حالت دوبلکس کانال. تفاوت بین VPS، VDS، PDS و VM

حالت کارکرد دوبلکس یک مودم به معنای توانایی انتقال و دریافت اطلاعات به طور همزمان است. مشکل مودم توانایی کانال برای انتقال اطلاعات دوطرفه نیست، زیرا کانال تلفن معمولی دوبلکس است و قابلیت تشخیص دمدولاتور مودم را دارد سیگنال ورودیدر برابر پس زمینه سیگنال خروجی خود منعکس شده از تجهیزات مرکز تلفن خودکار. در عین حال، قدرت آن نه تنها قابل مقایسه است، بلکه در بیشتر موارد به طور قابل توجهی از قدرت سیگنال مفید دریافتی فراتر می رود (زیرا ترکیب و جداسازی انتقال و دریافت با استفاده از سیستم های دیفرانسیل انجام می شود که نمی توانند به طور ایده آل برای سرکوب کامل تنظیم شوند. سیگنال فرستنده مودم محلی). بنابراین، اینکه آیا مودم ها می توانند اطلاعات را به طور همزمان در هر دو جهت انتقال دهند یا خیر، توسط قابلیت های پروتکل لایه فیزیکی مشخص می شود.

اتصال مشترک انتقال داده به کانال تلفن را می توان با استفاده از یک پایانه چهار سیمه (عمدتا با کانال های اجاره ای) و / یا یک پایانه دو سیمه (عمدتا با کانال های سوئیچ) انجام داد. با یک پایانه چهار سیم، انتقال و دریافت به طور مستقل از یکدیگر انجام می شود. در این حالت از هر جفت برای انتقال اطلاعات فقط در یک جهت استفاده می شود و مشکل جداسازی سیگنال ورودی از خروجی منعکس شده وجود ندارد.

انتقال داده از طریق کانال های تلفن با پایانه دو سیمه با استفاده از یکی از روش های زیر سازماندهی می شود:

انتقال متناوب در هر یک از جهت ها (حالت نیمه دوبلکس)؛

جداسازی فرکانس جهت های انتقال (حالت دوبلکس: متقارن یا نامتقارن - بسته به برابری یا نابرابری سرعت های انتقال در جهات مختلف).

انتقال همزمان در هر دو جهت با سرکوب در دریافت سیگنال منعکس شده فرستنده خود (حالت دوبلکس با لغو اکو).

ساده ترین روش اجرا و کمترین کارایی در استفاده از یک کانال ارتباطی، روش انتقال سریال (نیم دوبلکس) است، زیرا انتقال فقط در یک جهت است و تغییر جهت انتقال زمان از دست می رود. به دلیل عدم وجود مشکل در نفوذ متقابل کانال‌های فرعی انتقال، و همچنین با بازتاب اکو، پروتکل‌های نیمه دوبلکس معمولاً با ایمنی بیشتر در برابر نویز و توانایی استفاده از کل پهنای باند کانال مشخص می‌شوند. این روش در نرخ انتقال پایین استفاده می شود. تمام پروتکل های فکس نیمه دوبلکس هستند. با توسعه سرعت های بالاتر، امکان سازماندهی انتقال شبه دوبلکس بر اساس این روش (حالت دوطرفه تجهیزات ترمینال داده در حین انتقال نیمه دوبلکس در کانال) - به اصطلاح - فراهم شد. روش پینگ پنگ

پروتکل های مودم

مودم ها را می توان بر اساس پروتکل هایی که پیاده سازی می کنند طبقه بندی کرد. تمام پروتکل هایی که جنبه های خاصی از عملکرد مودم ها را تنظیم می کنند را می توان به دو گروه بزرگ طبقه بندی کرد: بین المللی و شرکتی

پروتکل های سطح بین المللی تحت نظارت ITU-T توسعه یافته و توسط آن به عنوان توصیه پذیرفته شده است (که قبلا ITU-T نامیده می شد. کمیته مشورتی بین المللی تلفن و تلگراف - CCIT، مخفف بین المللی CCITT). تمام توصیه های ITU-T برای مودم ها در سری V هستند. پروتکل های اختصاصی توسط شرکت های مودم جداگانه برای رقابت توسعه داده شده اند. اغلب، پروتکل های اختصاصی تبدیل به پروتکل های استاندارد بالفعل می شوند و به طور کامل یا جزئی به عنوان توصیه های ITU-T پذیرفته می شوند، همانطور که در مورد تعدادی از پروتکل های Microcom اتفاق افتاده است. فعال‌ترین پروتکل‌ها و استانداردهای جدید در حال توسعه، شرکت‌های معروفی مانند AT&T، Motorolla، U.S Robotics، ZyXEL و دیگران هستند.

از نقطه نظر عملکردی، پروتکل های مودم را می توان به گروه های زیر تقسیم کرد:

پروتکل های حاکم بر اتصال و الگوریتم های تعامل بین مودم و DTE (V.10, V.11, V.24, V.25, V.25bis, V.28);

پروتکل‌های مدولاسیون که ویژگی‌های اصلی مودم‌های طراحی‌شده برای کانال‌های تلفنی دیال‌آپ و اختصاصی را تعریف می‌کنند. اینها شامل پروتکل هایی مانند V.17، V.22، V.32، V.34، HST، ZyX و تعداد زیادی ازدیگران؛

پروتکل های حفاظت از خطا (V.41، V.42، MNP1-MNP4).

پروتکل های فشرده سازی داده ها مانند MNP5، MNP7، V.42bis.

پروتکل های مذاکره پارامترهای ارتباطی در مرحله ایجاد آن ( دست دادنبرای مثال V.8.

پیشوندهای "bis" و "ter" در نام پروتکل ها به ترتیب نشان دهنده دومین و سومین تغییر پروتکل های موجود یا پروتکل مربوط به پروتکل اصلی است. در این مورد، پروتکل اصلی، به عنوان یک قاعده، پشتیبانی می شود.

وضوح در میان انواع پروتکل های مودم را می توان با طبقه بندی مشروط آنها در نمودار نشان داد.

بازخورد

این اصل عملکرد به طور طبیعی فقط بر یک اتصال نقطه به نقطه دلالت دارد. اما این بیشتر یک مزیت است تا منفی. واقعیت این است که در این مورد نیازی به تنظیم دستی (تطبیق)، نصب مقاومت های اضافی (آنها قبلاً داخلی هستند) وجود ندارد و خود خط همیشه در بهینه ترین حالت کار می کند. تنها کاری که لازم است این است که انتهای کابل را به کانکتورهای تلفن استاندارد بچسبانید و آنها را به سوکت های مناسب وصل کنید، مشابه نحوه نصب شبکه های اترنت. شکل زیر نمودار شبکه RS-.5 را نشان می دهد.

شکل 2

در اجرای من، مبدل های RS-.5 منبع تغذیه فرستنده خود را ندارند. نکته این است که کابل جفت پیچ خوردههمیشه حداقل 2 جفت سیم دارد. بنابراین، من از یک جفت سیم دیگر برای حمل ولتاژ تغذیه همه فرستنده های خط/شبکه ​​استفاده کردم. این به شما امکان می دهد از مبدل های dc / dc (یک چیز نسبتاً گران قیمت) خلاص شوید. تمام قسمت های فرستنده گیرنده مبدل ها می توانند از یک منبع تغذیه تغذیه شوند. اگر شبکه بزرگ باشد به طور طبیعی IP می تواند بیش از یک باشد.
تصویر جعبه ای با دو پورت و کتیبه RS-.5 Switch را نشان می دهد - در واقع توانایی سوئیچ داده ها در شبکه انتقال داده ناهمزمان با پروتکل مورد استفاده تعیین می شود. در عمل، من این را در هیچ پروتکلی ندیده ام، اما پیاده سازی آن دشوار نیست.

پس از بررسی اصول اولیه، الف مدارفرستنده UART به RS.5 (شکل 3).

شکل 3

اگرچه چیزی برای توسعه وجود ندارد. Optocoupler ها ارزان ترین را از بین نه کندترین ها انتخاب کردند - H11L1. سرعت اعلام شده تا 1 مگابایت با سرعت 115200 خوب کار میکنه. اگرچه یک لحظه ناخوشایند وجود دارد: یک اپتوکوپلر تا سرعت 921,600 bps کار می کرد، در حالی که دیگری در حال حاضر در 230,400 bps سقوط کرد. با تشخیص اسیلوگرافی، معلوم شد که تمام اپتوکوپلرهای H11L1 لبه عقب را می کشند. به طور کلی، این مشکلی نیست، شما می توانید اپتوکوپلرها را به سلیقه خود انتخاب کنید.
همه چیز در سخت افزار اینگونه به نظر می رسد (البته اینها سخت افزار تست هستند):

شکل 4

شکل 5

یک ویژگی جالب: اگر کانکتور را از یک طرف جدا کنید، فرستنده در انتهای دیگر اکو خود را دریافت می کند. در آینده، من می خواهم سعی کنم بر اساس این اثر و بر روی همان ماژول یک متر طول کابل بسازم.

استاندارد IEEE 802.3-2012 دو حالت عملکرد زیرلایه MAC را تعریف می کند:

● نیم دوبلکس (نیمه دوتایی x) - از روش CSMA/CD برای دسترسی به گره ها به یک محیط مشترک استفاده می کند. یک گره فقط می تواند داده ها را در یک زمان دریافت یا ارسال کند، مشروط به اینکه به رسانه انتقال دسترسی پیدا کند.

● دوبلکس کامل (دوبلکس کامل) - به یک جفت گره که یک اتصال نقطه به نقطه دارند اجازه می دهد تا به طور همزمان داده ها را دریافت و ارسال کنند. برای انجام این کار، هر گره باید به یک پورت سوئیچ اختصاصی متصل شود.

روش دسترسی CSMA/CD

ایده اصلی اترنت استفاده از توپولوژی باس مبتنی بر کابل کواکسیال بود. کابل به عنوان یک رسانه انتقال مشترک که ایستگاه های کاری متصل به شبکه یک پخش دو طرفه (در همه جهات) را از طریق آن انجام می دادند. ترمیناتورها (شاخه ها) در دو سر کابل نصب شده بودند.

برنج. 5.21شبکه اترنت

از آنجایی که از یک رسانه انتقال رایج استفاده می شد، کنترل دسترسی گره ها به آن مورد نیاز بود محیط فیزیکی. برای سازماندهی دسترسی گره ها به یک رسانه انتقال مشترک، ما استفاده کردیم روش دسترسی چندگانه حس حامل با تشخیص برخورد(دسترسی چندگانه Carrier Sense با تشخیص برخورد، CSMA/CD).

روش CSMA/CD بر اساس رقابتگره های (مقاله) برای حق دسترسی به شبکه و شامل رویه های زیر است:

● کنترل حامل.

● تشخیص برخورد.

قبل از شروع انتقال، دستگاه شبکه باید از آزاد بودن رسانه انتقال داده اطمینان حاصل کند. این با گوش دادن به حامل به دست می آید. اگر رسانه رایگان باشد، دستگاه شروع به انتقال داده می کند. در حالی که یک فریم در حال انتقال است، دستگاه همچنان به رسانه انتقال گوش می دهد. این کار به این منظور انجام می شود که اطمینان حاصل شود که هیچ دستگاه دیگری انتقال داده را همزمان شروع نکرده است. پس از پایان انتقال فریم، تمام دستگاه های شبکه باید مکث تکنولوژیک (Inter Packet Gap) برابر با 9.6 میکرو ثانیه را تحمل کنند. این مکث نامیده می شود فاصله فریمو برای آوردن لازم است حالت اولیهآداپتورهای شبکه و جلوگیری از ضبط انحصاری محیط توسط یک دستگاه شبکه. پس از پایان توقف فناوری، دستگاه ها حق دارند که فریم های خود را ارسال کنند چهارشنبه رایگان است.

دستگاه های شبکه می توانند در هر زمانی که تشخیص دهند کانال رایگان است، انتقال داده را آغاز کنند. اگر دستگاهی بخواهد شروع به ارسال یک فریم کند، اما متوجه شود که شبکه مشغول است، مجبور می شود تا زمانی که گره فرستنده انتقال را کامل کند، صبر کند.

برنج. 5.22انتقال فریم در شبکه اترنت

اترنت یک رسانه پخش است، بنابراین همه ایستگاه ها تمام فریم های ارسال شده از طریق شبکه را دریافت می کنند. با این حال، همه دستگاه ها این فریم ها را پردازش نمی کنند. فقط دستگاهی که آدرس MAC آن با آدرس MAC مقصد مشخص شده در هدر فریم مطابقت دارد، محتویات فریم را در یک بافر داخلی کپی می کند. سپس دستگاه فریم را از نظر خطا بررسی می کند و در صورت وجود خطا، داده های دریافتی را به پروتکل پوشاننده ارسال می کند. در غیر این صورت قاب کنار گذاشته می شود. به دستگاه فرستنده اطلاع داده نمی شود که آیا فریم با موفقیت تحویل داده شده است یا خیر.

در شبکه های اترنت، درگیری اجتناب ناپذیر است ( برخوردها)، زیرا امکان وقوع آنها در خود الگوریتم CSMA/CD ذاتی است. این به این دلیل است که بین لحظه انتقال، زمانی که دستگاه شبکه بررسی می کند که آیا شبکه آزاد است و لحظه ای که انتقال واقعی شروع می شود، مدتی وجود دارد. ممکن است در این مدت دستگاه دیگری در شبکه شروع به ارسال کند.

اگر چندین دستگاه در شبکه تقریباً همزمان شروع به ارسال کنند، جریان بیت از آن می آید دستگاه های مختلف، با یکدیگر برخورد می کنند و مخدوش می شوند، i.e. برخورد رخ می دهد. در این حالت، هر یک از فرستنده ها باید قبل از اینکه فریم خود را به پایان برساند، برخورد را تشخیص دهد. پس از تشخیص برخورد، دستگاه ارسال فریم را متوقف می کند و با ارسال یک دنباله خاص 32 بیتی به شبکه، برخورد را تقویت می کند. مربا-توالی. این کار به گونه ای انجام می شود که همه دستگاه های موجود در شبکه بتوانند برخورد را تشخیص دهند. پس از اینکه همه دستگاه‌ها برخورد را تشخیص دادند، هر دستگاه برای یک بازه زمانی انتخابی تصادفی (مخصوص خود برای هر ایستگاه شبکه) خاموش می‌شود. وقتی زمان منقضی شد، دستگاه می تواند دوباره انتقال داده را آغاز کند. هنگامی که انتقال از سر گرفته می شود، دستگاه های درگیر در برخورد اولویت انتقال داده نسبت به بقیه دستگاه های موجود در شبکه ندارند.

اگر 16 تلاش برای ارسال یک فریم باعث برخورد شود، فرستنده باید تلاش را متوقف کند و فریم را دور بیندازد.

برنج. 5.23تشخیص برخورد اترنت

دامنه برخورد

در فناوری اترنت نیمه دوبلکس، صرف نظر از استاندارد لایه فیزیکی، یک مفهوم وجود دارد دامنه برخورد.

دامنه برخورد( دامنه برخورد ) بخشی از شبکه اترنت است که همه گره های آن یک برخورد را تشخیص می دهند، صرف نظر از اینکه در کدام قسمت از شبکه منشا گرفته است.

یک شبکه اترنت ساخته شده بر روی تکرار کننده ها و هاب ها یک دامنه برخورد را تشکیل می دهد.

به یاد بیاورید که تکرار کننده یک دستگاه لایه فیزیکی OSI بود که برای اتصال بخش هایی از یک رسانه انتقال داده به منظور افزایش طول کل شبکه استفاده می شد.

شبکه‌های اترنت (مشخصات 10BASE2 و 10BASE5) مبتنی بر کابل کواکسیال از تکرارکننده‌های دو پورت استفاده می‌کنند که دو بخش فیزیکی را به هم متصل می‌کنند. تکرار کننده به شرح زیر کار می کرد: سیگنال ها را از یک بخش شبکه دریافت کرد، آنها را تقویت کرد، همگام سازی را بازیابی کرد و به دیگری منتقل کرد. تکرارکننده‌ها فیلترینگ پیچیده و سایر پردازش‌های ترافیکی را انجام ندادند، زیرا دستگاه های هوشمند نبودند همچنین تعداد کل تکرار کننده ها و سگمنت های متصل شده توسط آنها به دلیل تاخیر زمانی و دلایل دیگر محدود بود.

بعداً تکرار کننده های چند پورتی ظاهر شدند که ایستگاه های کاری با یک کابل جداگانه به آنها متصل شدند. چنین تکرار کننده های چند پورتی "هاب" نامیده می شوند. دلیل پیدایش تکرار کننده های چند پورتی به شرح زیر بود. از آنجا که فناوری اترنت اصلی به عنوان رسانه انتقال استفاده می شود کابل هممحورو توپولوژی اتوبوس، گذاشتن آن دشوار بود سیستم کابلیساختمان. بعدها، استاندارد بین‌المللی کابل‌کشی ساختمان‌های ساخت‌یافته استفاده از توپولوژی ستاره‌ای را تعریف کرد که در آن همه دستگاه‌ها با استفاده از کابل‌های جفت تابیده به یک نقطه تمرکز متصل می‌شوند. کاملاً با این الزامات مطابقت دارد. تکنولوژی توکنحلقه، و بنابراین، به منظور زنده ماندن در رقابت، فن آوری اترنت مجبور به انطباق با الزامات جدید بود. اینگونه بود که مشخصات اترنت 10BASE-T متولد شد که از کابل های جفت تابیده و توپولوژی ستاره به عنوان رسانه انتقال استفاده می کرد.

هاب روی آن کار کردند سطح فیزیکیمدل های OSI آنها سیگنال های دریافتی از یکی از پورت ها را به تمام پورت های فعال دیگر، پس از بازیابی، تکرار کردند و هیچ فیلترینگ ترافیک یا پردازش داده دیگری را انجام ندادند. بنابراین، توپولوژی منطقی شبکه‌هایی که با استفاده از هاب ساخته می‌شوند، همیشه یک باس باقی مانده است.

در یک نقطه از زمان، در شبکه های ساخته شده بر روی تکرار کننده ها و متمرکز کننده ها، تنها یک گره می توانست داده ها را انتقال دهد. در صورت دریافت همزمان سیگنال ها در رسانه انتقال مشترک، برخورد، که منجر به آسیب به قاب های منتقل شده شد. بنابراین، تمام دستگاه‌های متصل به چنین شبکه‌هایی در یک حوزه برخورد قرار داشتند.

برنج. 5.24دامنه برخورد

با افزایش تعداد بخش های شبکه و رایانه های موجود در آنها، تعداد برخوردها افزایش یافت و توان عملیاتیشبکه سقوط کرد علاوه بر این، پهنای باند سگمنت بین تمام دستگاه های متصل به آن تقسیم شد. به عنوان مثال، اگر ده ایستگاه کاری به یک بخش با پهنای باند 10 مگابیت در ثانیه متصل می شد، هر دستگاه می توانست به طور متوسط ​​با سرعتی بیش از 1 مگابیت در ثانیه ارسال کند. تکلیف پیش آمد تقسیم بندی شبکه، یعنی تقسیم کاربران به گروه ها (بخش ها) با توجه به موقعیت فیزیکی آنها، به منظور کاهش تعداد مشتریانی که برای پهنای باند رقابت می کنند.

تعویض شد شبکه اترنت

وظیفه بخش بندی شبکه و بهبود عملکرد آن با استفاده از دستگاهی به نام حل شد پل(پل). این پل توسط مهندس شرکت دیجیتال تجهیزات (DEC) رادیا پرلمن در اوایل دهه 1980 توسعه یافت و یک دستگاه لایه پیوند OSI بود که برای اتصال بخش های شبکه طراحی شده بود. پل کمی دیرتر از روترها اختراع شد، اما از آنجایی که برای پروتکل ها ارزان تر و شفاف تر بود لایه شبکه(برای لایه پیوند، سپس به طور گسترده در شبکه های محلی مورد استفاده قرار گرفت. اتصالات پل ( پل زدن) بخشی اساسی از استانداردهای IEEE LAN هستند.

پل طبق الگوریتم کار می کرد پل شفاف(پل شفاف) که توسط استاندارد IEEE 802.1D تعریف شده است. قبل از ارسال فریم‌ها از یک سگمنت به بخش دیگر، آنها را تجزیه و تحلیل می‌کرد و تنها در صورتی که چنین انتقالی واقعاً ضروری بود، یعنی آدرس MAC، آنها را ارسال می‌کرد. ایستگاه کاریمقصد متعلق به بخش دیگری بود. بنابراین، پل ترافیک یک بخش را از ترافیک بخش دیگر جدا کرد و یک دامنه برخورد بزرگ را به چندین حوزه کوچک تقسیم کرد که عملکرد کلی شبکه را افزایش داد. با این حال، پل فریم های پخش (به عنوان مثال، لازم برای عملکرد پروتکل ARP) را از یک بخش به بخش دیگر منتقل می کرد، بنابراین همه دستگاه های موجود در شبکه در یکسان بودند. دامنه پخش (دامنه پخش).

الگوریتم پل شفاف با جزئیات بیشتر در فصل 6 مورد بحث قرار خواهد گرفت.

اترنت سوییچ شده(شبکه سوئیچ اترنت) یک شبکه اترنت است که بخش های آن توسط پل یا سوئیچ به هم متصل می شوند

برنج. 5.25اتصال دو بخش شبکه با استفاده از یک پل

از آنجایی که پل‌ها معمولاً دستگاه‌های دو پورت بودند، تا زمانی که تعداد ایستگاه‌های کاری در یک بخش نسبتاً کم بود، کارآمد بودند. به محض افزایش آن، ازدحام در شبکه ها رخ می دهد که منجر به از دست رفتن بسته های داده می شود.

افزایش تعداد دستگاه های متصل در یک شبکه، افزایش قدرت پردازنده های ایستگاه کاری، ظهور برنامه های کاربردی چند رسانه ای و برنامه های کاربردی سرویس گیرنده-سرور، پهنای باند بیشتری را طلب می کرد. در پاسخ به این تقاضاهای فزاینده، در سال 1990 Kalpana اولین را راه اندازی کرد تعویض (تعویض) به نام EtherSwitch.

سوئیچ یک پل چند پورت است و همچنین در لایه پیوند داده مدل OSI عمل می کند. تفاوت اصلی بین یک سوئیچ و یک پل این است که بهره وری بیشتری دارد، می تواند به طور همزمان چندین اتصال را بین جفت پورت های مختلف برقرار کند و از عملکرد پیشرفته پشتیبانی می کند.

برنج. 5.26 شبکه محلیساخته شده بر روی سوئیچ ها

در سال 1993، Kalpana دوبلکس کامل را معرفی کرد فناوری اترنت(سوئیچ اترنت کامل دوبلکس، FDES) به سوییچ های آنها. با گذشت زمان، با توسعه فناوری Fast Ethernet، عملیات تمام دوبلکس به بخشی از استاندارد IEEE 802.3 تبدیل شد.

عملکرد در حالت فول دوبلکس امکان دریافت و انتقال همزمان اطلاعات را فراهم می کند. فقط دو دستگاه به رسانه انتقال متصل هستند. دریافت و ارسال در دو کانال فیزیکی متفاوت "نقطه به نقطه" انجام می شود. به عنوان مثال، روی جفت های مختلف کابل جفت پیچ خورده یا فیبرهای مختلف یک کابل نوری.

این کار برخورد رسانه ها را از بین می برد (دیگر به CSMA/CD نیازی ندارد زیرا هیچ بحث رسانه ای وجود ندارد)، زمان در دسترس برای انتقال داده ها را افزایش می دهد و پهنای باند کانال قابل استفاده را دو برابر می کند. هر کانال انتقال را به سرعت کامل. به عنوان مثال، برای مشخصات 10BASE-T، هر کانال داده ها را با سرعت 10 مگابیت در ثانیه ارسال می کند. برای مشخصات 100BASE-TX، در 100 مگابیت بر ثانیه. در انتهای یک اتصال دوبلکس، سرعت اتصال دو برابر می شود زیرا داده ها را می توان به طور همزمان ارسال و دریافت کرد. به عنوان مثال، در مشخصات 1000BASE-T که در آن داده ها از طریق کانال ها با سرعت 1000 مگابیت در ثانیه منتقل می شوند، کل توان عملیاتی 2000 مگابیت در ثانیه خواهد بود.

برنج. 5.27انتقال داده در حالت تمام دوبلکس

همچنین به لطف حالت فول دوبلکس، محدودیت طول کل شبکه و تعداد دستگاه های موجود در آن از بین رفته است. تنها چیزی که باقی می ماند محدودیت در طول کابل های اتصال دستگاه های همسایه است.

عملکرد دوطرفه کامل فقط در صورت اتصال امکان پذیر است دستگاه های شبکه، که پورت های آن از آن پشتیبانی می کنند. اگر یک سگمنت به پورت دستگاه که یک محیط مشترک است وصل شود، پورت در آن کار می کند نیم دوبلکسو برخوردها را تشخیص دهد. پورت های دستگاه های شبکه مدرن از عملکرد تشخیص خودکار نیمه دوبلکس یا پشتیبانی می کنند حالت دوبلکسکار کردن

هنگامی که پورت در حالت دوطرفه کامل کار می کند، فاصله ارسال بین فریم های متوالی نباید کمتر از مکث تکنولوژیک برابر با 9.6 میکرو ثانیه باشد. برای جلوگیری از سرریز شدن بافرهای دریافت دستگاه ها هنگام کار در حالت تمام دوبلکس، لازم است از مکانیزم کنترل جریان فریم استفاده شود.

لازم به ذکر است که مشخصات اترنت 10، 40 و 100 گیگابیتی تنها از عملیات دوبلکس کامل پشتیبانی می کند. این به دلیل این واقعیت است که شبکه های مدرندر هنگام تعامل با سایر سوئیچ ها یا پرسرعت، کاملاً سوئیچ می شود و سوئیچ می شود آداپتورهای شبکهتقریبا همیشه از حالت دورو کامل استفاده کنید.

حالت دوبلکس همه کاره ترین و کارآمدترین راه برای راه اندازی یک کانال است. توسط بیشترین گزینه سادهسازماندهی حالت دوبلکس استفاده از دو خط ارتباطی مستقل (دو جفت هادی یا دو فیبر نوری) در کابل است که هر یک در حالت سیمپلکس، یعنی داده ها را در یک جهت منتقل می کند. این ایده است که زیربنای اجرای عملیات دوطرفه در بسیاری از فناوری‌های شبکه، مانند Fast Ethernet یا ATM است.

گاهی اوقات چنین راه حل ساده ای غیرقابل دسترس یا ناکارآمد است، به عنوان مثال، زمانی که قرار دادن یک خط ارتباطی دوم منجر به هزینه های بالایی می شود. بنابراین، هنگام تبادل داده با استفاده از مودم از طریق شبکه تلفنکاربر تنها یک خط ارتباطی با مرکز تلفن دارد - دو سیم. در چنین مواردی، عملیات دوبلکس بر اساس تقسیم خط ارتباطی به دو کانال منطقی با استفاده از فناوری FDM یا TDM سازماندهی می شود.

هنگام استفاده از تکنیک FDM برای سازماندهی یک کانال دوبلکس، محدوده فرکانس به دو قسمت تقسیم می شود. این تقسیم می تواند متقارن یا نامتقارن باشد، در مورد دوم، نرخ انتقال اطلاعات در هر جهت متفاوت است (نمونه محبوب این رویکرد، فناوری ADSL است که برای دسترسی به اینترنت باند پهن استفاده می شود). هنگامی که تکنیک FDM عملیات دوطرفه کامل را فراهم می کند، به آن دوبلکس تقسیم فرکانس (Frequency Division Duplex، FDD) می گویند.

با کدگذاری دیجیتال، حالت دوبلکس روی یک خط دو سیمه با استفاده از فناوری TDM سازماندهی می شود. برخی از اسلات های زمانی برای انتقال داده ها در یک جهت و برخی در جهت دیگر استفاده می شوند. معمولاً شکاف‌های زمانی جهات مخالف به هم متصل می‌شوند، به همین دلیل است که این روش گاهی اوقات انتقال "پینگ پنگ" نامیده می‌شود. دوبلکس TDM را Time Division Duplex (TDD) می گویند.

در کابل های فیبر نوری با یک فیبر نوری، می توان از فناوری DWDM برای سازماندهی عملیات دوبلکس استفاده کرد. انتقال داده ها در یک جهت با استفاده از یک پرتو نور با یک طول موج و در جهت مخالف - طول موج دیگر انجام می شود. در واقع راه حل یک مشکل خاص ایجاد دو کانال طیفی مستقل در یک پنجره شفافیت است فیبر نوری- و منجر به تولد فناوری WDM شد که سپس به DWDM تبدیل شد.

ظهور قدرتمندان پردازنده های DSP(Digital Signal Processor) که می تواند الگوریتم های پیچیده پردازش سیگنال را به صورت بلادرنگ اجرا کند، گزینه دیگری را برای عملیات دوبلکس ممکن کرده است. دو فرستنده به طور همزمان به سمت یکدیگر کار می کنند و یک سیگنال افزودنی کلی در کانال ایجاد می کنند. از آنجایی که هر فرستنده طیف سیگنال خود را می شناسد، آن را از کل سیگنال کم می کند و در نتیجه سیگنال ارسال شده توسط فرستنده دیگر ایجاد می شود.

نتیجه گیری

دو نوع سیگنال برای نمایش اطلاعات گسسته استفاده می شود: پالس های مستطیلی و امواج سینوسی. در مورد اول، اصطلاح "کدگذاری" استفاده می شود، در مورد دوم - "مدولاسیون".

هنگام تعدیل اطلاعات گسسته، یک ها و صفرها با تغییر دامنه، فرکانس یا فاز یک سیگنال سینوسی کدگذاری می شوند.

اطلاعات آنالوگمی تواند از طریق خطوط ارتباطی به شکل دیجیتال منتقل شود. این باعث بهبود کیفیت انتقال می شود، زیرا می تواند اعمال شود روش های موثرتشخیص و تصحیح خطا برای سیستم های انتقال آنالوگ در دسترس نیست. برای انتقال صدای با کیفیت بالا به صورت دیجیتال، از فرکانس دیجیتال سازی 8 کیلوهرتز استفاده می شود، زمانی که هر مقدار دامنه صدا با یک عدد 8 بیتی نمایش داده می شود. این سرعت را تعیین می کند کانال صوتیبا سرعت 64 کیلوبیت بر ثانیه

هنگام انتخاب یک روش کدگذاری، باید همزمان برای دستیابی به چندین هدف تلاش کرد: به حداقل رساندن پهنای باند احتمالی سیگنال حاصل، اطمینان از همگام سازی بین فرستنده و گیرنده، اطمینان از ایمنی نویز، شناسایی و در صورت امکان تصحیح بیت خطاها، برای به حداقل رساندن قدرت فرستنده.

طیف سیگنال یکی از بیشترین هاست ویژگی های مهمروش کدگذاری طیف باریک‌تری از سیگنال‌ها به شما امکان می‌دهد بیشتر به دست آورید سرعت بالاانتقال داده در پهنای باند ثابت رسانه

کد باید دارای خاصیت خود همگام سازی باشد، یعنی سیگنال های کد باید دارای نشانه هایی باشند که گیرنده می تواند تعیین کند که در چه مقطعی از زمان لازم است بیت بعدی را تشخیص دهد.

با کدگذاری گسسته اطلاعات باینریبه نظر می رسد سطوح مختلفپتانسیل ثابت یا قطبیت پالس

ساده ترین کد پتانسیل، کد غیر بازگشت به صفر (NRZ) است، اما خود همگام نیست.

برای بهبود ویژگی‌های یک کد NRZ بالقوه، از روش‌هایی مبتنی بر معرفی بیت‌های اضافی به داده‌های اصلی و درهم‌آمیزی داده‌های اصلی استفاده می‌شود.

کدهای همینگ و کدهای کانولوشن نه تنها امکان شناسایی، بلکه تصحیح چندین خطا را نیز فراهم می کنند. این کدها رایج ترین ابزارهای تصحیح خطای پیش رو (FEC) هستند.

برای افزایش سرعت مفیدشبکه های انتقال داده از فشرده سازی پویا داده ها بر اساس الگوریتم های مختلف استفاده می کنند. نسبت فشرده سازی به نوع داده و الگوریتم اعمال شده بستگی دارد و می تواند از 1:2 تا 1:8 متغیر باشد.

برای تشکیل چندین کانال در خط ارتباطی استفاده می شود روش های مختلفمالتی پلکسی شامل مالتی پلکس فرکانسی (FDM)، مالتی پلکس شدن زمان (TDM) و مالتی پلکسی شکل موج (WDM) و همچنین دسترسی چندگانه تقسیم کد (CDMA). تکنیک سوئیچینگ بسته تنها با روش TDM ترکیب می شود، در حالی که تکنیک سوئیچینگ مدار امکان استفاده از هر نوع مالتی پلکسی را فراهم می کند.

که در سیستم های فنیاغلب مشکل برای اتصال دو زیرسیستم یا دو گره برای سازماندهی تبادل اطلاعات بین آنها ایجاد می شود. ارتباط حاصله نامیده می شود کانال ارتباطی.

کانال های ارتباطی را می توان بر اساس نوع سیگنال ارسالی (الکتریکی، نوری، سیگنال رادیویی و غیره)، بر اساس رسانه انتقال داده (هوا، هادی الکتریکی، فیبر نوری و غیره) و بسیاری از ویژگی های دیگر تقسیم کرد. در این مقاله به تقسیم بندی کانال های ارتباطی بر اساس حالت ها و قوانین دریافت و انتقال اطلاعات می پردازیم. با توجه به این ویژگی ها، کانال های ارتباطی به دو دسته سیمپلکس، نیمه دوبلکس و دوبلکس تقسیم می شوند.

ارتباط ساده

کانال ارتباطی سیمپلکس یک کانال یک طرفه است و داده ها فقط در یک جهت قابل انتقال هستند. گره اول قادر به ارسال پیام است، گره دوم فقط می تواند آنها را دریافت کند، اما نمی تواند دریافت را تایید کند یا پاسخ دهد. نمونه بارز این نوع کانال های ارتباطی، اعلان های صوتی در مدارس، بیمارستان ها و سایر موسسات است. مثال دیگر رادیو و تلویزیون است.

با انتقال داده های سیمپلکس، یک گره ارتباطی دارای فرستنده و دیگری (بقیه) دارای گیرنده است.

نیم دوبلکس

با نوع ارتباط نیمه دوبلکس، هر دو مشترک قادر به دریافت و ارسال پیام هستند. هر گره هم یک گیرنده و هم فرستنده دارد، اما نمی توانند همزمان کار کنند. در هر لحظه از زمان، کانال ارتباطی توسط فرستنده یک گره و گیرنده گره دیگر تشکیل می شود.

یک مثال معمولی از یک کانال ارتباطی نیمه دوبلکس، واکی تاکی است. در رادیو، دیالوگ معمولا چیزی شبیه به این است:

بلکا، بلکا! من ماداگاسکار هستم! خوش آمدی!

- ماداگاسکار، من بلکا هستم. خوش آمدی!

کلمه «دریافت» حق ارسال پیام را محول می کند. در این مرحله، گره ای که گیرنده بود تبدیل به فرستنده می شود و بالعکس. البته جهت تبادل داده ها به خودی خود تغییر نمی کند. یک دکمه اختصاصی برای این کار وجود دارد. فردی که شروع به صحبت می کند این دکمه را فشار می دهد، از جمله دستگاه واکی تاکی خود در حالت انتقال. پس از آن پیام خود و کلمه رمز «دریافت» را می گوید، دکمه را رها می کند و به حالت گیرنده برمی گردد. کلمه رمز به طرف مقابل اطلاع می دهد که پیام تمام شده است و می تواند برای یک پیام پاسخ به حالت انتقال تغییر کند. کلمه "دریافت" به شما امکان می دهد تا زمانی که هر دو مشترک شروع به ارسال همزمان می کنند و هیچ یک از پیام ها توسط مخاطب شنیده نمی شود از برخورد جلوگیری کنید.

ارتباط دوبلکس

یک کانال دوبلکس می تواند داده ها را در هر دو جهت به طور همزمان انتقال دهد. هر یک از گره های ارتباطی یک گیرنده و یک فرستنده دارد. پس از برقراری ارتباط، فرستنده مشترک اول به گیرنده دوم و بالعکس متصل می شود.

یک مثال کلاسیک از یک کانال ارتباطی دوبلکس، مکالمه تلفنی است. البته برای یک فرد دشوار است که همزمان صحبت کند و به صحبت های طرف مقابل گوش دهد، اما چنین فرصتی مکالمه تلفنیوجود دارد، و، می بینید، صحبت کردن با یک تلفن تمام دوبلکس بسیار راحت تر از یک واکی تاکی نیمه دوبلکس است. دستگاه های الکترونیکی برخلاف انسان ها به دلیل سرعت و معماری داخلی می توانند پیام ها را به طور همزمان بدون هیچ مشکلی ارسال و دریافت کنند.