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:

Sudá parita (Even Parity): Paritní bit se nastaví tak, aby celkový počet jedniček byl sudý.
Lichá parita (Odd Parity): Paritní bit se nastaví tak, aby celkový počet jedniček byl lichý.

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:

Disk A: 10 (binárně)
Disk B: 11 (binárně)
Paritní disk (A XOR B): 01

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.

Dokážou chybu nejen detekovat, ale v případě jednoho bitu i okamžitě opravit bez pádu systému.

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.