以太网半双工和全双工的区别

半双工以太网是在最初的以太网规范IEEE 802.3中定义的。思科认为,半双工只使用一对导线,数字信号在导线中双向传输。IEEE规范对半双工的描述稍有不同,但思科的说法大致描述了以太网中发生的情况。

半双工以太网也使用CSMA/CD协议,以帮助防范冲突,并在发生冲突时支持重传。如果集线器与交换机相连,它必须运行在半双工模式下,因为终端必须能够检测冲突。半双工以太网的效率只有30%~40%,因为在大型100BaseT网络中,通常最大传输速度只有30~40Mbit/s。

与半双工以太网只使用一对导线不同,全双工以太网同时使用两对导线。在传输设备的发射器和接收设备的接收器之间,全双工使用一条点到点连接,这意味着使用全双工时,数据传输速度比半双工时快。另外.由于使用不同的线对传输数据和接收数据,因此不会发生冲突。

你无需担心冲突,因为全双工提供了一条“多车道高速公路”,而不像半双工那样提供一条“单车道公路”。全双工以太网在两个方向的效率都为100%,例如,在采用全双工模式的10Mbit/s以太网中,传输速率为20Mbit/s,而在快速以太网中,传输速率为200Mbit/s。然而,这种速率称为总速率,换句话说,效率为100%才能达到,但与在现实生活中一样,在网络中这也是没有保证的。

全双工以太网可用于下面6种情形:

①交换机到主机的连接;

②交换机到交换机的连接;

③主机到主机的连接(使用交叉电缆);

④交换机到路由器的连接(使用交叉电缆);

⑤路山器到路由器的连接(使用交叉电缆);

⑥路由器到主机的连接(使用交叉电缆)。

注意(一):在只有两个节点的情况下,全双工以太网要求使用点到点连接。除集线器外,其他所有设备都可在全双工模式下运行。

现在的问题是,为何全双工以太网有时提供的速度低于它支持的速度呢?全双工以太网端口通电后,它首先连接到快速以太网链路的另一端并与之协商,这称为自动检测机制。这种机制首先确定交换能力,即检查它能够在10Mbit/s、100Mbit/s还是100Mbit/s的速度下运行。然后,它检查能否在全双工模式下运行,如果不能,则在半双工模式下运行。

注意(二):别忘了,半双工以太网只有一个冲突域,其有效吞吐量比全双工以太网低。在全双工以太网中,通常每个端口都对应一个独立的冲突域,且有效吞吐量更高。

最后,请牢记如下要点:

①在全双工模式下,不会发生冲突;

②每个全双工节点都必须有一个专用的交换机端口;

③主机的网卡和交换机端口必须能够在全双工模式下运行。