Tráfego de rede Full-Duplex vs Half-Duplex

Muitos equipamentos de rede se referem às suas conexões de rede como full-duplex ou half-duplex. No entanto, esse termo geralmente não é explicado, pois presume-se que as pessoas saberão o que significa. Um sistema de comunicação duplex é um sistema em que dois ou mais usuários podem se comunicar em ambas as direções.

Full-duplex

Em um sistema full-duplex, ambas as partes podem se comunicar simultaneamente. Ambos os dispositivos podem enviar e receber dados um do outro ao mesmo tempo.

Um telefone é um exemplo bem conhecido de sistema full-duplex, já que ambas as partes podem falar e ouvir o outro usuário ao mesmo tempo (independentemente da capacidade de se entenderem enquanto falam ao mesmo tempo!)

Meio duplex

Em um sistema half-duplex, ambas as partes ainda podem se comunicar, no entanto, apenas um usuário pode transmitir dados por vez. Por exemplo, com walkie-talkies, um sistema de rádio bidirecional que usa botões push-to-talk, um usuário pode ouvir ou falar a qualquer momento, não ambos.

Por padrão, um walkie-talkie é capaz de receber mensagens. Se um usuário deseja se comunicar, ele precisa pressionar o botão push-to-talk, momento em que seu dispositivo é colocado no modo de transmissão. Quando o botão PTT é liberado, o dispositivo volta ao modo de recepção. Outros dispositivos half-duplex operam de maneira semelhante, padronizando para receber e transmitir apenas quando necessário.

Dica: os dispositivos que não requerem nenhuma forma de comunicação duplex são chamados de simplex. Em sistemas simplex, um dispositivo é um transmissor ou um receptor. Rádio e TV são bons exemplos de tecnologia simplex.

Os sistemas half-duplex são geralmente mais simplistas em alguns aspectos. Por exemplo, apenas um único fio ou radiofrequência é necessário para canais de comunicação half-duplex. Em comparação, um sistema full-duplex precisa de pelo menos dois fios ou frequências de rádio, um para transmissão e outro para recepção.

Colisões em half-duplex

O principal problema com sistemas half-duplex é o risco de colisões, onde mais de um usuário ou dispositivo tenta transmitir dados ao mesmo tempo. Para evitar colisões, um sistema anti-colisão, sistema de detecção de colisão ou ambos precisam ser implementados.

Em um sistema de detecção de colisão, os dispositivos de transmissão detectarão se ocorreu uma colisão e pausarão as transmissões por um tempo aleatório antes de tentar transmitir novamente. Esta pausa aleatória é projetada para evitar que os dois dispositivos tentem retransmitir ao mesmo tempo e colidam novamente.

Em um sistema anti-colisão, um dispositivo que deseja transmitir dados verifica se a rede está livre antes de transmitir. Se a rede estiver em uso, ela pausa por um tempo aleatório antes de verificar novamente.

Combinar sistemas de prevenção e detecção de colisão é uma maneira geralmente eficaz de gerenciar comunicações half-duplex de equipamentos de rede e pode causar atrasos insignificantes na maioria das circunstâncias. Em um sistema manual como os walkie-talkies, no entanto, os usuários têm que executar essa função manualmente, o que levou a padrões como terminar mensagens com a palavra “over”.