Ethernet z pełnym dupleksem: jak nowoczesne sieci radzą sobie z ruchem dwukierunkowym

13

Wyobraź sobie walkie-talkie. Ty mówisz, druga osoba czeka i potem mówi. Dokładnie tak działał starszy Ethernet. Był to system półdupleksowy, co oznaczało, że dane były przesyłane w jednym kierunku na raz. Nie dało się jednocześnie słuchać i mówić. Było to chaotyczne i wymagało rygorystycznych zasad, aby zapobiec kolizjom danych.

Nowoczesny full duplex Ethernet całkowicie zmienił tę dynamikę.

Co to jest Ethernet z pełnym dupleksem i czym różni się od starszych systemów?

Pełny dupleks to termin dotyczący transmisji danych opisujący możliwość jednoczesnego wysyłania i odbierania danych. W starszej konfiguracji półdupleksu węzły dzielą medium jak samochody na drodze jednopasmowej. Na zmianę. W całkowicie sfabrykowanej sieci zasady się zmieniają.

Węzły nie komunikują się już ze sobą bezpośrednio. Komunikują się z przełącznikiem. Przełącznik zapewnia routing. Zmiana ta następuje, ponieważ w sieciach szkieletowych stosowana jest skrętka lub okablowanie światłowodowe. Oba te typy mediów mają oddzielne przewodniki do transmisji i odbioru. Jedna para wysyła dane na zewnątrz; drugi odbiera dane wewnętrznie.

Dlaczego bezkolizyjne środowisko jest ważne dla wydajności sieci?

Ponieważ ścieżki nadawania i odbioru są fizycznie oddzielone, stacje Ethernet mogą całkowicie wyeliminować proces wykrywania kolizji. Nie ma konkurencji dla środowiska. Każda stacja ma właściwie własną linię prywatną prowadzącą do przełącznika.

Dzięki temu stacje końcowe mogą wysyłać dane do przełącznika i jednocześnie odbierać od niego dane. Jest to środowisko bezkolizyjne. Bez czekania. Brak cofania w przypadku wykrycia kolizji. Tylko ciągły przepływ dwukierunkowy.

Które technologie okablowania obsługują pełny dupleks?

Nie wszystkie kable to umożliwiają. Tryb pełnego dupleksu wymaga oddzielnych ścieżek fizycznych do transmisji i odbioru. Dlatego używa się go w połączeniu z:

  • Skrętka : wykorzystuje oddzielne pary przewodów dla TX (nadawanie) i RX (odbiór).
  • Okablowanie światłowodowe : Wykorzystuje pojedyncze włókna lub długości fal do przepływu dwukierunkowego.

Starszy koncentryczny Ethernet? On tego nie popiera. To jest wspólne środowisko. Wszyscy używają tego samego drutu. Występują starcia. Aby sobie z tym poradzić, wymagany jest CSMA/CD (dostęp dla wielu użytkowników z funkcją wykrywania kolizji). Pełny dupleks Ethernet całkowicie omija ten narzut.

Jak to wpływa na zwykłych użytkowników?

Prawdopodobnie nigdy o tym nie pomyślisz, ale dlatego Twoja sieć wydaje się natychmiastowa. Kiedy ładujesz stronę internetową, Twój komputer wysyła żądanie i zaczyna odbierać dane, zanim jeszcze skończysz wpisywać adres URL. Gdyby nadal był to tryb półdupleksowy, musiałbyś poczekać na żądanie oczyszczenia nośnika, zanim nadejdzie pierwszy bajt odpowiedzi.

Pełny dupleks podwoił efektywną przepustowość łącza. Łącze 100 Mb/s w trybie półdupleksu skutecznie dzieli 100 Mb/s pomiędzy transmisję i odbiór. W trybie pełnego dupleksu uzyskujesz jednocześnie 100 Mb/s w każdym kierunku. Daje to całkowitą przepustowość wynoszącą 200 Mb/s.

To nie tylko szybsze. To mądrzejsze. Sieć przestaje traktować dane jak transmisję publiczną i zaczyna traktować je jak prywatną rozmowę.

Czy Twoja sieć naprawdę działa w trybie pełnego dupleksu? Sprawdź ustawienia portu przełącznika. Wiele starszych urządzeń domyślnie korzysta z automatycznej negocjacji, co może skutkować półdupleksem, jeśli ustawienia nie są zgodne. Wymuś pełny dupleks