传输模式

引言

传输模式，也称为通信模式，是通过通信通道在两个设备之间发送数据的过程，该通道可以包括无线信道、铜线、光纤和不同类型的存储介质。

电磁波是数据传输的媒介。有几种传输数据的方法，其中数字调制用于将消息发送为一系列脉冲。

20世纪40年代，数据传输模式被引入计算机网络系统，首先是调制解调器，后来是局域网、广域网、中继器和其他网络系统。

传输模式

数据传输模式，也称为数据通信模式，决定了通过通信通道在两个通信设备之间信息的流动方向，该通道可以包括铜线、无线信道、光纤和其他存储介质。由于每个通信通道都连接到传输介质提供的方向，因此传输模式有时也被称为方向模式。

网络内的数据传输是开放系统互连 ( OSI ) 层模型中物理层的职责。它主要建立了数据必须经过的路径才能到达接收系统或节点。为了在设备之间移动数据，通信通道使用无线信道、铜线、光纤和其他存储介质。

• 从一个设备到另一个设备传输数据的方式称为传输模式。
• 传输模式也称为通信模式。
• 每个通信通道都有一个与之关联的方向，传输介质提供方向。因此，传输模式也称为方向模式。
• 传输模式定义在物理层。

传输模式分为三类

传输模式是两个通信设备之间信息的流动方向，由交互通道指示。基于信息交换的方式，有三种主要的传输模式类别：单工、半双工和全双工。

• 单工模式
• 半双工模式
• 全双工模式

单工模式

• 在单工模式下，通信是单向的，即数据只在一个方向上流动。
• 一个设备只能发送数据而不能接收，或者只能接收数据而不能发送。
• 这种传输模式不太受欢迎，因为大多数通信都需要双向交换数据。单工模式在商业领域中使用，例如销售，不需要任何相应的回复。
• 广播电台是单工信道，因为它向听众传输信号，但从不允许他们回传。
• 键盘和显示器是单工模式的例子，因为键盘只能接收用户的数据，而显示器只能用于在屏幕上显示数据。
• 单工模式的主要优点是在传输过程中可以充分利用通信通道的全部容量。

单工模式的优点

• 在单工模式下，站可以利用通信通道的全部带宽，以便一次可以传输更多数据。
• 最简单、最可靠的通信形式是单工模式。
• 它使通信更容易，因为发送和接收设备不需要协调。
• 当不需要反馈或响应时，例如在广播或监控中，单工模式特别有用。

单工模式的缺点

• 通信是单向的，因此设备之间没有互通。
• 无法确认数据是否正确接收
• 两个设备不能同时传输；半双工模式的可靠性不如全双工模式。
• 需要发送和接收设备之间的协调，这可能会使通信更加困难。
• 需要双向通信的应用程序不适合单工模式。

半双工模式

• 在半双工信道中，方向可以反转，即站点可以进行发送和接收数据。
• 消息以两个方向流动，但不是同时。
• 通信通道的全部带宽一次只用于一个方向。
• 在半双工模式下，可以进行错误检测，如果发生任何错误，接收方会要求发送方重新传输数据。
• 对讲机是半双工模式的一个例子。在对讲机中，一方说话，另一方听。暂停后，另一方说话，第一方听。同时说话会产生失真的声音，无法理解。

示例

对讲机对话是半双工模式的一个例子。使用对讲机时，一个人说话，另一个人听。短暂的停顿后，另一个人说话，而第一个人听。当两个人同时说话时，声音会扭曲而混乱。

半双工模式的优点

• 在半双工模式下，两个设备都可以发送和接收数据，并且在传输数据期间可以利用通信通道的全部带宽。
• 如果发生错误，接收方会要求发送方重新传输数据，并且半双工模式支持错误检测。
• 由于这种传输方法允许双向通信，因此通信通道的全部带宽一次只用于一个方向。

半双工模式的缺点

• 在半双工模式下，当一个设备正在发送数据时，另一个设备必须等待；这会导致数据发送延迟。
• 与单工模式相比，它是一种更有效的通信方法，因为信道可以用于发送和接收。

全双工模式

• 在全双工模式下，通信是双向的，即数据在两个方向上流动。
• 两个站点可以同时发送和接收消息。
• 全双工模式有两个单工信道。一个信道中的流量向一个方向移动，另一个信道中的流量向相反方向流动。
• 全双工模式是设备之间最快的通信模式。
• 全双工模式最常见的例子是电话网络。当两个人通过电话线相互通信时，两个人都可以同时说话和听。

示例

在电话网络上，两个人可以通过电话线进行对话，同时可以说话和听。消息应用程序允许我们同时发送和接收消息。

全双工模式的优点

• 对于在线游戏或视频会议等实时应用，全双工模式支持同时双向通信。
• 由于两个设备同时发送和接收数据，它是最高效的通信方法。
• 此外，由于缺乏错误校正机制，全双工模式提供了高度的准确性和可靠性。

全双工模式的缺点

• 如果设备之间没有专用路径，则通信通道的容量被分成两部分。
• 由于其高带宽要求以及对某些通信类型的潜在不必要性，全双工模式可能不适用于所有应用程序。
• 此外，由于需要两个通信通道，全双工模式是最昂贵的。
• 它需要分割信道容量或两条物理上不同的传输路径。它比单工和半双工模式更复杂。

单工、半双工和全双工模式之间的区别

传输模式应用

电信：传输模式对许多电信系统至关重要，例如广播、互联网通信和电话。它们确保所有平台和技术之间的顺畅用户通信。

计算机网络：在计算机网络中，传输模式控制计算机、服务器和路由器之间的数据流。无论是在以太网、Wi-Fi 还是蜂窝网络中使用，理解传输模式对于设计和改进网络架构至关重要。

工业自动化：在工业中，传输模式用于控制过程和实施自动化系统。传输模式允许实时设备和过程的监控、控制和协调，从制造工厂到发电网。

传输模式的重要性

效率：通过选择正确的传输模式，通信系统可以最大化吞吐量，减少延迟，并最大化数据传输效率。

可靠性：通过选择错误检测和纠正技术，传输模式会影响通信系统的可靠性，确保即使在拥挤或嘈杂的环境中也能精确传输数据。

可扩展性：通信网络必须具有可扩展性，以满足不断增长的需求和用户群，而传输模式至关重要。它们使得设计可扩展的架构变得更加容易，这些架构可以管理不断增长的用户交互和数据流量。

结论

现代通信系统基于传输模式，这些模式允许信息在各种平台和技术之间自由流动。无论是通过电话通话传输语音数据，还是在线流式传输高清视频，选择传输模式都会影响通信网络的有效性、可靠性和可扩展性。

常见问题

1. 哪种传输模式使用专用电路发送数据？

基本传输模式通常包括专用电路。例如，电视传输。

2. 计算机网络中有多少种数据传输方式？

将信息从一个设备传输到另一个设备称为数据传输。传输模式是用于描述此过程的方法的术语。计算机网络可以通过两种不同的方式传输数据：串行传输和并行传输。

3. 传输主要有哪几种方式？

三种主要的传输模式是全双工、半双工和单工。

4. 什么是单工传输模式？

在使用单工传输模式时，数据只能从发送方到接收方单向流动。接收方没有确认或提供任何反馈。