Telecomunicazioni @ Telecomunicazioni

• Nel linguaggio tecnico è la capacità  di un'attrezzatura o di un sistema informatico in cui sono presenti più elementi (generalmente il doppio)  di svolgere  una stessa funzione, così di aumentarne l'affidabilità. 

Acronimo di single large expensive disk. Questo acronimo si riferisce ai grandi dischi rigidi che si usavano, prima dell'arrivo dei RAID, e si usano ancora adesso su computer di grandissime dimensioni e avevano il difetto di costare molto e di essere altamente vulnerabili, essendo che il guasto di un singolo disco avrebbe compromesso l'accesso all'intero insieme di dati.

In Informatica e Telecomunicazioni è importantissima la rilevazione di un errore, affinché si mantengano integri i dati nonostante viaggino in sistemi aventi un canali rumorosi.

Grazie ai bit ridondanti r è possibile la rilevazione.

La possibilità di rilevazione o di correzione degli errori di un codice dipende dalla distanza di Hamming.

Un esempio semplice ma allo stesso tempo efficiente è il bit di parità.

Vedi: https://moodle.calvino.ge.it/pluginfile.php/5429/mod_resource/content/0/Errori%20detect%20correct.pdf

 Si aggiunge ai bit del dato un singolo bit, ridondante, detto bit di parità.Scelto in modo che il numero di 1 nella parola di codice sia dispari (schema di “parità dispari”).

Es.

1. 10101000 | 0 <------ Gli 1 di questo codice sono dispari quindi il bit di parità sarà 0
2. 10101010 | 1 <------ Gli 1 di questo codice sono pari quindi il bit di parità sarà 1

Qualunque informazione sia essa un numero, una data, un’immagine, un suono, prima di essere elaborata da un computer necessita di essere rappresentata in forma digitale. La codifica è il processo di  traduzione di informazioni in sequenze di bit. A volte si confondono i termini codice con il termine codifica.

RAID 1

Il RAID di livello 1 (striping + mirroring) prevede la suddivisione delle informazioni in unità chiamate strip e la duplicazione dei dischi. Quando un disco si rompe, il controller del RAID accede al disco di mirror per reperire i dati. Nel frattempo, il disco rotto può essere sostituito con un disco di scorta, chiamato spare disk, procedura che a volte è consentita "a caldo", ovvero senza spegnimento della macchina.

Il RAID 1 è la soluzione più costosa, ma anche la più affidabile, rispetto ai guasti e infatti viene utilizzato per memorizzare dati nei sistemi bancari e finanziari.

Vantaggi

-          affidabilità, cioè resistenza ai guasti, che aumenta linearmente con il numero di copie (grazie al mirroring)

-          velocità di lettura (grazie allo striping)

Svantaggi

-          costi aumentati linearmente con il numero di copie

-          velocità di scrittura ridotta a quella del disco più lento dell'insieme

codeword:
Nella comunicazione, una parola in codice(codeword) è un elemento di un codice o protocollo standardizzato. Ogni parola in codice viene assemblata in base alle regole specifiche del codice e assegnata a un significato univoco.
Le parole in codice vengono generalmente utilizzate per ragioni di affidabilità, chiarezza, brevità o segretezza.

RAID 10

Un sistema RAID 1+0, chiamato anche RAID 10, è simile al RAID 0+1 ma i livelli RAID sono usati in senso invertito.
Nell'esempio sottostante si possono vedere 3 insiemi di dischi da 120 GB in RAID 1 che sono uniti per raggiungere lo spazio complessivo di 360 GB.

                                                RAID 0
                                                     │
┌——————————————┼——————————————┐
│                                                   │                                                   │
      RAID 1                                RAID 1                                         RAID 1
┌——┴———┐                 ┌——┴———┐                           ┌——┴———┐
│                     │                 │                     │                            │                     │
120GB        120GB          120GB           120GB                 120GB             120GB

Ogni disco di ogni sistema RAID 1 può danneggiarsi senza far perdere dati al sistema.
Comunque, se il disco danneggiato non viene sostituito, il disco rimasto nel RAID 1 rimane il punto critico del sistema.
Se il disco rimasto si dovesse rompere, tutte le informazioni contenute nell'intero sistema andrebbero perse.
Un disco da 120 GB potrebbe essere aggiunto in ogni momento nel sistema RAID 1 per aumentare la ridondanza.
Diversamente dal RAID 0+1, i sotto-sistemi RAID 1 non devono essere aggiornati contemporaneamente.

La rilevazione d'errore consiste nella capacità di scoprire la presenza di errori causati dal rumore o da altri fenomeni deterioranti durante una trasmissione di dati (ad es. tramite il bit di parita') , la correzione d'errore consiste invece nell'ulteriore abilità di ricostruire i dati originali, eliminando gli errori occorsi durante la trasmissione.

Gli errori che possono verificarsi durante la comunicazione sono di tre tipi :

     -Errori single bit (bit singolo);

     -Errori multi bit (bit multiplo);

     -Errori burst (a “raffica”);

Un metodo molto semplice per l’individuazione degli errori è quello di attuare un doppio invio per ogni unità di dati. Il ricevente ha quindi il compito di confrontare bit per bit le due copie della stessa unità.
Questa tecnica renderebbe la trasmissione perfettamente affidabile, essendo infinitesima la probabilità di due errori sullo stesso bit, ma molto lenta.
Si preferiscono quindi altri metodi che si basano sull’aggiunta di pochi bit scelti in modo sapiente. La tecnica che viene utilizzata da questi metodi è nota come ridondanza .

I bit supplementari, infatti, sono a tutti gli effetti ridondanti e vengono distrutti non appena il sistema ricevente si sia accertato di una trasmissione corretta .

I logaritmi principali che sfruttano questa tecnica sono:

VRC (Vertical Redundancy Check)

LRC (Longitudinal Redundancy Check)

CRC (Cyclic Redundancy Check)