Cum diferă comunicarea simplex de comunicarea duplex? Clasificarea canalelor de comunicare. Simplex. Semi duplex. Duplex

Accesul la un mediu competitiv

Mecanisme de acces media

Fiecare rețea trebuie să accepte un anumit tip de mecanism de control al accesului media. Accesul la mediu este implementat la al doilea nivel (link) al modelului de referință OSI. Deși în teorie mecanismul de acces la mediu ar trebui să fie universal, în practică există mai multe modalități de implementare a acestuia. În special, în rețelele locale, sunt utilizate patru abordări diferite pentru a controla accesul la mediul de transmisie a datelor:

Concurs pentru drepturi de acces;

Trecerea jetonului;

Acces prioritar;

Acces dial-up.

Într-o rețea locală în care dispozitivele concurează pentru dreptul de a transmite date, metoda de acces media bazată pe dispute. Se numește o colecție de dispozitive care concurează între ele pentru lățimea de bandă domeniul de coliziune. Această metodă este utilizată în multe variante de Ethernet.

Tehnologia de accesare a mediului bazată pe competiție este destul de primitivă și nu presupune utilizarea unui mecanism de control centralizat. În schimb, fiecare dispozitiv de rețea preia toate funcțiile de organizare a procesului de transmitere a datelor sale. De fiecare dată când un dispozitiv este pe cale să transmită date, acesta trebuie să stabilească dacă cablul este disponibil pentru transmisie sau este deja utilizat de un alt dispozitiv. Dacă cablul este în uz, trebuie să așteptați și să încercați din nou după un timp.

Din descrierea de mai sus a mecanismului de accesare a media pe bază de dispută, putem concluziona că toate dispozitivele conectate la rețea transmit și primesc date în același interval de frecvență. Mediul de transmisie este capabil să transmită doar un semnal la un moment dat, iar acest semnal ocupă întreaga gamă. Cu alte cuvinte, mediul de transmisie a datelor acceptă modul de transmisie cu lățime de bandă mono.

Tehnologia monobandă utilizează un singur canal pentru a transporta toate datele. De aceea:

Doar un singur dispozitiv poate transmite date la un moment dat;

Dispozitivul poate transmite sau primi date. Acest mod este numit semi-duplex.

O rețea semi-duplex permite transmiterea datelor către un singur dispozitiv la un moment dat - toate celelalte trebuie să rămână pasive și să asculte traficul pentru cadrele adresate acestora.

În duplex (full-duplex) Lățimea de bandă disponibilă a rețelei este împărțită în canale discrete. Alternativ, conductorii separați fizic pot fi utilizați pentru a crea un canal redundant folosind același interval de frecvență. O rețea tipică full-duplex utilizează tehnologia de comutare. În orice caz, fiecărui dispozitiv îi este permis atât să primească, cât și să transmită date pe unitatea de timp.

Trebuie remarcat faptul că într-o rețea full-duplex care oferă acces bazat pe dispute, doar un dispozitiv dintr-un anumit domeniu de dispută este permis să transmită date la un moment dat. Cu toate acestea, atunci când implementați o rețea full-duplex, fiecare dispozitiv este conectat la un port dial-up. Astfel, numărul de dispozitive din fiecare domeniu de disputa se reduce la două: dispozitivul în sine și portul de comutare la care este conectat.

Simultan. În modul semi-duplex- fie să transmită, fie să primească informații.

Mod semiduplex

Modul în care transmisia se realizează în ambele direcții, dar cu o diviziune în timp se numește semi-duplex. În orice moment, transmisia are loc într-o singură direcție.

Diviziunea în timp este cauzată de faptul că nodul de transmisie ocupă complet canalul de transmisie la un moment dat. Fenomenul când mai multe noduri de transmisie încearcă să transmită în același timp se numește coliziune și este considerat un fenomen normal, deși nedorit, în cadrul metodei de control al accesului CSMA/CD.

Acest mod este utilizat atunci când rețeaua utilizează cablu coaxial sau hub-urile sunt folosite ca echipamente active.

În funcție de hardware, recepția/transmisia simultană în modul semi-duplex poate fi fie imposibilă din punct de vedere fizic (de exemplu, datorită utilizării aceluiași circuit pentru recepție și transmisie în walkie-talkie) fie poate duce la coliziuni.

Modul duplex

Un mod în care, spre deosebire de semi-duplex, transmisia de date poate fi efectuată simultan cu recepția datelor.

Viteza totală a schimbului de informații în acest mod poate ajunge de două ori mai mare. De exemplu, dacă tehnologia Fast Ethernet este utilizată cu o viteză de 100 Mbit/s, atunci viteza poate fi aproape de 200 Mbit/s (100 Mbit/s transmitere și 100 Mbit/s recepție).

Un exemplu ilustrativ este o conversație între două persoane pe un walkie-talkie (mod semi-duplex) - când la un moment dat o persoană fie vorbește, fie ascultă și la telefon (full duplex) - când o persoană poate vorbi și asculta în același timp.

Comunicarea duplex se realizează de obicei folosind două canale de comunicare: primul canal este comunicația de ieșire pentru primul dispozitiv și de intrare pentru al doilea, al doilea canal este de intrare pentru primul dispozitiv și de ieșire pentru al doilea.

În unele cazuri, este posibilă comunicarea duplex folosind un canal de comunicare. În acest caz, atunci când primește date, dispozitivul își scade semnalul trimis din semnal, iar diferența rezultată este semnalul expeditorului (comunicare prin modem prin firele telefonice, GigabitEthernet).

Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce este „Full duplex” în alte dicționare:

Elicoidal dublu cu duplex Watson-Crick- Helix dublu, p. Watson Crick, duplex * paddouble helix, p. Watsana kryka, duplex * dublu helix sau d. h. DNA sau Watson Crick h. sau modelul duplex al lui Watson Crick, care descrie structura ADN-ului ca o spirală, care este format din două... ... Genetica. Dicţionar enciclopedic

modul full duplex- - [E.S. Alekseev, A.A. Myachev. Dicționar explicativ englez-rus despre ingineria sistemelor informatice. Moscova 1993] full duplex Transmisie simultană în două sensuri. duplex (complet)… …

Cablu UTP cu conector 8P8C (denumit în mod eronat RJ 45), utilizat în rețelele 10BASE T, 100BASE T(x) și 1 Ethernet... Wikipedia

Nume: Nivel de rețea de teletip (model OSI): Familia de aplicații: Port TCP/IP/ID: 23/TCP Scopul protocolului: terminal de text virtual Specificații: RFC 854 / STD 8 ... Wikipedia

Moduri de operare duplex și half-duplex ale dispozitivelor de recepție și transmisie (modemuri, plăci de rețea, walkie-talkie, telefoane). În modul duplex, dispozitivele pot transmite și primi informații simultan. În modul semi-duplex, fie transmiteți, fie ... ... Wikipedia

Moduri de operare duplex și half-duplex ale dispozitivelor de recepție și transmisie (modemuri, plăci de rețea, walkie-talkie, telefoane). În modul duplex, dispozitivele pot transmite și primi informații simultan. În modul half-duplex, fie transmiteți, fie... ... Wikipedia - adaptor de rețea pentru plăci de rețea interfață de rețea O componentă de computer pentru conectarea la o rețea de calculatoare. adaptor de rețea Un dispozitiv periferic (placă) care asigură conexiunea între un computer și o rețea LAN.… … Ghidul tehnic al traducătorului

Tehnologia de comutare în sine nu are nicio influență directă asupra metodei de acces media utilizată de porturile de comutare. Când este conectat la un port switch pe un segment care este un mediu partajat, acel port, ca toate celelalte noduri de pe acel segment, trebuie să accepte modul semi-duplex.

Cu toate acestea, atunci când nu un segment, ci doar un computer este conectat la fiecare port de comutare și pe două canale separate fizic, așa cum se întâmplă în aproape toate standardele Ethernet, cu excepția versiunilor coaxiale de Ethernet, situația devine mai puțin clară. Portul poate funcționa atât în ​​modul normal half-duplex, cât și în modul full-duplex.

În funcționarea semi-duplex, portul comutatorului detectează în continuare coliziunile. Domeniul de coliziune în acest caz este o secțiune a rețelei care include un transmițător comutator, un receptor comutator, un transmițător adaptor de rețea de computer, un receptor adaptor de rețea de computer și două perechi răsucite care conectează transmițătoarele la receptoare. O coliziune are loc atunci când portul de comutare și transmițătoarele adaptorului de rețea încep să-și transmită cadrele în același timp sau aproape.

În modul duplex, transmiterea simultană a datelor de către transmițătorul portului comutator și adaptorul de rețea nu este considerată o coliziune. În principiu, acesta este un mod de operare destul de natural pentru canalele individuale de transmisie a datelor duplex și a fost întotdeauna utilizat în protocoalele de rețea cu zonă largă. Cu comunicația full-duplex, porturile Ethernet de 10 Mbps pot transmite date la o viteză de 20 Mbps - 10 Mbps în fiecare direcție.

Deja primele switch-uri Kalpana acceptau ambele moduri de operare a porturilor lor, permițând comutatoarelor să fie folosite pentru a conecta segmente dintr-un mediu partajat, așa cum au făcut predecesorii lor bridge și, în același timp, permițând rata de schimb de date pe porturile destinate comunicațiilor. între comutatoare se dublează datorită funcționării acestor porturi în modul duplex.

Multă vreme, switch-urile Ethernet au coexistat în rețelele locale cu hub-uri Ethernet: nivelurile inferioare ale rețelei clădirii, cum ar fi rețelele de grupuri de lucru și departamente, au fost construite pe hub-uri, iar switch-urile au servit pentru a combina aceste segmente într-o rețea comună.

Treptat, comutatoarele au început să fie folosite la etajele inferioare, înlocuind hub-urile, deoarece prețurile comutatoarelor erau în continuă scădere și performanța lor creștea (datorită suportării nu numai tehnologiei Ethernet cu o viteză de 10 Mbit/s, ci și a tuturor celor mai mari ulterioare). - versiuni de viteză ale acestei tehnologii, adică Fast Ethernet la 100 Mbps, Gigabit Ethernet la 1 Gbps și 10G Ethernet la 10 Gbps). Acest proces a culminat cu deplasarea hub-urilor Ethernet și tranziția la rețele complet comutate, un exemplu de astfel de rețea este prezentat în Fig. 1

Orez. 1 Rețea Ethernet complet comutată.

Într-o rețea Ethernet complet comutată, toate porturile funcționează în modul full duplex, iar redirecționarea cadrelor se bazează pe adrese MAC. Odată cu dezvoltarea tehnologiilor Fast Ethernet și Gigabit Ethernet, modul duplex a devenit unul dintre cele două moduri standard de operare cu drepturi depline ale nodurilor de rețea. Cu toate acestea, practica utilizării primelor switch-uri cu porturi Gigabit Ethernet a arătat că acestea sunt aproape întotdeauna folosite în modul duplex pentru a interacționa cu alte switch-uri sau adaptoare de rețea de mare viteză. Prin urmare, la dezvoltarea standardului Ethernet 10G, dezvoltatorii săi nu au creat o versiune care să funcționeze în modul half-duplex, cimentând în cele din urmă plecarea mediului partajat de tehnologia Ethernet.

Părere

Acest principiu de funcționare implică în mod firesc doar o conexiune punct la punct. Dar acesta este mai mult un mare plus decât un minus. Faptul este că în acest caz nu este nevoie de nicio reglare manuală (coordonare), instalarea de rezistențe suplimentare (sunt deja încorporate), iar linia în sine va funcționa întotdeauna în modul cel mai optim. Tot ce trebuie să faceți este să sertiți capetele cablului în conectorii telefonici standard și să le conectați la prizele corespunzătoare, similar cu modul în care sunt instalate rețelele Ethernet. Următoarea figură prezintă diagrama rețelei RS-.5.

Figura 2

În implementarea mea, convertoarele RS-.5 nu au propria lor sursă de alimentare a transmițătorului. Faptul este că un cablu cu perechi răsucite are întotdeauna cel puțin 2 perechi de fire. Prin urmare, am folosit o altă pereche de fire pentru a transmite tensiunea de alimentare către toate transmițătoarele de pe linie/rețea. Acest lucru vă permite să scăpați de convertoarele dc/dc (un lucru destul de scump). Toate părțile transceiver ale convertoarelor pot fi alimentate de la o singură sursă de alimentare. Dacă rețeaua este mare, poate exista mai mult de un antreprenor individual în mod natural.
Imaginea prezintă o cutie cu două porturi și inscripția RS-.5 Switch - de fapt, capacitatea de a comuta date într-o rețea de transfer de date asincronă este determinată de protocolul utilizat. În practică, nu am văzut asta în niciun protocol, dar nu este greu de implementat.

După elaborarea principiilor de bază, a fost dezvoltată o diagramă de circuit a transmițătorului UART la RS.5 (Figura 3).

Figura 3

Deși nu este nimic de dezvoltat acolo. Am ales cel mai ieftin dintre optocuptoarele nu cele mai lente - H11L1. Viteză revendicată de până la 1 MB. La viteza 115200 merge bine. Deși există un moment neplăcut: un optocupler a funcționat până la o viteză de 921.600 de biți pe secundă, în timp ce celălalt s-a împiedicat deja la 230.400 de biți pe secundă. În timpul diagnosticării oscilografice, s-a dovedit că toate optocuptoarele H11L1 trag de marginea de fugă. În general, aceasta nu este o problemă; puteți alege optocuple după gusturile dvs.
Așa arată totul în hardware (desigur, acestea sunt hardware de testare):

Figura 4

Figura 5

O caracteristică interesantă: dacă deconectați conectorul la un capăt, emițătorul de la celălalt capăt își va primi ecoul. Pe viitor, vreau să încerc să folosesc acest efect și să folosesc același modul pentru a face un contor de lungime a cablului.

În sistemele tehnice, apare adesea sarcina de a conecta două subsisteme sau două noduri pentru a organiza schimbul de informații între ele. Legătura de comunicare rezultată este numită canal de comunicare.

Canalele de comunicație pot fi împărțite după tipul de semnal transmis (electric, optic, semnal radio etc.), după mediul de transmisie a datelor (aer, conductor electric, fibră optică etc.) și după multe alte caracteristici. Acest articol va discuta despre împărțirea canalelor de comunicare în funcție de moduri și reguli de primire și transmitere a informațiilor. Pe baza acestor caracteristici, canalele de comunicare sunt împărțite în simplex, half-duplex și full-duplex.

Comunicare simplex

Un canal de comunicație simplex este un canal unidirecțional; datele prin intermediul acestuia pot fi transmise doar într-o singură direcție. Primul nod este capabil să trimită mesaje, al doilea le poate primi doar, dar nu poate confirma primirea sau răspunde. Un exemplu tipic al acestui tip de canale de comunicare sunt anunțurile vocale din școli, spitale și alte instituții. Un alt exemplu este radioul și televiziunea.

La transmisia de date simplex, un nod de comunicație are un transmițător și celălalt (altele) un receptor.

Comunicare semi-duplex

Cu un tip de comunicare semi-duplex, ambii abonați au capacitatea de a primi și transmite mesaje. Fiecare nod conține atât un receptor, cât și un transmițător, dar nu pot funcționa simultan. În fiecare moment de timp, canalul de comunicație este format din emițătorul unui nod și receptorul altuia.

Un exemplu tipic de canal de comunicare semi-duplex este un walkie-talkie. La radio, un dialog sună de obicei cam așa:

- Belka, Belka! Sunt Madagascar! Bine ati venit!

- Madagascar, eu sunt Belka. Bine ati venit!

Cuvântul „Primire” deleagă dreptul de a transmite un mesaj. În acest moment, nodul care a fost receptor devine emițător și invers. Desigur, direcția schimbului de date nu se schimbă de la sine. Există un buton special pe radio în acest scop. O persoană care începe să vorbească apasă pe acest buton, transformându-și walkie-talkie în modul de transmisie. După aceea, își spune mesajul și cuvântul de cod „Primire”, eliberează butonul și revine în modul receptor. Cuvântul cod îi permite celuilalt abonat să știe că mesajul este complet și poate trece în modul de transmitere pentru un mesaj de răspuns. Cuvântul „Recepție” vă permite să evitați coliziunile atunci când ambii abonați încep să transmită simultan și niciunul dintre mesaje nu va fi auzit de interlocutor.

Comunicare duplex

Pe un canal duplex, datele pot fi transmise în ambele direcții simultan. Fiecare nod de comunicație are un receptor și un transmițător. După stabilirea comunicării, emițătorul primului abonat se conectează la receptorul celui de-al doilea și invers.

Un exemplu clasic de canal de comunicare duplex este o conversație telefonică. Desigur, este dificil pentru o persoană să vorbească și să asculte interlocutorul în același timp, dar o astfel de oportunitate există în timpul unei conversații telefonice și, vedeți, vorbirea la un telefon duplex este mult mai convenabilă decât la jumătate. walkie-talkie duplex. Dispozitivele electronice, spre deosebire de oameni, pot transmite și primi simultan mesaje fără probleme, datorită vitezei și arhitecturii interne.