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【摘要】文中首先介紹了CRC算法，分析了該算法的原理，并重點針對其在計算機網絡通信中的應用問題進行了研究，最后強調了該算法應用過程中需注意的一系列問題，目的在于進一步提高計算機網絡通信的可靠性，提高差錯控制水平，降低通信差錯發(fā)生的幾率。

【關鍵詞】CRC算法;計算機;網絡通信;應用

1CRC算法概述

1．1CRC算法簡介

CRC算法即循環(huán)冗余校驗算法，從本質上看，屬于錯誤檢驗編碼的一種。目前，計算機網絡通信過程中，以該算法應用最為廣泛。相對于其他錯誤檢驗編碼形式而言，循環(huán)冗余校驗算法在漏檢率與誤判率的控制方面，體現出了極大的優(yōu)勢［1］。循環(huán)冗余校驗算法，具有二元碼組簡單的特點，這是促使其誤判率降低的主要原因。參數表是CRC算法的重要組成部分，共包括512字節(jié)，是支撐算法完成的關鍵［2］。在CRC算法運行前，需要首先確保存在可容納512字節(jié)大小的參數表的區(qū)域作為保證，以此為基礎，通過對參數表的應用，實現整個計算過程。

1．2CRC算法的實現

從循環(huán)冗余校驗算法實現的角度看，主要包括硬件實現與軟件實現兩種，實踐經驗表明，相對于硬件實現而言，軟件實現速度更快、效率更高，因此，相應領域目前一般以軟件實現作為該算法的主要實現方法，以太網便屬于循環(huán)冗余檢驗算法軟件實現的代表。計算機網絡實體之間通信功能的實現，需要通過數據包的傳輸來控制，數據包的構成情況如圖1［3］從圖1中可以看出，數據包主要由SOH、序號、長度、數據、校驗碼五大部分構成。①SOH:SOH屬于整個數據包的包頭，功能在于對即將傳輸的數據的源站地址以及目的站地址等信息進行保存，確保數據能夠從源站地，快速準確的傳輸到目的站，避免數據傳輸過程中發(fā)生錯誤，提高數據信息傳輸的可靠性及傳輸效率。②序號:序號同樣屬于數據包的主要組成部分之一，功能在于顯示數據包的組數，簡單的說，兩者顯示的數值需保持一致，如存在3組數據包，則序號顯示為3。③長度:長度是顯示數據包中字節(jié)的主要部分，在整個數據傳輸過程中，同樣發(fā)揮著重要的作用。④數據:數據即計算機網絡通信過程中，所需要傳輸的各類型的信息，是傳輸的主體以及主要傳輸對象。⑤校驗碼:校驗碼處于整個數據包的尾部，是糾正整個數據傳輸中發(fā)生的錯誤的主要部分。數據傳輸過程中，出現差錯在所難免，如何降低差錯出現的幾率，是有關人員研究的重點。作為數據包主要組成部分之一，校驗碼的功能在于對數據傳輸過程中出現的差錯進行檢驗，以使差錯能夠被有效控制，最終達到提高計算機網絡通信可靠性的目的。需注意的是，校驗碼需對從“SOH”到“數據”的數據包中的每一部分進行校驗，以全面降低網絡通信出現差錯的幾率。

2CRC算法在計算機網絡通信中的應用

從循環(huán)冗余校驗算法的應用過程、校驗碼的生成以及該算法應用的優(yōu)勢與缺陷三方面入手，對算法在計算機網絡通信中的應用情況進行了研究:

2．1CRC算法在計算機網絡通信中的應用過程

與計算機網絡通信所需傳輸的數據之間建立編碼關系，是循環(huán)冗余校驗算法的主要原理之一［4］。上述原理的實現，需要通過將校驗碼加入到數據包的末尾部分來達成。在與數據之間建立了聯系之后，數據便能夠從源地址正式開始傳輸。目的地地址在接收到數據之后，會通過“譯碼”這一過程，對本身加入了校驗碼的數據，進行反運算，如運算結果與源地址的結果相符，則說明在計算機網絡通信過程中，未出現錯誤。相反，如通過對運算結果的對比，發(fā)現兩者之間存在差異，則認為數據傳輸過程中，發(fā)生了差錯，此時，數據接收目的地，會反復循環(huán)完成“譯碼”過程，直到結果一致為止。在循環(huán)冗余算法的應用過程中，數據包中的SOH及數據等，均以信息代碼組的形式體現，其傳輸過程，均以二進制作為主要方式。在校驗碼檢驗計算過程中，需通過將代表數據包的二進制數據，與某一多項式相除，如計算發(fā)現，兩者相除能夠取整數，則認為本次網絡通信過程中，未發(fā)生錯誤，所接收到的數據，與源地址所發(fā)送的數據相符。相反，如果計算發(fā)現，兩者相除無法取整數，則證明傳輸過程中出現了錯誤。模2運算法，是完成該計算過程所應用的主要方法，實踐證明，該方法計算效率高，且計算結果能夠準確的反應通信情況［5］。

2．2校驗碼的生成

循環(huán)冗余算法在計算機網絡通信中的應用，以算法校驗碼生成的過程為主，具體步驟如下:①完成初始化過程，并設置循環(huán)變量初始值。②信息被輸送到余數單元。③余數單元向左移動8位。④余數單元向左移動1位。⑤將最高位與1對比，判斷其是否等于1，如等于1，則需判斷余數是否整除，同時判斷是否循環(huán)8次，如循環(huán)8次，則可將余數存儲，并完成256次計算，最終結束計算。⑥如將最高位與1對比，發(fā)現其不等于1，則需判斷是否循環(huán)8次，如否，則應重新開始收集信息，并將其輸送到余數單元，如是，則可存儲余數，并在完成256次計算后，結束計算。⑦計算必須保證完成256次。采用上述校驗碼生成方法的原因在于能夠有效糾正不同數量的錯誤，實踐應用中，對于網絡通信質量的提高，能夠起到極大的促進作用。

2．3CRC算法在計算機網絡通信中應用的優(yōu)勢與缺陷

循環(huán)冗余算法在計算機網絡通信中的應用，優(yōu)勢較為顯著，具體體現在糾錯效率高這一方面，可在短時間內迅速完成計算，結束糾錯過程，對于計算機網絡通信速度的提高以及通信效率的保證，均具有重要價值，與傳統(tǒng)檢錯碼糾錯的應用效果相比，優(yōu)勢顯著。但需要認識到的是，該算法的應用同樣具有一定的缺陷，主要體現在參數表的存儲方面，必須具備較大的空間，以存儲參數碼，否則，算法的糾錯效率則會受到影響。

3CRC算法的糾錯條件與注意事項

3．1CRC算法的糾錯條件

循環(huán)冗余校驗算法在計算機網絡通信糾錯過程中的應用，必須保證具備一定的條件:①能夠將所有奇數個的錯誤進行糾錯處理。②單個突發(fā)性錯誤可被有效糾正。③兩個錯誤可被有效糾正。如糾錯滿足上述條件，則認為循環(huán)冗余校驗算法，可有效滿足計算機網絡通信對于通信可靠性以及通信效率的需求，可將其用于通信的糾錯過程中，以使計算機通信整體水平得到進一步的提高。

3．2CRC算法應用注意事項

在循環(huán)冗余校驗算法的應用過程中，需注意的問題包括多項式的選擇以及算法編碼方法的選擇兩種。

3．2．1多項式的選擇

在算法執(zhí)行過程中，判斷通信是否存在錯誤，需要將以二進制為代表的數據包，與某一多項式相除，并通過對兩者是否能夠整除的判斷，實現糾錯的功能。在這一過程中，如何選擇多項式，會對最終的計算結果產生極大的影響，進而影響糾錯效果，因此，在循環(huán)冗余校驗算法的應用過程中，必須重視多項式的選擇問題。通常情況下，多項式會自動生成，而自動生成的多項式，往往具有一定的規(guī)律。差錯以及誤碼檢測的特點，是決定所生成的多項式的主要因素。為提高多項式生成的可靠性，必須確保所有發(fā)生錯誤的位數，其余數不為零。另外，如錯誤的位置較多，處于不同位置的錯誤，其余數應與其位置相互對應，且與余數循環(huán)的規(guī)律相符合。在滿足上述條件的基礎上，多項式選擇的準確率更高。

3．2．2算法編碼方法

在循環(huán)冗余算法的應用過程中，需要首先將數據包編碼，目的主要在于使其第k位有效信息，能夠實現左移r個單位的過程，進而得到余數。可將編碼所包含與體現的信息，視為數值，并采用模2運算的方法，對其余數的多項式進行運算，最終獲得相應校驗碼。

4結論

綜上所述，CRC算法屬于計算機網絡通信糾錯算法的一種，具有糾錯效率高的優(yōu)勢，且能夠有效發(fā)現數據傳輸過程中的錯誤，提高通信的可靠性。在該算法的應用過程中，應注意有關多項式以及算法編碼方法等問題，同時，綜合應用模2運算法，確保通信過程發(fā)生的差錯，能夠被有效發(fā)現與糾正，這對于計算機網絡通信整體效率的提高以及效果的改善具有重要意義。

［參考文獻］

［1］許偉，王曉燕．CRC算法在計算機網絡通信中的應用［J］．數字技術與應用，2014(02):119－121．

［2］程立輝，黃貽彬，付金華，徐潔．CRC算法在計算機網絡通信中的漏檢分析［J］．河南科學，2007(03):473－475．

［3］萬曉燕，陳姍．CRC算法在計算機網絡通信中的應用策略探究［J］．信息系統(tǒng)工程，2016(05):144．

［4］陶傳會．淺議CRC算法在計算機網絡通信中應用［J］．信息與電腦(理論版)，2011(05):136－138．

作者:李欣 單位:新疆工程學院