全双工和冲突域

网络工程 以太网 第一层 电缆 双工
2021-07-28 04:33:00

我对碰撞域和全双工模式有一个非常基本的查询。有两种类型的逻辑拓扑:以太网和令牌环。

每当我们阅读以太网时,我们首先学到的是 CSMA/CD。它说在以太网中两台计算机不能同时发送数据。我想弄清楚为什么这是不可能的。

场景 1:两台计算机通过以太网电缆直接相互连接。中间没有交换机或集线器。两个适配器都处于全双工模式。在这种情况下,如果两台计算机都开始互相ping通,会不会不起作用?如果没有,那为什么不呢?如果它有效,那么为什么不涉及 CSMA/CD?

场景 2:两台计算机通过普通集线器(不是交换机)相互连接。在这种情况下,两台计算机可以同时互相ping通吗?

电缆类型是否重要:UTP 还是同轴电缆?

2个回答

您似乎对逻辑拓扑(总线、环形、星形)感到困惑。以太网有几种不同的拓扑,但令牌环只有逻辑环拓扑。

全双工以太网不使用 CSMA/CD,因为它在两个设备之间具有单独的发送和接收路径。当您共享发送和接收路径时,您必须使用 CSMA/CD 来检测冲突(两个设备同时发送)。全双工,没有冲突的可能性;一个设备上的发送路径是另一端的接收路径,反之亦然。

集线器意味着您必须使用半双工,因为存在冲突的可能性,并且您必须检测冲突,因此您使用 CSMA/CD。连接到集线器的设备轮流发送(并在发生冲突时重新发送)。每个人都有机会在网络上获得帧,所以,是的,他们可以同时互相 ping 通。

对于以太网:同轴电缆只有一条路径,所以它必须是半双工的。UTP 电缆作为两个设备之间的点对点可以使用全双工,因为每个设备都有单独的发送和接收路径,但是在集线器上,您有多个设备尝试在同一路径上发送,并在同一路径上接收,因此您必须对 CSMA/CD 使用半双工。光纤将具有单独的发送和接收路径。

对于令牌环:不可能有冲突,因为一次只有一个设备拥有令牌,没有令牌的设备不能发送。

对于 Wi-Fi:所有设备共享介质,因此会发生冲突。Wi-Fi 不使用 CSMA/CD。CSMA/CA 是为 Wi-Fi 开发的,旨在避免冲突。

每当我们阅读以太网时,我们首先学到的是 CSMA/CD。它说在以太网中两台计算机不能同时发送数据。

不幸的是,有很多参考资料已经过时了和/或没有明确区分“原始以太网”和“现代以太网”。

场景 1:两台计算机通过以太网电缆直接相互连接。中间没有交换机或集线器。两个适配器都处于全双工模式。在这种情况下,如果两台计算机都开始互相ping通,会不会不起作用?

它会工作

如果它有效,那么为什么不涉及 CSMA/CD?

全双工模式下没有 CSMA/CD。碰撞根本不会发生。

电缆类型是否重要:UTP 还是同轴电缆?

是的,同轴以太网不支持全双工模式。只有双绞线和光纤物理层可以。

场景 2:两台计算机通过普通集线器(不是交换机)相互连接。在这种情况下,两台计算机可以同时互相ping通吗?

不,集线器不能支持全双工模式。