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全双工与半双工的区别与应用

2017-06-28

  一、什么是全双工与半双工
 
  1、全双工传输 (英文Full-Duplex )
 
  是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据,两者同步进行,这好像我们平时打电话一样,说话的同时也能够听到对方的声音。目前的交换机都支持全双工。
 
  全双工的好处在于迟延小,速度快。
 
  2、半双工(英文Half Duplex)
 
  与全双工对应的是这个概念,就是指一个时间段内只有一个动作发生,举个简单例子,一天窄窄的马路,同时只能有一辆车通过,当目前有两量车对开,这种情况下就只能一辆先过,等到头儿后另一辆再开,这个例子就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是实行半双工的产品。随着技术的不断进步,半双工会逐渐退出历史舞台。
 
  二、全双工与半双工的传输方式
 
  在串行通信中,数据通常是在两个站(如终端和微机)之间进行传送,按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式:全双工、半双工、和单工。但单工目前已很少采用,下面仅介绍前两种方式。
 
  1 、全双工方式( full duplex )
 
  当数据的发送和接收分流,分别由两根不同的传输线传送时,通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作,这样的传送方式就是全双工制。在全双工方式下,通信系统的每一端都设置了发送器和接收器,因此,能控制数据同时在两个方向上传送,全双工方式无需进行方向的切换,因此,没有切换操作所产生的时间延迟,这对那些不能有时间延误的交互式应用(例如远程监测和控制系统)十分有利,这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器,同时,需要 2 根数据线传送数据信号,(可能还需要控制线和状态线,以及地线)。
 
  比如,计算机主机用串行接口连接显示终端,而显示终端带有键盘,这样,一方面键盘上输入的字符送到主机内存,另一方面,主机内存的信息可以送到屏幕显示,通常,往键盘上打入 1 个字符以后,先不显示,计算机主机收到字符后,立即回送到终端,然后终端再把这个字符显示出来,这样,前一个字符的回送过程和后一个字符的输入过程是同时进行的,即工作于全双工方式。
 
  2 、半双式方式( half duplex ) ?
 
  若使用同一根传输线既作接收又作发送,虽然数据可以在两个方向上传送,但通信双方不能同时收发数据,这样的传送方式就是半双工制,采用半双工方式时,通信系统每一端的发送器和接收器,通过收 / 发开关转接到通信线上,进行方向的切换,因此,会产生时间延迟,收 / 发开关实际上是由软件控制的电子开关。
 
  当计算机主机用串行接口连接显示终端时,在半双工方式中,输入过程和输出过程使用同一通路,有些计算机和显示终端之间采用半双工方式工作,这时,从键盘打入的字符在发送到主机的同时就被送到终端上显示出来,而不是用回送的办法,所以避免了接收过程和发送过程同时进行的情况。
 
  目前多数终端和串行接口都为半双工方式提供了换向能力,也为全双工方式提供了两条独立的引脚,在实际使用时,一般并不需要通信双方同时既发送又接收,像打印机这类的单向传送设备,半双工甚至单工就能胜任,也无需倒向。
 
  三、全双工模式和半双工模式在网卡中的区别
 
  1、在全双工模式下,8网根线都要分别接到水晶头相应的线序位置上;
 
  2、 在半双工模式下,只需接4根线,参照T568B标准,一般使用1 、2、3、6 线序位置上的四根线,即:白橙、橙、白绿、绿 四根线;
 
  白橙、橙 用于发送数据 ,白绿、绿 用于接收数据。
 
  3、全双工模式下,网线最大可以达到100兆以上的速度;
 
  在半双工模式下,网线能达到的速度通常为10兆左右。
 
  4、全双工模式的网线既可以工作于全双工模式,也可以工作于半双工模式;但半双工模式的网线不能工作于全双工模式。
 
  5、 在半双工模式下,多出来的两组线可以用来接电话线,比如:把“白蓝、蓝” 这组线分出来当电话线使用。在局域网网络布线中,用这种方式可以节省布线成本,一根双绞线同时当网线和电话线使用。
 
  巧用网卡的半双工模式解决网络连接故障
 
  如果一根全双工模式的网线内部有一根或几根线短路或接触不良,比如蓝色线组或棕色线组有问题,那么,把网卡改为半双工模式,就可以避免使用有问题的蓝色线组或棕色线组,从而解决网络连接不稳定、掉线等故障。
 
  1、在网卡属性中可以设置全双工或半双工模式。
全双工与半双工的区别与应用
  如上图所示,用鼠标右键单击“本地连接”,在弹出菜单中点击“属性”,进入“本地连接 属性”界面;
 
  点击(网卡)“配置”按钮,点“高级”标签,选中“Speed & Duplex”;
 
  可用的模式一般有“Auto” 、“10 Mb Half” 、“10 Mb Full” 、“100 Mb Half ”、“100 Mb Full”等。默认设置为auto 。
 
  2、如果网络连接有问题,比如:
 
  不能自动获得IP地址;
 
  显示网络连接受限制;
 
  手动设置IP地址后,虽然显示网络连接正常,但是只有发送的数据包,没有收到的数据包,或者收到的数据包非常少。
 
  那么,修改“Speed & Duplex”的“值”为 “10 Mb Half” ,也可以改为“10 Mb Full” 、“100 Mb Half ”模式试试;
 
  3、用这种方法可以解决大部分网络连接故障。
 
  如果这种方法没能解决问题,就只有更换网线或水晶头,甚至更换网卡了!
 
  由于半双工模式下,对网速有一定影响,因此,如果网线、网卡或交换机等设备没有问题,尽量让网卡自动设置Speed & Duplex的值。
 
  附注:
 
  修改上图所示的Locally Administered Address ,可以改变网卡的MAC地址。如果网卡MAC地址被防火墙或网关禁止上网,可以修改这个地址解除屏蔽。但是,有时候windows系统不允许修改这个参 数。有些网卡把这个选项命名为Network Address 。
 
  在上图所示的“电源管理”标签下,有一个选项:
 
  “允许计算机关闭这个设备以节约电源”,
 
  如果启用这个选项,有时候会造成系统无法找到网卡的“故障”现象,或者造成一些莫名其妙的网络连接故障,考虑到有线网卡耗电很少,最好不要启用这一选项。
 
  四、总结
 
  最后用个喻来总结全双工与半双工,让大家更形象的理解。
 
  双工是相对与单工而言的,单工是单方面传输的,比如有一条路,是从A到B,那么单式就是单向行道,只能从A到B不能从B到A,而半双工就是这条路能从A到B,也能从B到A,但不能同时进行,从A到B时不能从B到A,从B到A时不能从A到B,而全双工就是双行道,能从A到B,也可以从B到A,而且可以同时进行。因此单工就相当于BB机,别人能给你发,但你不能直接回;半双工就是对讲机,一个说完一个说;不能同时进行;全双工就是手机,双方可能同时进行。这就是单工,半双工与全双工的区别。
 
  而10M/100M就是网卡的传输速度了,当你用的是10M带宽时,你用10M网卡和用100M网卡是没什么区别的,但当你用的是100M带宽,那你用10M网卡的就达不到最佳性能。现在一般的网卡都是10M/100M自适应的。