Не работает дуплексная связь

Классификация каналов связи. Симплексный. Полудуплексный. Дуплексный.

В технических системах часто возникает задача связать две подсистемы или два узла для организации информационного обмена между ними. Полученную коммуникативную связь называют каналом связи.

Каналы связи можно разделить по типу передаваемого сигнала (электрический, оптический, радиосигнал и т.д.), по среде передачи данных (воздух, электрический проводник, оптоволокно и т.д.) и по многим другим характеристикам. В этой статье речь пойдёт о делении каналов связи по режимам и правилам приёма и передачи информации. По указанным признакам каналы связи делят на симплексные, полудуплексные и дуплексные.

Симплексная связь

Симплексный канал связи — это односторонний канал, данные по нему могут передаваться только в одном направлении. Первый узел способен отсылать сообщения, второй может только принимать их, но не может подтвердить получение или ответить. Типичным примером каналов связи этого типа является речевое оповещение в школах, больницах и других учреждениях. Другой пример — радио и телевидение.

При симплексной передаче данных один узел связи имеет передатчик, а другой (другие) приёмник.

Полудуплексная связь

При полудуплексном типе связи оба абонента имеют возможность принимать и передавать сообщения. Каждый узел имеет в своём составе и приёмник, и передатчик, но одновременно они работать не могут. В каждый момент времени канал связи образуют передатчик одного узла и приёмник другого.

Типичным примером полудуплексного канала связи является рация. По рации обычно происходит приблизительно такой диалог:

— Белка, Белка! Я Мадагаскар! Приём!

— Мадагаскар, я Белка. Приём!

Слово «Приём» делегирует право на передачу сообщения. В этот момент узел, который был приёмником, становится передатчиком и наоборот. Конечно, направление обмена данными меняется не само по себе. Для этого на рации предусмотрена специальная кнопка. Человек, начинающий говорить, зажимает эту кнопку, включая свою рацию в режим передачи. После этого он произносит своё сообщение и кодовое слово «Приём», отпускает кнопку и возвращается в режим приёмника. Кодовое слово даёт другому абоненту понять, что сообщение закончено и он может переключиться в режим передачи для ответного сообщения. Слово «Приём» позволяет избежать коллизий, когда оба абонента начнут передавать одновременно и ни одно из сообщений не будет услышано собеседником.

Дуплексная связь

По дуплексному каналу данные могут передаваться в обе стороны одновременно. Каждый из узлов связи имеет приёмник и передатчик. После установления связи передатчик первого абонента соединяется с приёмником второго и наоборот.

Классическим примером дуплексного канала связи является телефонный разговор. Безусловно, одновременно говорить и слушать собеседника тяжело для человека, но такая возможность при телефонном разговоре имеется, и,согласитесь, разговаривать по дуплексному телефону гораздо удобнее, чем по полудуплексной рации. Электронные же устройства, в отличие от человека, без проблем могут одновременно передавать и принимать сообщения, благодаря своему быстродействию и внутренней архитектуре.

Источник

Дуплексная связь: понятие, принцип действия, назначение и применение

В статье мы постараемся подробно рассказать о том, что такое дуплексная связь. Это принцип соединения приемника и передатчика, который подразумевает передачу информации одновременно в обе стороны. Впервые концепция такой связи была реализована полтора столетия назад в трансатлантическом телеграфе и чуть позднее в телетайпах. Такая идея прекрасно экономила физические каналы связи. Представьте, сколько бы стоил кабель, проложенный по дну океана. Сами можете видеть – экономия существенная. В случае с телетайпом все обстоит куда проще. Идея уже всем была известна, но придумали несколько иной способ вывода информации (с помощью печатающих устройств).

Симплексные системы

Симплексная и дуплексная связь – это, можно сказать, синонимы. Но отличия имеются в принципе передачи и приема информации. В случае с дуплексной связью могут одновременно несколько устройств обмениваться информацией (принимать ее и передавать). А вот при организации симплексной связи сначала вещает одно устройство, затем второе, третье и т. д. Другими словами, существует некоторая очередность.

Вот примеры симплексных систем:

1. Радиовещание.
2. Микрофоны для записи звука.
3. Радионяни.
4. Беспроводные и проводные наушники.
5. Различные камеры слежения.
6. Беспроводные системы управления какими-либо приборами.

Симплексная связь не нуждается в возможности передачи информации в обе стороны.

Принцип функционирования дуплексных устройств

Что касается устройств дуплексной связи, то они имеют несколько иную конструкцию. С их помощью происходит соединение двух точек. В качестве примера можно привести современные компьютерные порты типа Ethernet. Именно в них обычно происходит такой обмен информацией. Аналогичный принцип закладывается и в телефонной связи – ведь вы прекрасно знаете, что два человека могут разговаривать и слышать одновременно.

В цифровой технике существует только видимость эффекта дуплексной радиосвязи (и проводной тоже). Если бы каналы приема и передачи работали на самом деле одновременно, аппаратура сгорала бы за считанные секунды. Существует определенное временное деление, с его помощью происходит формирование и коммутация пакетов. И пользователи, которые используют средства связи, не могут заметить «подвох». Существует так называемый неполный дуплекс, который активно используется в рациях. При этом разбивается канал с помощью внедрения определенных кодовых слов, которые произносят абоненты.

Как делятся каналы по времени

В качестве следующего примера мы рассмотрим Всемирную паутину – интернет. Именно здесь важно разделение каналов и выделение временных промежутков различным абонентам. Это линии с несимметричными скоростями (присутствует одновременно и выгрузка, и загрузка данных). Неравенство каналов для различных потоков информации позволило воплотить в жизнь доступ к спутникам. При таком доступе запрос осуществляется к ближайшей сети мобильного оператора, а ответ уже приходит от спутника из космических глубин.

Приведем примеры устройств, использующих такие технологии:

1. Третье поколение сотовой связи (более привычное обозначение 3G).
2. Несколько разновидностей LTE.
3. WiMAX (или 3G+).
4. А также менее известная телефония беспроводного типа DECT.

Разновидности передачи информации

Чуть более 50 лет назад начали широко внедряться импульсные устройства. Причина ее массового внедрения заключается в том, что появилась и хорошо зарекомендовала себя твердотельная электроника. Дискретные ламповые устройства занимали слишком большие пространства (если сравнивать с более продвинутыми полупроводниковыми).

Изначально было два режима, в которых происходило сжатие каналов:

1. Циклический (синхронный) тип передачи – к линии абоненты подключаются периодически. Причем последовательность подключения строго оговаривается. Сначала нужно разработать структуру кадра, затем внедрить синхронизирующие сигналы. Что касается характера кодирования, то он не имеет значения.
2. Асинхронный тип передачи широко используется в цифровых системах. В этом случае посылается информация заранее сформированными пакетами, размер у которых составляет несколько сотен или даже тысяч бит. Так как имеются адреса, появляется возможность организовать асинхронное взаимодействие. Такой принцип используется на сегодняшний день даже в сотовой связи. Нужно обратить внимание на то, что в современных протоколах связи количество байтов четное. По этой причине синхронизация отсутствует чисто формально.

Частота сигнала и его форма

Также нужно отметить, что каждый пакет информации дополняется заголовком. Состав передаваемой информации определяется тем, какой стандарт имеет протокол. Загрузка канала происходит с определенным периодом и частотой. Советские дуплексные каналы связи работали с частотой 8 кГц (дискретизация телефонного сигнала происходит со скоростью 64 кбит/сек).

Отметим несколько методов модуляции несущей частоты:

1. ШИМ (широтно-импульсная).
2. Время-импульсная.
3. Амплитудно-импульсная.

Двоичные типы сигналов кодируются при помощи импульсов прямоугольной формы. При этом получается бесконечно широкий спектр, а истинный сигнал можно обрезать с помощью фильтров. Результат этого – сглаживание фронтов. За счет растягивания происходит межимпульсная интерференция. По соседним каналам появляются помехи – это происходит из-за того, что спектры пересекаются.

Ступени временного разделения

А теперь давайте рассмотрим, какие ступени разделения сигнала можно встретить в переговорных устройствах дуплексной связи. Можно выделить такую иерархию:

1. На первой ступени находится 32 канала, из них два отводятся для служебных сообщений. Скорость этих каналов суммарная 2048 кбит/сек.
2. Остальные ступени формируются с помощью уплотнения четырех потоков мультиплексированием (побитным). Стоит отметить, что все разделы стандартов формируются заранее.

Частотное деление

И напоследок стоит поговорить о частотном делении. Оно было впервые применено на практике связистом Игнатьевым Г. Г. в 1880 году. Передатчик сигнала формирует определенный набор импульсов аналогового типа (как правило, их 12). Ширина сигнала стандартная – в диапазоне 300-3500 Гц. В блоке имеется необходимое количество генераторов, работающих в данном диапазоне.

Частотное деление можно назвать идеальным для организации каналов симметричного трафика. Оно активно используется в технологиях ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.

Источник

ИТ База знаний

Курс по Asterisk

Полезно

— Узнать IP — адрес компьютера в интернете

— Онлайн генератор устойчивых паролей

— Онлайн калькулятор подсетей

— Калькулятор инсталляции IP — АТС Asterisk

— Руководство администратора FreePBX на русском языке

— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке

— Руководство администратора по Linux/Unix

Навигация

Серверные решения

Телефония

FreePBX и Asterisk

Настройка программных телефонов

Корпоративные сети

Протоколы и стандарты

Ethtool: как изменить скорость, дуплекс и находить неполадки сетевой карты в Linux

Настраиваем дуплексную связь

Конфигурация вашей сетевой карты напрямую влияет, насколько эффективно взаимодействуют ваши сервера.

Онлайн курс по Linux

Мы собрали концентрат самых востребованных знаний, которые позволят тебе начать карьеру администратора Linux, расширить текущие знания и сделать уверенный шаг к DevOps

Необходимо понимать, как настройки автосогласования, скорости и дуплекса влияют на передачу данных, чтобы успешно поддерживать сетевое соединение. А также расскажем про дополнительные фичи, которые помогут находить и устранять сетевые неполадки.

В этой статье вы узнаете, как изменить настройки скорости, дуплекса и автосогласования в Linux с помощью команд ethtool .

Что такое полудуплекс, полный дуплекс и автосогласование?

Полудуплексный режим (Half-duplex) позволяет устройству отправлять или получать пакеты по очереди. Устройство, установленное в этот режим, не может выполнять оба действия одновременно.

Когда режим устройства находится в полнодуплексном режиме (Full-duplex), он также может отправлять и получать пакеты одновременно.

Автосогласование (Auto-Negotiation) — это механизм, с помощью которого устройство автоматически выбирает наиболее эффективный режим передачи на основе характеристик своих аналогов. Рекомендуется оставить автосогласование включенным, поскольку оно позволяет устройствам выбирать наиболее эффективные средства для передачи данных.

Что такое дуплексное несоответствие?

Такое происходит когда устройство с включенным автосогласованием подключается к устройству, которое не использует автосогласование. Конец соединения с активным автосогласованием все еще может определить скорость другого конца, но не может правильно определить дуплексный режим. Как правило, конец соединения с автоматическим согласованием будет использовать полудуплекс, тогда как другой конец может быть в дуплексном режиме. Эта ситуация считается дуплексным несоответствием (duplex mismatch).

Несоответствие дуплекса не прекращает связь полностью. Передача отдельных пакетов и небольших объемов данных не вызывают больших проблем. Однако при отправке большого объема данных с любого конца скорость значительно падает. Соединение работает, но производительность снижается, поскольку скорость передачи данных асимметрична и может привести к потере пакетов.

Как использовать команду Ethtool для настройки параметров сетевого адаптера

Ethtool — это команда конфигурации платы сетевого интерфейса, которая позволяет вам получать информацию и изменять настройки сетевого адаптера. Эти настройки включают скорость, дуплекс, автосогласование и многие другие параметры.

Помимо этого, ethtool используется для:

1. Получения идентификационной и диагностической информации
2. Получения расширенной статистики устройства
3. Контроля контрольной суммы
4. Контроля размеров кольца DMA и модерации прерываний
5. Контроля выбора очереди приема для устройств с несколькими очередями
6. Обновления прошивки во флеш-памяти

Для установки ethtool используйте следующие команды:

Чтобы продолжить, вам нужно знать имя вашей сетевой карты.

Чтобы найти имя вашей сетевой карты, введите в командном терминале следующую команду:

Вывод покажет нам имя сетевой карты устройства.

Теперь, когда вы определили имя устройства, проверьте текущие настройки скорости, автосогласования и дуплексного режима с помощью команды: ethtool имя_устройства .

В нашем конкретном примере команда выглядит так:

Выходные данные показывают, что текущая скорость равна 1000 Мбит/с, что дуплекс находится в режиме «Full», и что автосогласование включено.

Изменение настроек сетевого адаптера

Команда ethtool –s может использоваться для изменения текущих настроек путем определения значений скорости speed , дуплекса duplex и автосогласования autoneg в следующем формате:

Например, чтобы установить скорость 1000 Мбит/с, дуплексный режим — «полный», а автоматическое согласование — «включено», команда будет выглядеть так:

Команда ethtool [имя_устройства] необходима для подтверждения того, что изменения были применены.

Сохранение настроек

Изменения, сделанные с помощью Ethtool, по умолчанию отменяются после перезагрузки системы.

Чтобы применить пользовательские настройки при каждой загрузке системы, отредактируйте файл для интерфейса устройства:

Добавьте нужные значения в виде строки в конце файла, используя следующий синтаксис:

Сохраните изменения и выйдите из файла.

Теперь изменения применяются после каждой перезагрузки и являются постоянными, если файл не будет изменен снова.

Просмотр статистики интерфейса

Если вы хотите получить статистику о вашей сетевой карте, введите команду:

Вывод этой команды будет выглядеть так:

Использование приведенной выше команды — отличный способ устранения проблем с конкретной сетевой картой.

Физическое расположение конкретного сетевого адаптера

Вот действительно полезный трюк, который предлагает ethtool : допустим у вас есть сервер с несколькими сетевыми картами, и одна из них работает со сбоями, но вы не уверены, какая именно это карта. Вы можете использовать ethtool , чтобы заставить мигать индикатор сетевого адаптера, чтобы определить, какой сетевой адаптер вам нужен. Скажем, если вы хотите мигать светодиодом устройства Ethernet enp0s3 в течение 15 секунд — команда для этого будет выглядеть так:

Светодиод начнет мигать, чтобы вы знали, с какой картой вы имеете дело.

Тестирование сетевой карты

Команда ethtool предлагает пару удобных тестов, которые вы можете запустить на сетевой карте:

1. Online — тесты nvram и тест ссылок
2. Offline — тестирует регистр, память, loopback, прерывание

Давайте запустим онлайн-тест на нашей сетевой карте. Эта команда выглядит так:

После выполнения команда покажет нам результаты:

Учтите, что некоторые устройства не поддерживают offline тестирование.

Информация о драйвере

Чтобы узнать имя драйвера и связанную информацию о драйвере используйте:

Заключение

Следуя этому руководству, вы успешно изменили настройки своей сетевой карты с помощью команд ethtool . Вы также лучше поняли, как режимы автосогласования и дуплекса влияют на производительность сервера. И заодно узнали пару интересных функций команды ethtool .

Онлайн курс по Linux

Мы собрали концентрат самых востребованных знаний, которые позволят тебе начать карьеру администратора Linux, расширить текущие знания и сделать уверенный шаг к DevOps

Источник