Чим відрізняється Ethernet від послідовного зв'язку?

Всі рухи миші, з'єднання USB та інші периферійні пристрої ПК, такі як принтери тощо, - це те, що називається послідовним зв’язком. Один шматочок за раз.

Все йде нормально. Але якщо мова йде про протокол TCP, Ethernet та Інтернет, то це вже не називається послідовним зв’язком. Але це також трохи за секунду.

Чому це так? У чому головна відмінність? Я не міг зрозуміти, чому це не послідовний зв'язок.

Принаймні три причини, ймовірно:

1. В епоху, коли порти RS-232 були загальними, це, безумовно, найпоширеніший засіб передачі даних за часом, настільки, що термін "послідовний порт" став синонімом "порту RS-232"; використання терміна "серійний" у зв'язку з чим-небудь іншим додало б плутанини. Зауважте, що USB уникає такої плутанини головним чином через те, що її рідко називають "Універсальна послідовна шина", тому існування слова "серійний" у його довгоформатній назві не є проблемою.
2. Майже у всіх випадках порти RS-232, їх еквіваленти логічного рівня, передають окремі байти під час їх отримання з програмного забезпечення та окремі вхідні байти, доступні для програмного забезпечення під час їх отримання. Навпаки, більшість пристроїв Ethernet зачекає, поки програмне забезпечення доставить цілий пакет (між 64 і 1536 байтами) перед тим, як розпочати передачу, і чекатиме, поки вони не отримають і підтвердять цілий пакет, перш ніж зробити будь-який з них доступним для програмного забезпечення. Хоча біти і байти можуть надсилатися по дроті послідовно, програмне забезпечення ні знає, ні дбає. Він просто знає, що через деякий час після того, як один контролер подасть пакет і сказав йому надіслати його, інший контролер повідомить, що пакет доступний, і дозволить програмному забезпеченню його прочитати.
3. Гарантійний "послідовний порт" гарантує передачу байтів даних у хронологічній послідовності, що їх постачає програмне забезпечення, та надання їх доступним для програмного забезпечення в хронологічній послідовності, яку вони отримують; було б досить марно, якби цього не було. Усі системи Ethernet та Internet гарантують, що при передачі пакету з одного вузла на інший розташуваннякількість байтів, наданих одержувачу, буде відповідати розташуванню байтів, наданих відправником, але немає загальної специфікації, яка вимагає, щоб хронологічний порядок передачі даних мав якесь відношення до їх розташування в пакеті. Крім того, є лише гарантії, які можуть бути зроблені щодо хронологічного послідовності пакетів відносно один одного, дуже розпливчасті. Якщо пакет X доставляється в неділю о 11:47, а пакет Y доставляється наступного дня о 15:28, можна сміливо припускати, що Y був відправлений після X. З іншого боку, якщо X доставлений о 1:47:12 і Y доставляється о 1:47:15, цілком можливо, що Y був відправлений першим, але X зайняло більше часу.

Між іншим, 10-базовий-T-Ethernet-з'єднання посилає окремі біти послідовно, але високошвидкісні кабелі часто використовують різні методи сигналізації для надсилання декількох бітів одночасно.

Ethernet можна передавати серійно і, як правило, до днів 1000BASE-T.

Але це пакетизовано, ви буквально не можете надіслати жодний дійсний байт, оскільки над головою є купа адресацій, crc тощо. Ethernet також не гарантує замовлення між пакетами, тому ви можете надсилати пакети AB і C, але одержувач може отримати їх у порядку CA B. Існує також виявлення зіткнення та повторна передача.

Загалом, це набагато складніше, ніж послідовне з'єднання.

Відповідь: стек ISO- OSI .

OSI розшифровується як взаємозв'язок відкритих систем (ISO - Міжнародна організація стандартизації), і це модель, яка визначає структуру, яка використовується для передачі даних між усіма видами пристроїв. Кожен рівень є різним рівнем абстракції і додає правила або деталі, що визначають протокол зв'язку.

Хоча Інтернет (за винятком речей, які зазвичай пов'язані з ним, як HTTP) належить до верхніх шарів (мережевий рівень), послідовне спілкування - це лише спосіб визначення фізичного рівня.

Це стек моделей OSI, порівняно з моделлю TCP / IP, що використовується для Інтернету: ви бачите, що Інтернет визначається на мережевому рівні, тоді як послідовний протокол (у строгому розумінні, а не реалізація) визначається фізичним рівнем, біля основи стека.

З Вікі про набір Інтернет-протоколів :

Набір протоколів Інтернет - це набір протоколів зв'язку, які використовуються для Інтернету та подібних мереж, і, як правило, найпопулярніший стек протоколів для мереж широкої області. Він широко відомий як TCP / IP через найважливіші протоколи: протокол управління передачею (TCP) та протокол Internet (IP)

Він має чотири абстракційні шари, кожен зі своїми протоколами. Від найнижчого до найвищого рівня шари:

• Шар зв'язку (зазвичай Ethernet) містить комунікаційні технології для локальної мережі.

• Інтернет-шар (IP) з'єднує локальні мережі, тим самим налагоджуючи Інтернет.

• Транспортний рівень (TCP) обробляє зв'язок між хостом і хостом.

• Рівень програми (наприклад, HTTP) містить усі протоколи для конкретних служб зв'язку даних на рівні "процес-процес" (наприклад, як веб-браузер спілкується з веб-сервером).

Ethernet та WiFi - приклади протоколів, які можуть працювати як мережевий рівень доступу, забезпечуючи фізичне середовище та основні правила передачі (наприклад, кодування символів) для підключення до Інтернету.

Іншими протоколами, що використовуються на різних шарах стека, є, як згадувалося, TCP, UDP, HTTP та багато інших.

Кілька людей дали хороші відповіді на ваше запитання.

Але є ще одна відмінність, про яку ніхто ще не згадав.

Коли ми говоримо про послідовну та паралельну периферійні пристрої для ПК, то історично ми говорили про посилання "точка-точка". Один комп'ютер розмовляє з одним принтером або одним модемом (за кабель). Взагалі є головний пристрій, який контролює всю комунікацію по цих посиланнях і підлеглі пристрої, які просто виконують те, що їм сказано.

Коли ми говоримо про Ethernet, ми говоримо про мережу . Кілька комп'ютерів з'єднані мережею, і жоден з них не обов'язково є ведучим або веденим. У ранніх протоколах Ethernet кілька комп’ютерів насправді були б підключені до одного коаксіального кабелю. В даний час Ethernet зазвичай означає посилання "точка-точка", але Ethernet включає протоколи, що дозволяють спілкуватися з багатьма іншими пристроями в одноранговій мережі.

Звичайно, USB дещо змінює зображення для периферійних пристроїв ПК через те, що його багатоточкова мережа, але все ще периферійний взаємозв'язок із визначеними майстрами і рабами, а не мережа однорангових.

Отже, я б сказав, що в обговоренні послідовних і паралельних інтерфейсів не згадується мережа, не згадується TCP або Ethernet, оскільки ці речі живуть у зовсім іншому світі від периферійних взаємозв'язків. Як і коли ви говорите про всі види яблук (Red Delicious, Braeburn тощо), ви ніколи не згадуєте Гроса Мішеля та Кавендіша.

У моїй роботі інженером системи управління для проектування електростанції у нас є провідні списки точок вводу-виводу (введення / виведення) та окремий "серійний" список точок. Я вважаю за краще називати ці списки "м'яких" точок "списком переданих точок", оскільки вони, як правило, базуються на Ethernet (Modbus TCP, DNP3, Profinet тощо). Багато колег все ще наполягають на використанні історичного заголовка "Список серійних точок". Мені цікаво почути від інших про належну номенклатуру таких списків.

Один байт за часом також називається послідовним зв’язком, за винятком апаратних апаратів. Нікого не цікавить, як робиться сигналізація. Подумайте про модем. Хоча інтерфейс RS-323, керований мікросхемою UART, може вибивати біти один за одним, фактичне кодування, здійснене модемом, може використовувати паралельні кодування, за допомогою яких одночасно передається декілька біт.

Також Ethernet був суворо послідовним (імпульси базової смуги зі швидкістю 10 МГц). Сучасні протоколи Ethernet не є послідовними.

Слово "серіалізувати" часто використовується для позначення "упаковки деяких даних у пам'яті у формат байтів за байтом" (де питання порядку упорядкованості бітів і подібні вирішуються внизу в деяких шарах датчиків і фізичних комунікацій).