Plně duplexní Ethernet: jak moderní sítě zvládají obousměrný provoz

12

Představte si vysílačku. Vy mluvíte, druhý čeká a pak promluví. Přesně tak fungoval starší Ethernet. Jednalo se o poloduplexní systém, což znamenalo, že data byla přenášena v jednom směru najednou. Nemohli jste poslouchat a mluvit zároveň. Bylo to chaotické a vyžadovalo to přísná pravidla, aby se předešlo kolizím dat.

Moderní full duplex Ethernet tuto dynamiku zcela změnil.

Co je plně duplexní Ethernet a jak se liší od starších systémů?

Full duplex je termín datové komunikace, který popisuje schopnost současně odesílat a přijímat data. Ve starší konfiguraci polovičního duplexu uzly sdílejí médium jako auta na jednoproudé silnici. Střídají se. V plně vymyšlené síti se pravidla mění.

Uzly spolu již nekomunikují přímo. Komunikují s přepínačem. Přepínač zajišťuje směrování. K této změně dochází, protože textilní sítě používají kroucenou dvojlinku nebo kabely z optických vláken. Oba tyto typy médií mají samostatné vodiče pro přenos a příjem. Jeden pár posílá data ven; druhý přijímá data interně.

Proč je prostředí bez kolizí důležité pro výkon sítě?

Protože vysílací a přijímací cesta jsou fyzicky odděleny, mohou ethernetové stanice zcela eliminovat proces detekce kolize. Neexistuje žádná konkurence pro životní prostředí. Každá stanice je vlastně na své vlastní soukromé lince k výhybce.

To umožňuje koncovým stanicím odesílat data do přepínače a zároveň z něj data přijímat. Toto je prostředí bez kolize. Žádné čekání. Při zjištění kolize nedochází k návratu. Pouze nepřetržitý obousměrný tok.

Které technologie kabeláže podporují plný duplex?

Ne všechny kabely to umí. Plně duplexní režim vyžaduje samostatné fyzické cesty pro přenos a příjem. Proto se používá ve spojení s:

  • Twisted Pair : Používá samostatné páry vodičů pro TX (vysílání) a RX (příjem).
  • ** Kabeláž z optických vláken**: Používá jednotlivá vlákna nebo vlnové délky pro obousměrný tok.

Starší koaxiální Ethernet? On to nepodporuje. Toto je sdílené prostředí. Všichni používají stejný drát. Dochází ke střetům. K tomu je zapotřebí CSMA/CD (Carrier Sense Multi-User Access with Collision Detection). Plně duplexní Ethernet tuto režii zcela obchází.

Jak to ovlivní běžné uživatele?

Pravděpodobně o tom nikdy nepřemýšlíte, ale proto se vaše síť zdá být okamžitá. Když načtete webovou stránku, váš počítač odešle požadavek a začne přijímat data ještě předtím, než dokončíte zadávání adresy URL. Pokud by to byl stále poloviční duplex, museli byste počkat na požadavek na vymazání média, než by mohl přijít první bajt odpovědi.

Full duplex zdvojnásobil efektivní kapacitu linky. Spojení 100 Mbps v polovičním duplexním režimu efektivně rozděluje 100 Mbps mezi vysílání a příjem. V plně duplexním režimu získáte současně 100 Mbps v každém směru. To je celková propustnost 200 Mbps.

Není to jen rychlejší. Je to chytřejší. Síť přestane s daty zacházet jako s veřejným vysíláním a začne s nimi zacházet jako se soukromým rozhovorem.

Opravdu vaše síť běží v plném duplexu? Zkontrolujte nastavení portu přepínače. Mnoho starších zařízení ve výchozím nastavení používá automatické vyjednávání, což může mít za následek poloviční duplex, pokud se nastavení neshodují. Vynutit plný duplex