[Network] 통신방식 (Simplex, Duplex)

통신방식의 종류 : 정보 교환의 방향에 따라 분류 

• 단방향 (Simplex)
• 반이중 (Half Duplex)
• 전이중 (Full Duplex)

 

1. Simplex

데이터 전송로에서 한쪽 방향으로만 데이터가 흐르도록 하는 통신방식. 즉, 일방적으로 송신자는 송신말을 하고 수신자는 수신만을 하는 통신 형태를 말한다.

한쪽 시스템에는 송신 기능만, 다른 한쪽 시스템에는 수신 기능만 있는 경우 

 

2. Half Duplex

Half Duplex 통신은 매체상에 송신과 수신을 양쪽에서 할 수 있으나 동시에는 할 수 없다.
송신과 수신이 한 채널에서 이루어진다. 예를 들면, 무전기와 같은 통신방식이 예가 될 수 있다.
그렇기 때문에 반이중 방식을 사용할 때는 충돌을 피하기 위해 상대의 데이터 전송이 완료될 때까지 기다렸다가 데이터를 보내야 한다. 
그래서 CSMA/CD라는 것이 만들어지게 된다.

 

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Accsess/Collision Detection)란? 

CSMA/CD 방식은 CSMA 방식에 충돌을 처리하는 절차를 더한 것이다. 
유선링크의 경우 충돌을 확인할 수 있기 때문에 사용가능한 방식이다.
프레임을 전송함과 동시에 두 개의 다른 포트를 이용하여 충돌이 발생하는지 감시한다.
프레임이 목적지에 도착할 시간 이전에 다른 프레임의 비트가 발견되면 충돌이 일어난 것으로 판단한다.
유선 Ethernet LAN에서 사용하는 프로토콜이다.

일반적으로 반이중 통신에서도 양방향 통신이 이뤄지는 것처럼 보이는 것은 데이터 전송 간격이 짧기 때문이다.
비교해보면 당연히 동일한 속도에서 전이중 방식을 사용하는 것이 효율적일 것이다.

 

3. Full Duplex

Full Duplex는 통신하는 쌍방이 데이터 송신과 동시에 수신을 할 수 있다.
송신과 수신이 각각 다른 채널로 되어있어 Half Duplex보다 속도가 두 배 빠르다.
일반적으로 데이터 통신은 대부분 Full Duplex 형식이다.

 

Duplex 설정 문제로 인한 장애현상들 

Duplex 설정은 서버와 같은 시스템의 네트워크 인터페이스와 Switch 포트 간, Switch 포트와 Router 인터페이스 간 서로 일치하여야 한다. 100/10 Ethernet 카드와 Switch의 경우 상호 auto-negotiation을 수행하여 speed와 duplex mode를 자동으로 설정하게 되지만 장비간 auto-negotiation protocol의 차이로 인해 제대로 연결되지 않는 경우가 발생한다.
따라서, 100Mbps 속도를 지원하고 Full Duplex를 지원하는 장비들 간에는 Auto-negotiation 기능을 disable하고 100Mbps-Full Duplex로 fix하여 운영하는 것이 바람직하다.

 

Auto-negotiation (=Auto-detect)

Full Duplex Ethernet port의 전원이 켜지면 원격 끝에 연결한 다음  FastEthernet 링크의 다른쪽 끝과 협상

• 먼저 교환 기능을 결정 (10Mbps  또는 100Mbps로 실행할 수 있는지 확인)
• 그 다음 Full Duplex를 실행할 수 있는지 확인