Full-duplex vs halvduplex nätverkstrafik

En hel del nätverksutrustning kommer att hänvisa till sina nätverksanslutningar som full-duplex eller halv-duplex. Denna term förklaras dock ofta inte, eftersom det antas att folk kommer att veta vad det betyder. Ett duplexkommunikationssystem är ett system där två eller flera användare kan kommunicera i båda riktningarna.

Full duplex

I ett fullduplex-system kan båda parter kommunicera samtidigt. Båda enheterna kan skicka och ta emot data till och från varandra samtidigt.

En telefon är ett välkänt exempel på ett fullduplexsystem, eftersom båda parter kan prata och lyssna på den andra användaren samtidigt (oavsett deras förmåga att förstå varandra samtidigt som de pratar!)

Halv duplex

I ett halvduplexsystem kan båda parter fortfarande kommunicera med varandra, men endast en användare kan överföra data åt gången. Till exempel, med walkie-talkies, ett tvåvägsradiosystem som använder push-to-talk-knappar, kan en användare antingen lyssna eller prata när som helst, inte båda.

En walkie-talkie kan som standard ta emot meddelanden. Om en användare vill kommunicera måste de trycka på tryckknappsknappen, varvid deras enhet växlas till sändningsläge. När tryck-och-talk-knappen släpps växlar enheten tillbaka till mottagningsläge. Andra halvduplexenheter fungerar på liknande sätt, de tar emot som standard och sänder bara när de behöver.

Tips: Enheter som inte kräver någon form av duplexkommunikation kallas simplex. I simplexsystem är en enhet antingen en sändare eller en mottagare. Radio och TV är bra exempel på simplexteknik.

Halvduplexsystem är i allmänhet mer förenklade på vissa sätt. Till exempel krävs endast en enda tråd eller radiofrekvens för halvduplexkommunikationskanaler. Som jämförelse behöver ett fullduplexsystem minst två ledningar eller radiofrekvenser, en för överföring och en för mottagning.

Kollisioner i halvduplex

Huvudproblemet med halvduplexsystem är risken för kollisioner, där mer än en användare eller enhet försöker överföra data samtidigt. För att förhindra kollisioner måste ett system för att undvika kollisioner, ett kollisionsdetekteringssystem eller båda implementeras.

I ett kollisionsdetekteringssystem kommer sändningsanordningarna att upptäcka att en kollision har inträffat och pausa sändningar under en slumpmässig tid innan de försöker sända igen. Denna slumpmässiga paus är utformad för att undvika att båda enheterna försöker sända igen samtidigt och kolliderar igen.

I ett kollisionsundvikande system kontrollerar en enhet som vill överföra data om nätverket är ledigt innan sändning. Om nätverket används pausar det en slumpmässig tid innan det kontrolleras igen.

Att kombinera kollisionsundvikande och kollisionsdetekteringssystem är ett generellt effektivt sätt att hantera halvduplexkommunikation av nätverksutrustning och kan orsaka försumbara förseningar i de flesta fall. I ett manuellt system som med walkie-talkies måste dock användarna utföra denna funktion manuellt, detta har lett till standarder som att avsluta meddelanden med ordet "över".