【网络知识之单工、半双工、双工】

单工：简单的说就是一方只能发信息，另一方则只能收信息，通信是单向的。

半双工：比单工先进一点，就是双方都能发信息，但同一时间则只能一方发信息。

全双工：比半双工再先进一点，就是双方不仅都能发信息，而且能够同时发送。

 

单工 

单工就是指A只能发信号，而B只能接收信号，通信是单向的，就象灯塔之于航船——灯塔发出光信号而航船只能接收信号以确保自己行驶在正确的航线上。

半双工 

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。

全双工 

Full－Duplex Transmissions 

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。

 

 

 

在全双工模式下，8根线都要分别接到水晶头相应的线序位置上；

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。    

 

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。

 

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。

 

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。

 

 

同步和异步：

同步是指：发送方发出数据后，等接收方发回响应以后才发下一个数据包的通讯方式。  

异步是指：发送方发出数据后，不等接收方发回响应，接着发送下个数据包的通讯方式。 

串口通信是串行异步全双工：

SPI通信是串行同步半双工：

IIC通信是串行同步全双工： 

 

 

交换机,路由器,集线器区别

集线器-------集线器也叫Hub，工作在物理层（最底层），没有相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。

 

集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络。所有设备相互交替使用，就好象大家一起过一根独木桥一样。

 

集线器不能判断数据包的目的地和类型，所以如果是广播数据包也依然转发，而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口，这样集线器也连接了一个广播域的网络。

 

交换机-------交换机Switch，工作在数据链路层（第二层），稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。

 

交换机比集线器更加先进，允许连接在交换机上的设备并行通讯，好比高速公路上的汽车并行行使一般，设备间通讯不会再发生冲突，因此交换机打破了冲突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接口发生通讯冲突。

 

并且有系统的交换机可以记录MAC地址表，发送的数据不会再以广播方式发送到每个接口，而是直接到达目的接口，节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包，会把广播发送到全部接口，所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。

 

高端一点的交换机不仅可以记录MAC地址表，还可以划分VLAN（虚拟局域网）来隔离广播，但是VLAN间也同样不能通讯。要使VLAN间能够通讯，必须有三层设备介入。

 

路由器-------路由器Router，工作在网络层（第三层），所有的路由器都有自己的操作系统来维持，并且需要人员调试，否则不能工作。路由器没有那么多接口，主要用来进行网络与网络的连接。

 

简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络，这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域，而且还能检测广播数据包，并丢弃广播包来隔离广播域，有效的扩大了网络的规模。

 

在路由器中记录着路由表，路由器以此来转发数据，以实现网络间的通讯。路由器的介入可以使交换机划分的VLAN实现互相通讯。

 

总结：

集线器：纯硬件、用于连接网络终端、不能打破冲突域和广播域。

交换机：拥有软件系统、用于连接网络终端、能够打破冲突域，但是不能分割广播域。

路由器：拥有软件系统、用于连接网络、可以打破冲突域也可以分割广播域，是连接大型网络的比备设备