cara menemukan kesalahan pengiriman data dengan metode LRC, VRC, dan CRC

PRINSIP KERJA DAN ARSITEKTUR CARA MENEMUKAN KESALAHAN PENGIRIMAN DATA
1. LRC (Logitudional Redundancy Check)

cek redundansi longitudinal (LRC) atau cek redundansi horizontal adalah bentuk cek redundansi yang diterapkan secara independen untuk masing-masing kelompok paralel bit stream.Teknik Longitudinal Redundancy Check (LRC) ini bisa dikatakan merupakan pengembangan teknik parity check. Pada LRC, data (payload) disusun menjadi sejumlah baris yang ditentukan (blok), kemudian dilakukan perhitungan bit paritas untuk setiap baris dan setiap kolom. Bit paritas baris ditaruh di ujung kanan, sedangkan bit paritas kolom diletakkan dibagian bawah. Sedangkan urutan transmisi dimulai dari kolom paling kiri kearah bawah.

Gambaran LRC dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Untuk melakukan perhitungan LRC, ditambahkan karakter tambahan (bukan satu bit) di bagian kiri dan bagian bawah blok :

a.     Block Check Character (BCC) pada tiap blok data. Tiap bit BCC merupakan pariti dari semua bit dari blok yang mempunyai nomor bit yang sama. Jadi bit 1 dari BCC merupakan pariti genap dari semua bit 1 karakter yang ada pada blok tersebut, dan seterusnya

b.    Ditentukan seperti parity, tetapi menghitung secara longitudinal pada pesan (dan juga secara vertikal)

c.     Kalkulasi berdasarkan pada bit ke-1, ke-2 dst (dari semua karakter) pada blok menggunakan operator XOR (paritas genap) atau ~XOR (paritas ganjil) :

·         Bit ke-1 dari BCC ß jumlah 1 pada bit ke-1 dari karakter

·         Bit ke-2 dari BCC ß jumlah 1 pada bit ke-2 dari karakter

·         98% laju deteksi error untuk burst errors ( > 10 bit)

·         Mampu mengoreksi error sebuah bit

·         Mampu mengoreksi error sebuah drive yang rusak (dalam RAID)

·         Perbaikan signifikan dibandingkan  parity checking

Contoh : Akan dilakukan pentransmisian string “DATA” dengan teknik LRC paritas ganjil. Data tersebut diubah menjadi sebuah blok yang terbagi menjadi empat baris. Masing-masing karakter direpresentasikan dengan biner kemudian dihitung paritasnya baik secara longitudinal maupun horizontal.

Ternyata blok yang diterima oleh penerima seperti pada tabel 1 dibawah ini.

Perhitungan paritas pada sisi penerima, untuk baris 2 menghasilkan 0 (genap) yang seharusnya 1 (ganjil) seperti pada baris yang lain. Demikian pula kolom 6 menghasilkan 0 (genap) yang seharusnya 1 (ganjil) seperti pada kolom yang lain. Jika dua error ini disilangkan maka akan diketahui bahwa error terjadi pada bit di baris 2 kolom 6.

Koreksi dilakukan dengan menginversi bit 0 menjadi 1 atau 1 menjadi 0 pada posisi bit yang baris dan kolomnya dinyatakan error.

  Untuk pengecekan error tambahan byte (atau kata) ditambahkan ke sebuah blok data untuk mengungkapkan korupsi data. Bit n of this byte indicates whether there was an even or odd number of "1" bits in bit position n of the bytes in the block.  Bit n byte ini menunjukkan apakah ada jumlah genap atau ganjil dari "1" bit pada posisi bit n byte di blok tersebut. The parity byte is computed by XOR ing the data bytes in the block.  Paritas byte dihitung dengan XOR ing byte data dalam blok. Longitudinal parity allows single bit errors to be detected.  paritas longitudinal memungkinkan kesalahan-kesalahan bit tunggal untuk dideteksi.

2.    VRC (Vertical Redundancy Check)

VRC (Vertical Redundancy Check) Adalah metode pengecekan eror yang melekat sedikit paritas untuk setiap byte data yang akan dikirim, yang kemudian di uji untuk menentukan apakah transmisi benar. Metode ini dianggap agak diandalkan. Jika angka ganjil dari bit yang menyimpang, periksa tidak akan mendeteksi kesalahan.

Sebuah pengecekan paritas metode sederhana error kontrol yang digunakan dalam transmisi asinkron dan penyimpanan utama. Lihat Tabel V-2.VRC memerlukan yang menambahkan sebuah bit paritas pada akhir setiap karakter atau nilai untuk membuat value.The bit total surat aneh atau bahkan matematika V, misalnya, dalam ASCII, dikodekan sebagai urutan sedikit 0110101, yang bahkan jumlah tanda, atau 1 bit. Jika jaringan diatur untuk default paritas ganjil, bit paritas akan menjadi 1, seperti yang akan membuat byte delapan-bit dengan, urutan 01.101.011 sehingga menciptakan nilai paritas ganjil.  Atau bit paritas akan menjadi 0 jika jaringan ditetapkan untuk bahkan paritas, seperti yang akan membuat byte delapan-bit dengan, urutan 01.101.010 sehingga mempertahankan nilai paritas genap. Perangkat penerima mengeksekusi proses matematis yang sama untuk memastikan bahwa nilai bit yang benar total diterima, maka penggunaan istilah redundansi dan memeriksa. Berbicara dalam hal cara logis di mana manusia menambahkan nomor fisik diposisikan dalam kolom, kedua perangkat jumlah bit nilai vertikal, sebagaimana digambarkan dalam tabel berikut, maka penggunaan istilah vertical.VRC mudah dan murah diterapkan di komputer mempekerjakan transmisi asynchronous, namun sangat bisa diandalkan, sebagai dua bit errored dalam karakter menghasilkan suatu kesalahan tidak terdeteksi. Selanjutnya, VRC tidak memberikan sarana yang melekat pada kesalahan correction.VRC sering dicirikan sebagai mengirim dan berdoa.

Table 2. Vertical Redundancy Check (VRC).

Bit/Value	c o n t r o l
1	1	1	0	0	0	1	0
2	1	1	1	0	1	1	0
3	0	1	1	1	0	1	1
4	0	1	1	0	0	1	1
5	0	0	0	1	1	0	0
6	0	0	0	0	0	0	0
7	1	1	1	1	1	1	1
8 (Parity Ganjil)	0	0	1	0	0	0	0

3.    CRC (Cyclic Redundancy Check)

CRC (Cyclic Redundancy Check) adalah algoritma untuk memastikan integritas data dan mengecek kesalahan pada suatu data yang akan ditransmisikan atau disimpan.

Data yang hendak ditransmisikan atau disimpan ke sebuah media penyimpanan rentan sekali mengalami kesalahan, seperti halnya noise yang terjadi selama proses transmisi atau memang ada kerusakan perangkat keras. Untuk memastikan integritas data yang hendak ditransmisikan atau disimpan, CRC dapat digunakan. CRC bekerja secara sederhana, yakni dengan menggunakan perhitungan matematika terhadap sebuah bilangan yang disebut sebagai Checksum, yang dibuat berdasarkan total bit yang hendak ditransmisikan atau yang hendak disimpan.

Dalam transmisi jaringan, khususnya dalam jaringan berbasis teknologi Ethernet, checksum akan dihitung terhadap setiap frame yang hendak ditransmisikan dan ditambahkan ke dalam frame tersebut sebagai informasi dalam header atau trailer. Penerima frame tersebut akan menghitung kembali apakah frame yang ia terima benar-benar tanpa kerusakan, dengan membandingkan nilai frame yang dihitung dengan nilai frame yang terdapat dalam header frame. Jika dua nilai tersebut berbeda, maka frame tersebut telah berubah dan harus dikirimkan ulang.

CRC didesain sedemikian rupa untuk memastikan integritas data terhadap degradasi yang bersifat acak dikarenakan noise atau sumber lainnya (kerusakan media dan lain-lain). CRC tidak menjamin integritas data dari ancaman modifikasi terhadap perlakukan yang mencurigakan oleh para hacker, karena memang para penyerang dapat menghitung ulang checksum dan mengganti nilai checksum yang lama dengan yang baru untuk membodohi penerima.

Kode pendeteksian kesalahan yang paling umum serta paling hebat adalah Cyclic Redundancy Check (CRC) yang dapat digambarkan sebagai berikut, dengan adanya blok bit k-bit, atau pesan, transmitter mengirimkan suatu deretan n-bit, disebut sebagai Frame Check Sequence (FCS), sehingga frame yang dihasilkan, terdiri dari k+n bit, dapat dibagi dengan jelas oleh beberapa nomor yang sebelumnya sudah ditetapkan. Kemudian receiver membagi frame yang datang dengan nomor tersebut dan, bila tidak ada sisa, maka diasumsikan tidak terdapat kesalahan.

Untuk menjelaskan hal tersebut, kita dapat menggunakan dua cara yaitu:

a.    Modulo 2 Aritmatik

Modulo 2 aritmatik menggunakan penambahan biner tanpa pembawa, yang hanya merupakan operasi EX-OR saja. Pengurangan biner tanpa pembawa juga diterjemahkan sebagai operasi EX-OR. Sebagai contoh:

Untuk Gambar Di sini silahakan cari sendiri yach... bukannya aku pelit tapi.. gambarnya aku tdk dapat temukan yang bagus2 mas brow... klik di sini

b.    Polynomials

Cara kedua mengamati proses CRC adalah dengan menyatakan seluruh nilai sebagai polynomial dalam suatu model variabel X, dengan koefisien-koefisien biner. Koefisien berhubungan dengan bit-bit dalam angka biner. Jadi, untuk M = 110011, kita peroleh M(X) = X⁵ + X⁴ + X + 1, dan untuk P = 11001, kita peroleh p (X) = X⁴ + X³ + 1. Operasi aritmetik lagi-lagi berupa modulo 2. Sekarang, proses CRC digambarkan sebagai:

Untuk Gambar Di sini silahakan cari sendiri yach... bukannya aku pelit tapi.. gambarnya aku tdk dapat temukan yang bagus2 mas brow... klik di sini

Error E(X) hanya akan menjadi tak terdeteksi bila dibagi dengan P(X). Hal ini bisa ditunjukkan bahwa semua kesalahan berikut ini tidak dibagi dengan pilihan P(X) yang sesuai dan karenanya mampu dideteksi:

·         Semua bit kesalahan tunggal

·         Semua bit kesalahan ganda, selama P(X) memiliki sedikitnya tiga 1s

·         Apapun angka kesalahan yang garijil, selama P(X) memuat faktor (X + 1)

·         Apapun banyaknya kesalahan dimana panjangnya kurang dari panjang polynomial pembagi; yakni, kurang dari atau setara dengan panjang FCS.

·         Kesalahan yang besar sekali

Selain itu, dapat pula ditunjukkan bahwa bila semua pola kesalahan dianggap sama, maka untuk kesalahan dari panjang r + 1, probabilitas dari kesalahan yang tak terdeteksi E (X) dibagi dengan p (X) l adalah 1/2r-1, dan untuk kesalahan yang lebih panjang, probabilitasnya adalah 1/2^r-1, dimana r adalah panjang FCS.

Empat versi P(X) yang telah digunakan secara luas adalah:

CRC-12 CRC-16 CRC-CCITT CRC-32

= X12 + X11 + X3 + X2 + X + 1 = X16 + X15 + X2 + 1 = X16 + X12 + X5 + 1 = X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X 12 + X11+ X10 + X8 + X7 + X5    + X4 + X2 + X + 1

Sistem CRC-12 dipergunakan untuk transmisi sederatan sebesar 6-bit karakter dan menbangkitkan 12-bit FCS. Baik CRC-16 maupun CRC-COTT populer untuk 8-bit karakter, masing-masing di Amerika Serikat dan Eropa, di mana keduanya sama-sama menghasilkan 16-bit FCS. Nampaknya ini sesuai untuk sebagian besar aplikasi, meskipun CRC-32 ditentukan sebagai salah satu pilihan untuk standar transmisi synchronous ujung-ke-ujung.

Share to

Facebook Google+ Twitter

Related Posts :