В чем разница между Ethernet и последовательной связью?

Все движения мыши, USB-соединения и другие периферийные устройства ПК, такие как принтеры и т. Д., Называются последовательной связью. Один бит за раз.

Все идет нормально. Но когда дело доходит до протокола TCP, Ethernet и Интернета, он больше не называется последовательной связью. Но это тоже бит в секунду.

Почему это так? В чем главное отличие? Я не мог понять, почему это не последовательная связь.

По крайней мере, три причины, вероятно:

1. В эпоху, когда порты RS-232 были обычным явлением, это, безусловно, самое распространенное средство побитовой связи, настолько, что термин «последовательный порт» стал синонимом «порт RS-232»; использование термина «серийный» в связи с чем-либо еще может привести к путанице. Обратите внимание, что USB позволяет избежать такой путаницы, главным образом потому, что его редко называют «универсальной последовательной шиной», поэтому наличие слова «serial» в его длинном имени не является проблемой.
2. Почти во всех случаях порты RS-232, их эквиваленты логического уровня, передают отдельные байты по мере их получения от программного обеспечения, а также отдельные входящие байты, доступные для программного обеспечения по мере их получения. Напротив, большинство устройств Ethernet будут ждать, пока программное обеспечение предоставит полный пакет (между 64 и 1536 байтами), прежде чем они начнут передачу, и будут ждать, пока они не получат и не подтвердят весь пакет, прежде чем они сделают любой из них доступным для программного обеспечения. Хотя биты и байты могут передаваться по проводам последовательно, программное обеспечение не знает и не заботится. Он просто знает, что через некоторое время после того, как один контроллер получит пакет и получит указание отправить его, другой контроллер сообщит, что пакет доступен, и позволит программному обеспечению его прочитать.
3. «Последовательный порт» гарантированно передает байты данных в хронологической последовательности, в которую их поставляет программное обеспечение, и делает их доступными для программного обеспечения в той хронологической последовательности, в которой они получены; было бы довольно бесполезно, если бы этого не произошло. Все системы Ethernet и Интернет гарантируют , что , когда пакет передается от одного узла к другому расположениюколичество байтов, предоставленных получателю, будет соответствовать расположению байтов, предоставленных отправителем, но нет общей спецификации, требующей, чтобы хронологический порядок, в котором передаются данные, имел какое-либо отношение к их расположению в пакете. Кроме того, только гарантии, которые могут быть сделаны в отношении хронологической последовательности пакетов относительно друг друга, являются весьма расплывчатыми. Если пакет X доставлен в воскресенье в 11:47, а пакет Y доставлен на следующий день в 15:28, можно смело предположить, что Y был отправлен после X. С другой стороны, если X доставлен в 1:47:12 и Y доставляется в 1:47:15, вполне возможно, что Y был отправлен первым, но X потребовалось больше времени, чтобы прибыть.

Между прочим, соединение Ethernet 10-base-T отправляет отдельные биты последовательно, но высокоскоростное кабельное соединение часто использует различные методы сигнализации для отправки нескольких битов одновременно.

Ethernet может передаваться последовательно и, как правило, до дней 1000BASE-T.

Но он упакован, вы буквально не можете отправить ни одного действительного байта, так как есть куча адресации, crc и т. Д. Ethernet также не обеспечивает упорядочение между пакетами, поэтому вы можете отправлять пакеты AB и C, но получатель может получить их в порядке CA B. Также есть обнаружение коллизий и повторная передача.

В целом это намного сложнее, чем последовательное соединение.

Ответ: стек ISO- OSI .

OSI означает «Взаимодействие открытых систем» (ISO - Международная организация по стандартизации), и это модель, которая определяет структуру, используемую для передачи данных между всеми типами устройств. Каждый уровень представляет собой отдельный уровень абстракции и добавляет правила или детали, которые определяют протокол связи.

Хотя Интернет (за исключением вещей, которые обычно ассоциируются с ним, например HTTP), относится к верхним уровням (сетевой уровень), последовательная связь - это просто способ определения физического уровня.

Это стек модели OSI по сравнению с моделью TCP / IP, используемой для Интернета: вы можете видеть, что Интернет определяется на сетевом уровне, а последовательный протокол (в строгом смысле, а не реализация) определяется физическим уровнем, в основании стека.

Из вики о наборе интернет-протоколов :

Набор протоколов Интернета - это набор протоколов связи, используемых для Интернета и аналогичных сетей, и, как правило, самый популярный стек протоколов для глобальных сетей. Он широко известен как TCP / IP из-за его наиболее важных протоколов: протокола управления передачей (TCP) и интернет-протокола (IP)

Он имеет четыре уровня абстракции, каждый со своими собственными протоколами. От низшего к высшему слои:

• Канальный уровень (обычно Ethernet) содержит технологии связи для локальной сети.

• Уровень Интернета (IP) соединяет локальные сети, создавая тем самым межсетевое взаимодействие.

• Транспортный уровень (TCP) обрабатывает связь хост-хост.

• Прикладной уровень (например, HTTP) содержит все протоколы для конкретных служб передачи данных на межпроцессном уровне (например, как веб-браузер взаимодействует с веб-сервером).

Ethernet и WiFi являются примерами протоколов, которые могут работать как уровень доступа к сети, обеспечивая физическую среду и основные правила передачи (например, кодирование символов) для подключения к Интернету.

Другими протоколами, используемыми на разных уровнях стека, являются, как уже упоминалось, TCP, UDP, HTTP и многие другие.

Несколько человек дали вам хорошие ответы на ваш вопрос.

Но есть еще одно различие, которое еще никто не упомянул.

Когда мы говорим о последовательных и параллельных периферийных устройствах для ПК, исторически мы говорили о двухточечном соединении. Один компьютер общается с одним принтером или одним модемом (по кабелю). В общем, есть главное устройство, которое контролирует все коммуникации по этим каналам, а подчиненные устройства просто выполняют то, что им говорят.

Когда мы говорим об Ethernet, мы говорим о сети . Несколько компьютеров подключены к сети, и ни один из них не обязательно является главным или подчиненным. В ранних протоколах Ethernet несколько компьютеров фактически подключались к одному и тому же коаксиальному кабелю. В настоящее время, как правило, Ethernet означает двухточечные соединения, но Ethernet включает протоколы, которые обеспечивают связь с несколькими другими устройствами в одноранговой сети.

Конечно, USB несколько меняет картину для периферийных устройств ПК, потому что это многоточечная сеть, но это все же периферийное соединение с определенными мастерами и ведомыми устройствами, а не одноранговая сеть.

Итак, я бы сказал, что в обсуждениях последовательных и параллельных интерфейсов не упоминается сеть, не упоминается TCP или Ethernet, потому что эти вещи живут в совершенно другом мире, чем периферийные межсоединения. Например, когда вы говорите обо всех видах яблок (Red Delicious, Braeburn и т. Д.), Вы никогда не упоминаете Gros Michel и Cavendish.

В моей работе в качестве инженера системы управления для проектирования силовой установки у нас были аппаратные списки точек ввода / вывода и отдельный список «последовательных» точек. Я предпочитаю называть эти списки «мягких» точек «списком сообщаемых точек», поскольку они обычно основаны на Ethernet (Modbus TCP, DNP3, Profinet и т. Д.). Многие коллеги по-прежнему настаивают на использовании исторического названия «серийный список точек». Мне интересно услышать от других людей о правильной номенклатуре таких списков.

Один байт за раз также называется последовательной связью, за исключением тех, кто занимается аппаратным обеспечением. Никого не волнует, как осуществляется передача сигналов. Подумай о модеме. Хотя интерфейс RS-323, управляемый микросхемой UART, может распределять биты по одному за раз, фактическое кодирование, выполняемое модемом, может использовать параллельное кодирование, при котором несколько битов передаются одновременно.

Ethernet также имел обыкновение быть строго последовательным (импульсы основной полосы частот с частотой 10 МГц). Современные протоколы Ethernet не являются последовательными.

Слово «сериализация» часто используется для обозначения «упаковать некоторые данные в памяти в побайтный формат» (где вопросы порядка битов и тому подобное решаются на некоторых уровнях связи и физической связи).