计算机网络  同步传输与异步传输
在计算机中,各部件间的工作靠时钟定时和定序。在计算机网络中,接收端和发送端的时序协调也要依靠时钟来确定对每一位的采样取值位置和时间间隔。然而,任何两个系统间时钟完全准确的同步是不太可能的,随着时钟漂移(不一致)的积累,将导致接收端取值位置和时间间隔的错位。为解决这一问题,目前计算机网络中常用异步传输和同步传输两种同步技术。
1.异步传输
在异步传输方式中,每个字符都独立传输,接收端每收到一个字符的开始位后进行同步。每个字符在传输时都前后分别加上起始位和结束位,用来表示一个字符的开始和结束,其中起始位为0,结束位为1,结束位的长度可以为1位、1.5位或2位。如图3-14所示,为异步传输的字符格式
图3-14  异步传输的字符格式
异步传输字符格式中的起始位和结束位是用来实现字符的同步,字符之间的间距(时间)是任意的,但发送一个字符时,发送每一位占用的时间长度是由发送端和接收端事先商定,并且保持各位都恒定不变,从而实现同步。
由于异步传输方式不需要发送端和接收端之间另外传输定时信号,双方独立使用自己的时钟系统,因而实现起来比较简单。但每个字符都要附加上起始位和结束位,字节之间由时间间隔,因此传输速率较低。
同步通信和异步通信主要区别2.同步传输
同步传输方式是建立发送端时钟对接收端时钟的直接控制,使双方达到完全同步。实现同步传输的方法由外同步法和自同步法两种。
外同步法
在发送端和接收端之间提供单独的时钟线路,发送端在发送数据之前,先向接收端发出一个
同步时钟脉冲,接收端按照这一同步时钟脉冲频率和时序,来锁定接收端的接收频率,以便在接收数据的过程中始终与发送端同步。这种方法在短距离传输中比较有效,而长距离传输时,同步信号将会失真而失效。
自同步法
自同步方法是采用数据编码技术(如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码),使数据信号中携带时钟信号。使用自同步方法,能够实现发送端和接收端在比特位级上的同步,但是接收端需要知道数据块的起始和结束,为此在数据块的头部和尾部分别附加上前文(Preamble)和后文(Postamble),即数据帧,而前文和后文表示数据块的开始和结束。其中前文和后文的特性取决于数据块是面向字符的,还是面向比特的。
在面向字符的同步传输中,帧头是一个或多个同步字符——SYN。SYN是一个控制字符,后面是数据字节。接收端发现帧头,便开始接收后面的数据块,直到遇到另一个同步字符。具有代表性的面向字符同步传输协议由IBM的二进制同步协议(BSC或BISYNC)。如图3-15所示,为面向字符同步传输的BISYNC帧格式。
图3-15  BISYNC帧格式
在面向比特的同步传输中,用标志序列01111110来标识一帧的开始或结束。为避免在数据中也出现01111110而造成的混乱,发送端总是在其发送的数据中每出现5个连续1时,就插入一个附加的0;接收端则每检测到5个连续的1并且其后有一个0时,就删除该0。其中高级数据链路控制协议(HDLC)就是面向比特同步传输协议的代表。如图3-16所示,为面向比特同步传输的HDLC帧格式
图3-16  HDLC帧格式

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