Добрый вечер, для тех кто немного знаком со связью, очень часто слышали о той или иной технологии, что это синхронная передача, а это асинхронная передача.

Сперва основные отличия, а затем уже примеры. К асинхронной передаче данных, можно отнести большинство протоколов связанных с конечным обычным пользователем, но это просто слова. Асинхронный, значит свободный от временных рамок, то есть связь по запросу. Вам необходимо передать данные, вы обращаетесь к каналу связи, видите, что он свободен и начинаете передачу. Подошли к лифту, нажали на кнопку и ждёте, как только он освободился тут же подъехал и Вас повез, куда нужно.

Теперь в подобном духе рассмотрим синхронную передачу. Во время синхронной передачи, и источник и получатель все время находятся на связи, и пакеты, хоть и пустые но всегда отправляются и посылаются. Здесь уместно сравнить передачу с эскалатором, в любой момент вы к нему подойдете и зайдете на него, при этом он постоянно в движении. Это более затратно, но всегда доступно

Еще можно сравнить с автобусом и попуткой. вы решили поехать в другой город и у вас есть два способа, пойти купить билет и в строго отведенное время, сесть на выделенное место и доехать по расписанию. А можно поймать попутку, она вероятнее будет скорее всего дешевле, может быстрее доехать, а может сломаться по пути или остановиться на неожиданный перекус, но во втором случае больше неожиданных моментов, чем в первом.

Теперь непосредственно к самими технологиям. Наиболее широкий пример использования асинхронной передачи данных - это технология Ethernet. Да, да -это технология асинхронная на канальном и работает по следующему принципу. Есть несколько компьютеров в сети и все сетевые платы слушают канал, свободен он или занят. Если кому-то необходимо передать данные (электронное письмо например отправить ), то на втором уровне проверяется есть ли в этот момент передача данных, при условии, что линия свободна, начинается передача данных.

Синхронная и асинхронная передачи данных.
структура кадра ethernet

в момент передачи кадра, все остальные платы начинают слушать, и синхронизироваться(это побитная синхронизация и относится к протоколу) к приему данных. Как видим из рисунка, первые 7 байт, как раз и служат синхронизацией. Сетевая плата, за эти семь байт подстраивается под сигнал и первым делом принимает адрес получателя. Если адрес получателя совпадает или является широковещательным, то кадр загружается весь, иначе он просто игнорируется. Кадр закончился и снова сидим ждем отправки или получения. Но может возникнуть ситуация, когда устройства будут мешать друг другу, при использовании концентраторов ( hub) очень часто возникали коллизии, коммутаторы избавили нас от них.

Обращу внимание что сейчас речь идет о каналах связи. Синхронная и асинхронная передача на уровне каналов.

Теперь переходим к синхронной передаче. Сюда в первую очередь относят синхронную цифровую иерархию (SDH). Основная особенность в том, что кадры идут постоянно и в строго отведенных временных границах. то есть синхронизация идет постоянно и на нескольких уровнях.

Синхронная и асинхронная передачи данных.
структура цикла.

Основная идея в том, что STM16 включает в себя 4 канала STM4. Каждый STM4 состоит из 4 логических каналов STM1. то есть в одном потоке STM16 содержится 16 потоков или каналов STM1.

Синхронная и асинхронная передачи данных.

Теперь обратите внимание на рисунок с железнодорожным составом. Впереди идет локомотив, который является служебной частью всего потока и за ним будем следовать 4 вагона STM1, сразу же за последним вагоном пойдет новый серый локомотив. Обратите внимание, что перед тем как вагон STM1 заполнен контейнером в него(в контейнер) погрузили данные. В нашем случае поток данных Е4 погрузили в виртуальный контейнер VC4 и затем отправили в путь. Цифровой поток Е4 - это 4 потока Е3 или 16 потоков Е2 или 64 потока Е1. таким образом мы пустили локомотив с 4 вагонами STM1. В каждом вагоне есть свой контейнер, в каждом контейнере есть 64 цифровых потока Е1. А вот поток Е1 может разбиваться как на один канал скоростью в 2 мегабита или содержать 30 голосовых канала (ОЦК - основной цифровой канал)со скоростью 64к каждый. Голосовой канал это пакет данных в котором кодируется голос человека и он представляет собой голосовую связь коммутируемую пакетами .

К чему все эти сложности с STM, E1 и так далее, к тому что именно на постоянной синхронизации выстроены такие сложные иерархии передачи данных. Синхронизация происходит как на потоках верхних уровней, так и непосредственно на каждом ОЦК.

Если сравнить два способа передачи данных, то 1 менее надежен, но значительно проще и удобней в эксплуатации, как правило он в разы дешевле по построению и эксплуатации, но не имеет гибкости, а только низкую надежность. Второй тип передачи данных на магистральном уровне, более высок по цене, но имеет гибкую структуру и высокую надежность. Именно он гарантирует заданную скорость и надежность, что очень важно для больших компаний при взятии в аренду канала связи между филиалами или регионами.

Статья получилось чуть сложнее, чем хотелось, но все же некоторые аспекты получилось рассмотреть, при этом не самые простые. Прочитайте ее пару раз, чтобы легче было понять.

Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.
Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.