Obsah

Parita (Parity)

Parita je matematický mechanismus kontroly integrity. Představte si ji jako „kontrolní součet“. Pokud odesíláte řadu nul a jedniček, přidáte na konec ještě jednu číslici tak, aby celkový počet jedniček byl buď vždy sudý, nebo vždy lichý.


1. Parita v přenosu dat (Detekce chyb)

Nejzákladnější použití parity je při posílání dat po sériové lince nebo v operační paměti.

Existují dva typy:

Příklad (Sudá parita):

Chceme poslat číslo 1011 (obsahuje tři jedničky).

1. Aby byl počet jedniček sudý, musíme přidat **1**.
2. Výsledek: **10111** (nyní máme čtyři jedničky -> sudé).
3. Pokud příjemce dostane **10011** (jedna nula se cestou změnila), spočítá jedničky (3 -> liché) a ví, že **data jsou poškozená**.

Omezení: Tato jednoduchá parita umí poznat, že nastala chyba, ale neumí ji opravit (neví, který bit je špatně).


2. Parita v RAID poli (Obnova dat)

U diskových polí (např. RAID 5) se využívá pokročilejší logika založená na operaci XOR (Exclusive OR). Zde parita neslouží jen k tomu, aby řekla „něco je špatně“, ale dokáže chybějící data dopočítat.

Kouzlo XOR operace

Představte si tři disky, kde třetí disk (Parita) je výsledkem XOR operace disků A a B. Rovnice: $$Disk A \oplus Disk B = Parita$$

Pokud nám Disk A selže (shoří), můžeme ho vypočítat zpětně: $$Parita \oplus Disk B = Disk A$$

Příklad obnovy dat:

Mějme data:

Havárie: Disk A shoří. Máme jen Disk B (11) a Paritu (01). Výpočet: $$11 \oplus 01 = 10$$ Výsledek: Získali jsme zpět obsah Disku A (10).

Toto je důvod, proč je RAID 5 pomalejší při zápisu (musí pokaždé vypočítat paritu), ale zachrání data při výpadku disku.


3. Parita v paměti RAM (ECC)

Běžné paměti RAM v domácích počítačích paritu nepoužívají. Pokud se bit v paměti samovolně otočí (např. vlivem kosmického záření), počítač spadne (modrá smrt) nebo se poškodí soubor.

Servery používají ECC paměti (Error Correcting Code), které mají paritní čipy navíc.


Srovnání typů parity

Typ Účel Schopnost Kde se používá
Paritní bit Kontrola přenosu Pouze detekuje chybu. Sériové porty, staré PC.
ECC Ochrana paměti RAM Detekuje a opraví 1 bit. Servery, pracovní stanice.
RAID Parita Ochrana disků Dopočítá celý chybějící disk. RAID 5, RAID 6.

Související pojmy: RAID, Bity a Byty, XOR, ECC RAM, Binární soustava.