超干货!彻底搞懂单工、半双工、全双工的区别与联系

·  阅读 652
超干货!彻底搞懂单工、半双工、全双工的区别与联系

携手创作,共同成长!这是我参与「掘金日新计划 · 8 月更文挑战」的第8天,点击查看活动详情

你好,这里是网络技术联盟站。

在网络世界中,我们经常听到全双工半双工的名词,除了这两个名词还有一个名词叫做单工,那么这三个名词是什么意思,之间有什么差异呢?今天这篇文章瑞哥带大家好好了解一下。

让我们直接开始吧!

前言

在介绍这三个名词前,我们先来简单一下数据传输模式

数据传输模式描述了网络中的两个设备如何通信或交换数据,说明了信号在媒体上传播的方向以及在任何给定时间可以穿越媒体的信号数量。

那么这个数据传输模式一共有三种方式:

接下来我们来详细介绍一下这三种模式。

单工

在单工模式下,通信是单向的,即数据流向一个方向。设备只能发送数据而不能接收数据,或者可以接收数据但不能发送数据。

单工通信模式

单工通信模式

如图所示,该图展示了单工通信模式,设备支持一种方向的通信模式,只能是R1向R2发送数据。

在生活中,单工通信有好多例子,比如:广播电台是一个单工频道,它将信号传输给听众,但从不允许他们回传。

电台收音

电台收音

我们用一张动图形象的介绍一下单工通信:

单工通信动图

单工通信动图

单工优点:

  • 可以利用通信信道的整个带宽,所以一次性可以传输更多的数据。

单工缺点:

  • 通信是单向的,设备之间没有相互通信,效率低。

半双工

半双工允许双向通信,但不能同时进行,信号在介质上双向传播,但一次只能向一个方向传播,由于信号仅沿一个方向传播,因此设备可以在给定时间发送或接收数据,设置为半双工的网卡在发送数据时无法接收数据。

半双工通信模式

半双工通信模式

如图所示,展示了半双工通信模式,在时刻1,R1可以向R2发送数据,在时刻2,R2可以向R1发送数据,两者不能在同一时间既发送数据,又接收数据,两者一定是错开来的。

在生活中,半双工的例子很常见,比如对讲机,就是活生生的例子,对讲机两头一定是一个在讲一个在听,然后角色对换,你肯定没看到两人在对讲机里同一时刻在对骂。

对讲机

对讲机

我们用一张动图形象的介绍一下半双工通信:

半双工通信动图

半双工通信动图

半双工优点:

  • 半双工在同一时刻也是占用整条带宽,所以每次也能传输很多数据。

半双工缺点:

  • 半双工由于在通信的时候,通信一方在传输数据,另一方只能等待接收数据,存在一点时延。

全双工

全双工允许同时两个方向上进行通信,它将可用通道分为两部分,一部分用于发送数据,另一部分用于接收数据。

由于发送和接收数据有单独的路径,因此设备可以在给定时间同时执行这两项任务。

全双工通信模式

全双工通信模式

如图所示,展示全双工通信模式,R1和R2可以同时接收和发送数据。

在生活中,全双工的例子非常多,其中最典型的就是高速公路,高速公路上,两个方向的道路,可同时通车:

高速公路

高速公路

全双工例子还有个典型的,那就是打电话,仔细想想呢,你和你的女朋友打电话,你女朋友可以在你说话的时候同时对你慢声细语的关心。

我们用一张动图形象的介绍一下全双工通信:

全双工通信动图

全双工通信动图

全双工优点;

  • 通信双方可以同时发送和接收数据,效率很高。

全双工缺点:

  • 假如设备之间不存在专用路径,那么信道容量就会减少一半。

这个很好理解,高速公路上我们最容易碰到的就是有一方在施工,那么另一方为了承担全双工的职责,必须在一条道上划出两个方向的通道出来,这个时候堵车就非常常见了:

高速公路一方在施工

高速公路一方在施工

单工、半双工、全双工对比

1、通信方向

  • 单工:单向
  • 半双工:双向,但不能同时双向
  • 全双工:同时双向

2、通信性能

  • 单工:性能较低
  • 半双工:性能比单工好点
  • 全双工:性能最好

3、带宽利用率

  • 单工:利用单个带宽的最大值
  • 半双工:对单个带宽的利用较少
  • 全双工:传输带宽的利用率加倍

4、例子

  • 单工:电台、电视、键盘、显示器
  • 半双工:对讲机
  • 全双工:公路、电话、聊天工具

总结

单工通信仅在一个方向上进行,半双工通信一次在一个方向上进行,全双工通信在两个方向上同时进行。

本文分别介绍了单工、半双工、全双工的含义、例子、优缺点,最后感谢您的阅读,如果觉得文章对您有帮助,别忘了点赞👍、收藏⭐哦!有任何问题,欢迎在下方评论区与我讨论!!!

分类:
后端
收藏成功!
已添加到「」, 点击更改