Curso de Redes. 3.3.2. Control de errores. Códigos detectores

aulaclic

15 Sept 201813:56

Summary

TLDREl guion del video explica los conceptos básicos de detección y corrección de errores en la transmisión de datos. Se describen dos niveles de control de errores: la detección y la corrección, mencionando que la corrección requiere más información y redundancia. Se discuten técnicas comunes como el paridad, el checksum y el CRC (código cíclico redundante), destacando su eficacia en la detección de errores, especialmente en 'ráfagas'. El CRC se describe como un método más complejo pero altamente efectivo, usando un ejemplo simplificado para ilustrar cómo funciona. El video también compara los diferentes tamaños de CRC y su probabilidad de detectar errores, concluyendo con la preferencia por el uso de CRC de 32 bits en la mayoría de las aplicaciones.

Takeaways

🔍 El script habla sobre la detección y corrección de errores en la transmisión de datos, mencionando dos niveles: detectar errores y corregirlos.
🔧 Para corregir errores, se necesita agregar información adicional y redundancia a los datos, lo cual consume más recursos.
📊 Los sistemas de transmisión de datos desde hace tiempo incorporan técnicas de detección y corrección de errores.
🔑 Las tres técnicas más comunes para detectar errores son el código de paridad, el código de Hamming y el CRC (Código Cíclico Redundante).
📼 El código de paridad se utilizaba en cintas magnéticas y de papel, y sigue siendo utilizado en entornos de periféricos y distancias cortas.
🌐 El código de Hamming se utiliza en redes de comunicaciones a nivel de red y transporte, como en protocolos IP y TCP/UDP.
🔄 El CRC es una técnica más avanzada y eficaz, especialmente para detectar errores a ráfagas, y es diseñada por matemáticos para maximizar su eficacia.
🔢 El uso del CRC implica un acuerdo entre el emisor y el receptor sobre un polinomio generador, que se utiliza para calcular el dígito de verificación.
📈 Existen diferentes tipos de CRC, con 8, 16 y 32 bits, cada uno con un polinomio generador asociado y una probabilidad diferente de no detectar un error.
📊 La probabilidad de que un error no sea detectado por un CRC aumenta con la longitud del polinomio, siendo el CRC de 32 bits el más común y con menor probabilidad de error no detectado.
🛠️ El uso de CRC de 32 bits es estándar en muchas redes, incluyendo internet, donde se añade a cada paquete para garantizar la integridad de los datos.

Q & A

¿Qué dos niveles de control de errores se mencionan en el guion?
-El primer nivel es detectar que ha habido un error, y el segundo nivel, más ambicioso, es intentar corregir el error.
¿Por qué es necesario agregar redundancia a los datos para controlar errores?
-La redundancia en los datos nos permite detectar y, en ciertos casos, corregir errores, ya que sin ella no sería posible ni siquiera detectar errores.
¿Qué es el 'visto paridad' y cómo se utiliza?
-El 'visto paridad' es una técnica antigua utilizada para detectar errores, donde se añade un bit adicional para que el número total de bits en 1 sea par o impar, dependiendo de la configuración.
¿En qué entornos se sigue utilizando el 'visto parity' actualmente?
-El 'visto parity' se utiliza en entornos de periféricos para cortas distancias, pero no en telecomunicaciones ni en telemática.
¿Qué técnica se utiliza en redes de comunicaciones a nivel de red y transporte?
-La técnica que se utiliza en redes de comunicaciones a nivel de red y transporte es el 'sumo de verificación de redundancia cíclica' (CRC).
¿Cómo es el proceso de detección de errores utilizando CRC?
-El proceso de detección de errores con CRC implica dividir los datos por un polinomio generador, y el resultado de esta división se añade a los datos transmitidos como un dígito de comprobación.
¿Por qué es más efectivo el CRC que el 'sumo de verificación' simple?
-El CRC es más efectivo que el sumo de verificación simple porque está diseñado para detectar errores a ráfagas, que son comunes en entornos de transmisión de datos.
¿Cuáles son los tres tipos de CRC que se manejan y cuál es el más habitual?
-Los tres tipos de CRC son los de 8 bits, 16 bits y 32 bits. El más habitual es el de 32 bits.
¿Cuál es la probabilidad de que un error no sea detectado con un CRC de 8 bits?
-La probabilidad de que un error no sea detectado con un CRC de 8 bits es de 1 en 256.
¿Por qué se usan diferentes tamaños de paquetes en Internet y cuál es el tamaño mínimo y máximo?
-Se usan diferentes tamaños de paquetes en Internet para adaptarse a diferentes necesidades de transmisión. El tamaño mínimo de un paquete es de 64 bytes, y el tamaño máximo estándar es de 1518 bytes, aunque se pueden usar 'jumbo frames' de hasta 9000 bytes.
¿Cuál es la ventaja de utilizar un CRC de 32 bits en lugar de uno de 16 bits?
-La ventaja de utilizar un CRC de 32 bits es que reduce drásticamente la probabilidad de que un error no sea detectado, proporcionando una mayor fiabilidad en la transmisión de datos.

Outlines

00:00

🔍 Detección y corrección de errores en transmisión de datos

El primer párrafo introduce el concepto de medición y control de errores en la transmisión de datos. Se menciona que se puede detectar un error y, en algunos casos, corregirlo. Para esto, es necesario agregar redundancia a los datos. Se explica que los sistemas de transmisión de datos han incorporado técnicas de detección y corrección de errores, como el uso de paridad y CRC (Ciclo Redundante de Verificación). También se menciona que estos métodos son comunes en diferentes niveles, desde periféricos hasta telecomunicaciones y aplicaciones.

05:00

📈 Ejemplos de técnicas de detección de errores

Este párrafo profundiza en las técnicas de detección de errores, como el uso de la paridad y el CRC. Se describe el funcionamiento básico de la paridad, que puede ser simple o dupla, y cómo se utiliza para detectar errores en la transmisión de datos. Además, se presenta un ejemplo simplificado de cómo funciona el CRC, donde se añade un dígito adicional para garantizar que el paquete de datos transmitido sea divisible por un número acordado previamente, lo que permite la detección de errores. Se resalta que el CRC es más efectivo que la paridad, especialmente para detectar errores a ráfagas.

10:02

🔢 Análisis de la eficacia del CRC y su implementación en diferentes contextos

El tercer párrafo examina la eficacia del CRC y cómo se implementa en diferentes contextos. Se discute la probabilidad de que un error no sea detectado por el CRC en función de su longitud, y cómo se utiliza en diferentes tamaños de paquetes, como los jumbo frames en Internet. También se menciona la elección del polinomio generador para el CRC, que es estándar y utiliza el mismo en todos los contextos. Se concluye que, aunque existen probabilidades de error no detectado, el uso de CRC de 32 bits es la práctica estándar debido a su alta eficacia en la detección de errores.

Mindmap

Keywords

💡Errores

Los errores son desviaciones inesperadas o no intencionadas en los datos durante su transmisión o almacenamiento. En el video, se discute cómo detectar y corregir errores, que es fundamental para garantizar la integridad de la información. Ejemplos de su uso en el guion son al hablar de técnicas para detectar y corregir errores en la transmisión de datos.

💡Detección de errores

La detección de errores es el proceso de identificar si ocurrió algún fallo en la transmisión de datos. Es un tema central en el video, donde se menciona que es el primer nivel de control de errores. Se ejemplifica con técnicas como el paridad y el CRC, que son métodos para detectar anomalías en los datos transmitidos.

💡Corrección de errores

La corrección de errores implica no solo detectar un fallo sino también intentar solucionarlo. En el video, se describe como un nivel más avanzado de control de errores, donde se añade redundancia a los datos para poder identificar y arreglar los errores. Se ilustra con la idea de que añadir más redundancia puede permitir corregir errores hasta cierto punto.

💡Redundancia

La redundancia es la adición de información adicional a los datos para facilitar su verificación y posible corrección. Se menciona en el video como un medio para detectar y corregir errores, ya que al tener datos adicionales, se puede verificar la integridad de los datos principales y, en algunos casos, incluso corregirlos.

💡Parity (Paridad)

El término 'paridad' se refiere a un método de detección de errores que utiliza un bit adicional para indicar si el número de unos en los datos es par o impar. En el video, se describe cómo se utiliza este método, incluso en tecnologías antiguas como las cintas magnéticas y de papel, para identificar si ha habido algún cambio en los datos.

💡CRC (Códice de Redundancia Cíclica)

El CRC es una técnica avanzada para detectar errores que utiliza una operación matemática más compleja que el paridad. Se destaca en el video como más efectiva que el paridad, especialmente para detectar errores a ráfagas. Se describe cómo funciona con un generador y cómo se utiliza en múltiples contextos, desde redes de comunicaciones hasta aplicaciones.

💡Polinomios

Los polinomios son utilizados en el CRC para generar una secuencia de bits que se añade a los datos para su transmisión. En el video, se menciona que los polinomios utilizados como generadores en el CRC son estandarizados y se utilizan en todos los contextos, lo que permite una detección eficaz de errores.

💡Ráfagas de errores

Las ráfagas de errores son eventos donde se producen múltiples errores en una secuencia breve de tiempo, generalmente causadas por interferencias externas. El video resalta cómo el CRC es especialmente efectivo para detectar este tipo de errores, que son comunes en entornos de transmisión de datos.

💡Probabilidad de error no detectado

La probabilidad de que un error no sea detectado por un mecanismo de control de errores es un aspecto importante a considerar. En el video, se discute cómo la elección del tamaño del CRC (8, 16 o 32 bits) afecta a esta probabilidad, con un CRC de 32 bits ofreciendo una mayor seguridad en la detección de errores.

💡Jumbo frames

Los jumbo frames son paquetes de red de gran tamaño, que se utilizan en internet para mejorar la eficiencia de la transmisión de datos. En el video, se menciona cómo el tamaño de los paquetes, y por ende el tamaño del CRC, puede variar, y se da un ejemplo de cómo se utiliza el CRC incluso en paquetes de gran tamaño.

Highlights

Se discuten dos niveles de control de errores: detección y corrección de errores.

Para corregir errores, es necesario agregar información adicional y redundancia a los datos.

Los sistemas de transmisión de datos han incorporado detección y corrección de errores desde hace tiempo.

Se describe el uso de la paridad en cintas magnéticas y cintas de papel para detección de errores.

El CRC (Cyclic Redundancy Check) es más efectivo que la paridad, especialmente en la detección de errores a ráfagas.

El CRC es comúnmente utilizado en redes de comunicaciones y en el nivel de aplicación para verificar la integridad de archivos.

El proceso de detección de errores con paridad impar se ilustra con un ejemplo sencillo.

El CRC utiliza generadores y polinomios para maximizar la eficiencia en la detección de errores.

Se explica un ejemplo simplificado del proceso de CRC utilizando un generador numérico.

Los polinomios generadores para CRC están estandarizados y utilizados universalmente en la industria.

El tamaño del CRC (8, 16, o 32 bits) afecta la probabilidad de detección de errores y su eficiencia.

El uso de CRC de 8 bits es extremadamente inusual y solo se ve en ciertos contextos especiales.

El CRC de 32 bits es la norma actual en la mayoría de las aplicaciones y redes.

La probabilidad de que un error no sea detectado con un CRC de 16 bits es de 1 en 65.536.

El tamaño del paquete en Internet y su relación con el tamaño del CRC se discute con ejemplos.

Se menciona el uso de 'jumbo frames' en Internet para aumentar la eficiencia de transmisión.

La reducción del tamaño del CRC en ciertos casos puede mejorar la eficiencia, pero con riesgos de no detectar errores.

El uso de CRC en diferentes contextos y su adaptabilidad a diferentes tamaños de paquetes se destaca.