同時(shí)同頻全雙工原理與應(yīng)用

全雙工是指交換機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，這好像我們平時(shí)打電話一樣，說話的同時(shí)也能夠聽到對(duì)方的聲音。目前的交換機(jī)都支持全雙工。全雙工的好處在于遲延小，速度快。半雙工與全雙工對(duì)應(yīng)的是這個(gè)概念，就是指一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只有一個(gè)動(dòng)作發(fā)生，舉個(gè)簡單例子，一天窄窄的馬路，同時(shí)只能有一輛車通過，當(dāng)目前有兩量車對(duì)開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭兒后另一輛再開，這個(gè)例子就形象的說明了半雙工的原理。

早期的對(duì)講機(jī)、以及早期集線器等設(shè)備都是實(shí)行半雙工的產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，半雙工會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。

全雙工與半雙工的傳輸方式

在串行通信中，數(shù)據(jù)通常是在兩個(gè)站(如終端和微機(jī))之間進(jìn)行傳送，按照數(shù)據(jù)流的方向可分成三種基本的傳送方式：全雙工、半雙工、和單工。但單工目前已很少采用，下面僅介紹前兩種方式。1 、全雙工方式( full duplex ) 當(dāng)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分流，分別由兩根不同的傳輸線傳送時(shí)，通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工制。在全雙工方式下，通信系統(tǒng)的每一端都設(shè)置了發(fā)送器和接收器，因此，能控制數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送，全雙工方式無需進(jìn)行方向的切換，因此，沒有切換操作所產(chǎn)生的時(shí)間延遲，這對(duì)那些不能有時(shí)間延誤的交互式應(yīng)用(例如遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制系統(tǒng))十分有利，這種方式要求通訊雙方均有發(fā)送器和接收器，同時(shí),需要 2 根數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，(可能還需要控制線和狀態(tài)線,以及地線)。

比如，計(jì)算機(jī)主機(jī)用串行接口連接顯示終端，而顯示終端帶有鍵盤，這樣，一方面鍵盤上輸入的字符送到主機(jī)內(nèi)存，另一方面，主機(jī)內(nèi)存的信息可以送到屏幕顯示，通常，往鍵盤上打入 1 個(gè)字符以后，先不顯示，計(jì)算機(jī)主機(jī)收到字符后,立即回送到終端，然后終端再把這個(gè)字符顯示出來，這樣，前一個(gè)字符的回送過程和后一個(gè)字符的輸入過程是同時(shí)進(jìn)行的，即工作于全雙工方式。

2 、半雙式方式( half duplex ) 若使用同一根傳輸線既作接收又作發(fā)送，雖然數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上傳送，但通信雙方不能同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，這樣的傳送方式就是半雙工制，采用半雙工方式時(shí)，通信系統(tǒng)每一端的發(fā)送器和接收器,通過收 / 發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)接到通信線上，進(jìn)行方向的切換，因此，會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲，收 / 發(fā)開關(guān)實(shí)際上是由軟件控制的電子開關(guān)。當(dāng)計(jì)算機(jī)主機(jī)用串行接口連接顯示終端時(shí)，在半雙工方式中，輸入過程和輸出過程使用同一通路，有些計(jì)算機(jī)和顯示終端之間采用半雙工方式工作，這時(shí)，從鍵盤打入的字符在發(fā)送到主機(jī)的同時(shí)就被送到終端上顯示出來，而不是用回送的辦法，所以避免了接收過程和發(fā)送過程同時(shí)進(jìn)行的情況。 目前多數(shù)終端和串行接口都為半雙工方式提供了換向能力，也為全雙工方式提供了兩條獨(dú)立的引腳，在實(shí)際使用時(shí),一般并不需要通信雙方同時(shí)既發(fā)送又接收，像打印機(jī)這類的單向傳送設(shè)備，半雙工甚至單工就能勝任，也無需倒向。

全雙工模式和半雙工模式在網(wǎng)卡中的區(qū)別 1、在全雙工模式下，8網(wǎng)根線都要分別接到水晶頭相應(yīng)的線序位置上；2、 在半雙工模式下，只需接4根線，參照T568B標(biāo)準(zhǔn)，一般使用1 、2、3、6 線序位置上的四根線，即：白橙、橙、白綠、綠 四根線； 白橙、橙 用于發(fā)送數(shù)據(jù) ，白綠、綠 用于接收數(shù)據(jù)。 3、全雙工模式下，網(wǎng)線最大可以達(dá)到100兆以上的速度；在半雙工模式下，網(wǎng)線能達(dá)到的速度通常為10兆左右。4、全雙工模式的網(wǎng)線既可以工作于全雙工模式，也可以工作于半雙工模式；但半雙工模式的網(wǎng)線不能工作于全雙工模式。5、 在半雙工模式下，多出來的兩組線可以用來接電話線，比如：把“白藍(lán)、藍(lán)” 這組線分出來當(dāng)電話線使用。在局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)布線中，用這種方式可以節(jié)省布線成本，一根雙絞線同時(shí)當(dāng)網(wǎng)線和電話線使用。

巧用網(wǎng)卡的半雙工模式解決網(wǎng)絡(luò)連接故障 如果一根全雙工模式的網(wǎng)線內(nèi)部有一根或幾根線短路或接觸不良，比如藍(lán)色線組或棕色線組有問題，那么，把網(wǎng)卡改為半雙工模式，就可以避免使用有問題的藍(lán)色線組或棕色線組，從而解決網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定、掉線等故障。1、在網(wǎng)卡屬性中可以設(shè)置全雙工或半雙工模式。

用鼠標(biāo)右鍵單擊“本地連接”，在彈出菜單中點(diǎn)擊“屬性”，進(jìn)入“本地連接 屬性”界面；點(diǎn)擊（網(wǎng)卡）“配置”按鈕，點(diǎn)“高級(jí)”標(biāo)簽，選中“Speed ＆ Duplex”；可用的模式一般有“Auto” 、“10 Mb Half” 、“10 Mb Full” 、“100 Mb Half ”、“100 Mb Full”等。默認(rèn)設(shè)置為auto 。2、如果網(wǎng)絡(luò)連接有問題，比如： 不能自動(dòng)獲得IP地址； 顯示網(wǎng)絡(luò)連接受限制； 手動(dòng)設(shè)置IP地址后，雖然顯示網(wǎng)絡(luò)連接正常，但是只有發(fā)送的數(shù)據(jù)包，沒有收到的數(shù)據(jù)包，或者收到的數(shù)據(jù)包非常少。 那么，修改“Speed ＆ Duplex”的“值”為 “10 Mb Half” ，也可以改為“10 Mb Full” 、“100 Mb Half ”模式試試；

3、用這種方法可以解決大部分網(wǎng)絡(luò)連接故障。 如果這種方法沒能解決問題，就只有更換網(wǎng)線或水晶頭，甚至更換網(wǎng)卡了！由于半雙工模式下，對(duì)網(wǎng)速有一定影響，因此，如果網(wǎng)線、網(wǎng)卡或交換機(jī)等設(shè)備沒有問題，盡量讓網(wǎng)卡自動(dòng)設(shè)置Speed ＆ Duplex的值。附注： 修改上圖所示的Locally Administered Address ，可以改變網(wǎng)卡的MAC地址。如果網(wǎng)卡MAC地址被防火墻或網(wǎng)關(guān)禁止上網(wǎng)，可以修改這個(gè)地址解除屏蔽。但是，有時(shí)候windows系統(tǒng)不允許修改這個(gè)參 數(shù)。有些網(wǎng)卡把這個(gè)選項(xiàng)命名為Network Address 。在上圖所示的“電源管理”標(biāo)簽下，有一個(gè)選項(xiàng)： “允許計(jì)算機(jī)關(guān)閉這個(gè)設(shè)備以節(jié)約電源”，如果啟用這個(gè)選項(xiàng)，有時(shí)候會(huì)造成系統(tǒng)無法找到網(wǎng)卡的“故障”現(xiàn)象，或者造成一些莫名其妙的網(wǎng)絡(luò)連接故障，考慮到有線網(wǎng)卡耗電很少，最好不要啟用這一選項(xiàng)。

最后用個(gè)喻來總結(jié)全雙工與半雙工，讓大家更形象的理解。

雙工是相對(duì)與單工而言的，單工是單方面?zhèn)鬏數(shù)?，比如有一條路，是從A到B，那么單式就是單向行道，只能從A到B不能從B到A，而半雙工就是這條路能從A到B，也能從B到A，但不能同時(shí)進(jìn)行，從A到B時(shí)不能從B到A，從B到A時(shí)不能從A到B，而全雙工就是雙行道，能從A到B，也可以從B到A，而且可以同時(shí)進(jìn)行。因此單工就相當(dāng)于BB機(jī)，別人能給你發(fā)，但你不能直接回；半雙工就是對(duì)講機(jī)，一個(gè)說完一個(gè)說；不能同時(shí)進(jìn)行；全雙工就是手機(jī)，雙方可能同時(shí)進(jìn)行。這就是單工，半雙工與全雙工的區(qū)別。

而10M/100M就是網(wǎng)卡的傳輸速度了，當(dāng)你用的是10M帶寬時(shí)，你用10M網(wǎng)卡和用100M網(wǎng)卡是沒什么區(qū)別的，但當(dāng)你用的是100M帶寬，那你用10M網(wǎng)卡的就達(dá)不到最佳性能?，F(xiàn)在一般的網(wǎng)卡都是10M/100M自適應(yīng)的。

RS-422標(biāo)準(zhǔn)就是全雙工通信標(biāo)準(zhǔn)。全雙工(Full Duplex)是 在微處理器與外圍設(shè)備之間采用發(fā)送線和接受線各自獨(dú)立的方法，可以使數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行傳送操作。指在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，這好像我們平時(shí)打電話一樣，說話的同時(shí)也能夠聽到對(duì)方的聲音。目前的網(wǎng)卡一般都支持全雙工。

全雙工以太網(wǎng)使用兩條電纜線，而不是像半雙工方式那樣使用一條電纜線。全雙工方式在發(fā)送設(shè)備的發(fā)送方和接收設(shè)備的接收方之間采取點(diǎn)到點(diǎn)的連接，這意味著在全雙工的傳送方式下，可以得到更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。