以太网和串行通信有什么区别?

电器工程 串行 以太网 协议 网络接口
2022-01-17 08:11:53

所有鼠标移动、USB 连接和其他 PC 外围设备(如打印机等)都是所谓的串行通信。每次一点。

到目前为止,一切都很好。但是当涉及到 TCP 协议、以太网和互联网时,它不再被称为串行通信。但这也是每秒比特的东西。

为什么呢?主要区别是什么?我不明白为什么它不是串行通信。

4个回答

至少三个原因,可能是:

  1. 在 RS-232 端口普及的时代,它是迄今为止最常见的一次比特通信方式,以至于“串行端口”一词成为“RS-232 端口”的同义词;将“串行”一词与其他任何内容结合使用会增加混淆。请注意,USB 避免了这种混淆主要是因为它很少被称为“通用串行总线”,因此在其长格式名称中存在“串行”一词是没有问题的。
  2. 在几乎所有情况下,RS-232 端口与它们的逻辑级等效端口在从软件接收到单个字节时传输它们,并且在接收到它们时对软件可用的单个传入字节。相比之下,大多数以太网设备将等到软件提供完整的数据包(64 到 1536 字节)后才开始传输,并且会等到它们接收并验证整个数据包后才将其提供给软件。尽管位和字节可能通过线路串行发送,但软件既不知道也不关心。它只知道在一个控制器收到一个数据包并被告知发送它后不久,另一个控制器将报告一个数据包可用,并允许软件读取它。
  3. “串行端口”保证按照软件提供的时间顺序传输数据字节并按照接收到的时间顺序使它们可供软件使用;如果不这样做,那将毫无用处。所有以太网和互联网系统都保证当一个数据包从一个节点发送到另一个节点时提供给接收方的字节数将与发送方提供的字节排列相匹配,但没有通用规范要求数据传输的时间顺序与它们在数据包中的排列有任何关系。此外,只有关于数据包相对于彼此的时间顺序可以做出的保证是非常模糊的。如果数据包 X 在周日上午 11:47 交付,数据包 Y 在第二天下午 3:28 交付,则可以安全地假设 Y 是在 X 之后发送的。另一方面,如果 X 在 1:47:12 交付并且Y 在 1:47:15 交付,完全有可能 Y 先发送,但 X 花了更长的时间才到达。

顺便说一句,10-base-T 以太网连接按顺序发送单个位,但高速电缆通常使用各种信令方法一次发送多个位。

以太网可以串行传输,通常直到 1000BASE-T 时代。

但是它是打包的,你实际上不能发送一个有效的字节,因为有一堆寻址、crc 等开销。以太网也不能确保数据包之间的顺序,因此您可以发送数据包 AB 和 C,但接收器可以按 CA B 的顺序获取它们。还有冲突检测和重新传输。

总的来说,它比串行连接复杂得多。

答案是:ISO- OSI堆栈。

OSI 代表 Open Systems Interconnection(ISO 是国际标准化组织),它是一个模型,它定义了用于在各种设备之间传输数据的结构。每个级别都是一个不同的抽象层,并添加了定义通信协议的规则或细节。

虽然 Internet(不包括通常与之相关的东西,如 HTTP)属于上层(网络层),但串行通信只是定义物理层的一种方式。

在此处输入图像描述

这是 OSI 模型栈,对比用于 Internet 的 TCP/IP 模型:可以看到 Internet 是在网络层定义的,而串行协议(严格意义上,不是实现)是由物理层定义的,在堆栈的底部。

来自 Wiki 关于Internet 协议套件

Internet 协议套件是用于 Internet 和类似网络的一组通信协议,通常是广域网最流行的协议栈。它通常被称为 TCP/IP,因为它具有最重要的协议:传输控制协议 (TCP) 和互联网协议 (IP)

它有四个抽象层,每个抽象层都有自己的协议。从最低到最高,这些层是:

  • 链路层(通常是以太网)包含本地网络的通信技术。

  • 互联网层 (IP) 连接本地网络,从而建立互联网络。

  • 传输层 (TCP) 处理主机到主机的通信。

  • 应用层(例如 HTTP)包含进程到进程级别的特定数据通信服务的所有协议(例如 Web 浏览器如何与 Web 服务器通信)。

以太网和 WiFi 是可用作网络访问层的协议示例,它们为 Internet 连接提供物理介质和基本传输规则(如符号编码)。

如前所述,在堆栈的不同层使用的其他协议是 TCP、UDP、HTTP 和许多其他协议。

有几个人对你的问题给出了很好的答案。

但是还有另一个没有人提到的区别。

当我们谈论 PC 的串行和并行外设时,过去我们谈论的是点对点链接。一台计算机与一台打印机或一个调制解调器(每根电缆)通信。一般来说,有一个设备控制这些链路上的所有通信,而设备只是按照他们的指示行事。

当我们谈论以太网时,我们谈论的是网络多台计算机连接一个网络,它们都不一定是主机或从机。在早期的以太网协议中,多台计算机实际上会连接到同一根同轴电缆上。如今,以太网通常意味着点对点链路,但以太网包括能够与对等网络中的多个其他设备进行通信的协议。

当然,USB 在某种程度上改变了 PC 外围设备的情况,因为它是一个多点网络,但它仍然是具有定义的主从设备的外围互连,而不是对等网络。

所以,我想说串行和并行接口的讨论没有提到网络,也没有提到 TCP 或以太网,因为这些东西生活在与外围互连完全不同的世界中。就像当您谈论各种苹果(Red Delicious、Braeburn 等)时,您从未提及 Gros Michel 和 Cavendish。