απάντηση : Οι πιο γνωστοί κώδικες ανίχνευσης σφαλμάτων που χρησιμοποιούνται στις διαδικασίες μετάδοσης δεδομένων, είναι ο έλεγχος ισοτιμίας, (parity check) και η μέθοδος κυκλικού πλεονασμού (Cyclic Redundancy Check, CRC).. Ο έλεγχος ισοτιμίας μπορεί να είναι τόσο μονοδιάστατος όσο και δισδιάστατος. Στην περίπτωση του μονοδιάστατου ελέγχου ισοτιμίας, αυτός μπορεί να αναφέρεται τόσο σε άρτια (even parity) όσο και σε περιττή ισοτιμία (odd parity). Και στις δύο περιπτώσεις, μαζί με τα δυαδικά ψηφία δεδομένων (data bits) χρησιμοποιείται και ένα επιπρόσθετο δυαδικό ψηφίο ελέγχου, που ονομάζεται parity bit. Η διαφορά ανάμεσα στην άρτια και στην περιττή ισοτιμία, είναι ο αριθμός των bits με τιμή 1 που περιλαμβάνονται στο πακέτο που μεταδίδεται. Πιο συγκεκριμένα, στην περίπτωση της άρτιας ισοτιμίας, ο αριθμός των bits με τιμή 1 (συμπεριλαμβανομένου και του parity bit) θα πρέπει να είναι άρτιος, ενώ στην περίπτωση της περιττής ισοτιμίας, ο αριθμός αυτός θα πρέπει να είναι περιττός. Η διαδικασία ανίχνευσης σφαλμάτων, γίνεται από τον παραλήπτη, και περιλαμβάνει την καταμέτρηση των bits με τιμή ίση με 1, που περιέχονται στο πακέτο που παραλήφθηκε. Εάν ο αριθμός αυτός είναι περιττός και χρησιμοποιείται άρτια ισοτιμία, τότε προφανώς έχει πραγματοποιηθεί κάποιο σφάλμα και κάποιο bit με τιμή 1 έχει λάβει τιμή 0. Το ίδιο ακριβώς ισχύει και στην περίπτωση κατά την οποία χρησιμοποιείται περιττή ισοτιμία, και ο αριθμός των bits με τιμή 1, βρίσκεται να είναι άρτιος. Στην περίπτωση του δισδιάστατου ελέγχου ισοτιμίας, οι χαρακτήρες στέλνονται κατά ομάδες ενώ μαζί με τους χαρακτήρες δεδομένων, αποστέλλεται και ένας ειδικός χαρακτήρας ελέγχου (parity byte) ο οποίος προκύπτει δια της εφαρμογής ενός αλγορίθμου πάνω στους χαρακτήρες δεδομένων. Ο υπολογισμός των ψηφίων ισοτιμίας γίνεται τόσο κατά την οριζόντια όσο και κατά την κατακόρυφη διεύθυνση, γεγονός που επιτρέπει στον παραλήπτη όχι μόνο να διαπιστώσει την ύπαρξη σφάλματος κατά τη διάρκεια της μετάδοσης, αλλά επιπλέον να εντοπίσει και τη θέση του εσφαλμένου δυαδικού ψηφίου, κάτι που δεν είναι δυνατό στην περίπτωση του μονοδιάστατου ελέγχου ισοτιμίας. Η διαδικασία εντοπισμού σφαλμάτων, περιλαμβάνει την αναπαραγωγή του χαρακτήρα ισοτιμίας από τον παραλήπτη, και τη σύγκρισή του με εκείνον που παραλήφθηκε μαζί με το μήνυμα. Εάν τα δύο αποτελέσματα ταυτίζονται, τότε το πακέτο δεδομένων έχει παραληφθεί σωστά, διαφορετικά η διαδικασία μετάδοσης των δεδομένων, χαρακτηρίζεται ως εσφαλμένη. Τέλος στην περίπτωση της μεθόδου κυκλικού πλεονασμού, το κάθε πακέτο δεδομένων διαιρείται με ένα προκαθορισμένο πολυώνυμο, που είναι γνωστό τόσο στον αποστολέα όσο και στον παραλήπτη. Η διαίρεση γίνεται με τον ίδιο τρόπο όπως στο δεκαδικό σύστημα, και αποστέλλονται στον παραλήπτη, τόσο το πακέτο δεδομένων, όσο και το υπόλοιπο της παραπάνω διαίρεσης. Όταν ο παραλήπτης λάβει το πακέτο, το διαιρεί με το ίδιο πολυώνυμο, και εάν το υπόλοιπο της διαίρεσης προκύπτει το ίδιο με εκείνο που περιλαμβάνεται στο πακέτο, τότε η μετάδοση θεωρείται πως έγινε σωστά. Στην αντίθετη περίπτωση, η μετάδοση χαρακτηρίζεται εσφαλμένη.

14 Μετάδοση Δεδομένων Δίκτυα Υπολογιστών 34 Ερώτηση 19 η : Ποιες μεθόδους διόρθωσης σφαλμάτων γνωρίζετε? Απάντηση : Οι κώδικες διόρθωσης σφαλμάτων (error correction codes) μπορούν να χωρισθούν σε δύο κατηγορίες, εκ των οποίων η πρώτη χαρακτηρίζεται από την επαναμετάδοση των εσφαλμένων πακέτων δεδομένων, ενώ στη δεύτερη περίπτωση, τα σφάλματα που εντοπίζονται διορθώνονται αυτόματα. Η ανταλλαγή δεδομένων ανάμεσα στον πομπό και στο δέκτη, γίνεται σε ομάδες δεδομένων, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις, μαζί με τα δυαδικά ψηφία δεδομένων, αποστέλλονται και δυαδικά ψηφία ελέγχου, τα οποία χρησιμοποιούνται όπως έχουμε ήδη αναφέρει, για τον εντοπισμό και τη διόρθωση των σφαλμάτων που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της μετάδοσης. Στην περίπτωση της διόρθωσης των σφαλμάτων με επαναμετάδοση, ο παραλήπτης αποστέλλει στον αποστολέα, ένα ειδικό πλαίσιο ελέγχου, το οποίο περιέχει μια θετική επιβεβαίωση (acknowledgment, ACK), εφ όσον η μετάδοση υπήρξε επιτυχής, ή μια αρνητική επιβεβαίωση (no acknowledgment, NAK), εφ όσον εντοπίστηκαν σφάλματα στα διακινούμενα δεδομένα. Η μέθοδος αυτή εμφανίζεται σε τρεις παραλλαγές οι οποίες χρησιμοποιούνται ανάλογα με τις περιστάσεις. Στην πρώτη περίπτωση (τεχνική άμεσης αναγνώρισης), για κάθε μεταδιδόμενο πακέτο, αποστέλλεται ένα πλαίσιο επιβεβαίωσης στον αποστολέα. Εάν η επιβεβαίωση αυτή είναι θετική, ο αποστολέας στέλνει το επόμενο πακέτο, ενώ στην αντίθετη περίπτωση, επαναμεταδίδει αυτό που έφτασε εσφαλμένο. Στη δεύτερη περίπτωση (τεχνική έμμεσης αναγνώρισης), ο αποστολέας δεν περιμένει την επιβεβαίωση για το κάθε πακέτο, αλλά αποστέλλει όλα τα πακέτα της πληροφορίας, το ένα μετά το άλλο. Εάν όμως λάβει αρνητική επιβεβαίωση για κάποιο από τα προηγούμενα πακέτα, τότε επαναμεταδίδει αυτό το πακέτο, και μαζί με αυτό, όλα τα πακέτα από εκεί και κάτω, ακόμα και αν αυτά έχουν μεταδοθεί σωστά. Παραλλαγή αυτής της περίπτωσης είναι η τρίτη μέθοδος (τεχνική έμμεσης αναγνώρισης με επιλεκτική επαναμετάδοση) όπου ο αποστολέας ξαναστέλνει μόνο το εσφαλμένο πακέτο, και όχι όλα τα υπόλοιπα. Στην περίπτωση της αυτόματης διόρθωσης σφαλμάτων (automatic error correction), ενσωματώνονται στα δεδομένα και πρόσθετα δυαδικά ψηφία, τα οποία βοηθούν στον εντοπισμό λαθών κατά τη διάρκεια της μετάδοσης. Ο πιο χαρακτηριστικός από αυτούς τους κώδικες είναι ο κώδικας Hamming ο οποίος χρησιμοποιείται σε ένα μεγάλος εύρος εφαρμογών. Ας σημειωθεί πως στην περίπτωση αυτή, δεν αποστέλλεται πακέτο επιβεβαίωσης στον αποστολέα, δεδομένου πως το σφάλμα διορθώνεται από τον παραλήπτη, και ως εκ τούτου η επαναμετάδοση του πακέτου δεν είναι αναγκαία.