Half-Duplex و Full-Duplex در تجهیزات سیسکو

Half-Duplex و Full-Duplex دو حالت اصلی انتقال داده در شبکه‌های اترنت هستند. Half-Duplex فقط در یک جهت در هر لحظه ارسال یا دریافت می‌کند و از CSMA/CD استفاده می‌کند، در حالی که Full-Duplex همزمان ارسال و دریافت را ممکن می‌سازد و collision را حذف می‌کند. در این مقاله به‌طور کامل تفاوت این دو حالت، نحوه تنظیم آن‌ها در سوئیچ و روتر سیسکو، مزایا، معایب و مثال‌های عملی توضیح داده شده است.

Half DuplexFull DuplexCisco Duplex

~3 دقیقه مطالعه · آخرین به‌روزرسانی ۲۳ فروردین ۱۴۰۵

مقدمه

در شبکه‌های اترنت، دو حالت اصلی برای انتقال داده وجود دارد: Half-Duplex و Full-Duplex. درک تفاوت این دو حالت برای عیب‌یابی مشکلات عملکرد شبکه، تنظیم صحیح پورت‌ها و جلوگیری از collision بسیار مهم است. تجهیزات سیسکو امکان تنظیم دستی یا خودکار این حالت‌ها را فراهم می‌کنند.

Half-Duplex چیست؟

در حالت Half-Duplex، دستگاه فقط می‌تواند در یک لحظه یا ارسال کند یا دریافت کند، نه هر دو همزمان. این حالت شبیه به یک جاده یک‌طرفه با نوبت است.

ویژگی‌های اصلی:

  • استفاده از مکانیسم CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) برای تشخیص و مدیریت برخورد داده‌ها
  • امکان وقوع collision
  • عملکرد پایین‌تر نسبت به Full-Duplex
  • معمولاً در هاب‌ها و شبکه‌های قدیمی استفاده می‌شد

Full-Duplex چیست؟

در حالت Full-Duplex، دستگاه می‌تواند همزمان داده ارسال کند و دریافت کند. این حالت مانند یک جاده دوطرفه با خطوط جداگانه است.

ویژگی‌های اصلی:

  • حذف کامل collision
  • دو برابر شدن پهنای باند مؤثر (مثلاً یک پورت ۱۰۰ مگابیت در Full-Duplex واقعاً ۲۰۰ مگابیت ظرفیت دارد)
  • عدم نیاز به CSMA/CD
  • استاندارد در شبکه‌های مدرن

مقایسه Half-Duplex و Full-Duplex

ویژگیHalf-DuplexFull-Duplex
جهت انتقالیک جهت در هر لحظهارسال و دریافت همزمان
Collisionداردندارد
مکانیسم کنترلCSMA/CDبدون نیاز
پهنای باند مؤثر۵۰٪ ظرفیت۱۰۰٪ ظرفیت
کاربرد امروزتقریباً منسوخاستاندارد

تنظیم Duplex در تجهیزات سیسکو

در سوئیچ و روتر سیسکو می‌توانید حالت Duplex را به‌صورت دستی یا خودکار تنظیم کنید.

ورود به حالت اینترفیس

Switch# configure terminal
Switch(config)# interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#

تنظیم دستی Duplex

Switch(config-if)# duplex half     → حالت Half-Duplex
Switch(config-if)# duplex full     → حالت Full-Duplex
Switch(config-if)# duplex auto     → حالت خودکار (پیشنهادی)

تنظیم سرعت و Duplex با هم

Switch(config-if)# speed 100
Switch(config-if)# duplex full

بررسی وضعیت Duplex

برای مشاهده وضعیت فعلی Duplex و Speed از دستور زیر استفاده کنید:

Switch# show interfaces GigabitEthernet0/1

در خروجی به دنبال خطوط زیر بگردید:

Full-duplex, 1000Mb/s
Half-duplex, 100Mb/s

مثال عملی: تنظیم پورت در سوئیچ سیسکو

Switch# configure terminal
Switch(config)# interface FastEthernet0/5
Switch(config-if)# speed 100
Switch(config-if)# duplex full
Switch(config-if)# no shutdown
Switch(config-if)# end
Switch# copy running-config startup-config

مشکلات رایج Duplex Mismatch

وقتی یک سمت پورت Full-Duplex و سمت دیگر Half-Duplex باشد، پدیده‌ای به نام Duplex Mismatch ایجاد می‌شود که باعث:

  • کاهش شدید عملکرد شبکه
  • افزایش Late Collision و CRC errors
  • پکت‌های از دست رفته

بهترین راه‌حل: تنظیم هر دو سمت روی auto یا هر دو سمت روی حالت یکسان (ترجیحاً Full-Duplex).

نکات مهم در تجهیزات مدرن سیسکو

  • تقریباً تمام پورت‌های گیگابیتی و سریع‌تر به‌صورت پیش‌فرض روی auto هستند.
  • در شبکه‌های مدرن استفاده از Half-Duplex توصیه نمی‌شود.
  • همیشه از دستور show interfaces status یا show interfaces برای چک کردن Duplex استفاده کنید.

نتیجه‌گیری

Full-Duplex به دلیل حذف collision و دو برابر کردن ظرفیت واقعی، استاندارد فعلی شبکه‌های اترنت است. تنظیم صحیح Duplex و Speed در تجهیزات سیسکو تأثیر مستقیمی بر عملکرد و پایداری شبکه دارد. همیشه سعی کنید از حالت auto استفاده کنید مگر در موارد خاص که نیاز به تنظیم دستی دارید.

نوشته و پژوهش‌شده توسط دکتر شاهین صیامی

مقالات مرتبط

NETCONF، YANG، و پایتون: پیکربندی برنامه‌ای شبکه در مقیاس

REST API ها و فرمت‌های JSON/YAML که پیش‌تر در این مجموعه پوشش داده شدند یک رویکرد به اتوماسیون شبکه را نشان می‌دهند، اما NETCONF و YANG یک جایگزین ساختاریافته‌تر و مبتنی‌بر-استاندارد فراهم می‌کنند که به‌طور خاص برای پیکربندی دستگاه شبکه ساخته شده. این مقاله توضیح می‌دهد چه چیزی NETCONF را از یک REST API ساده متمایز می‌کند، اینکه مدل‌های YANG چگونه دقیقاً تعریف می‌کنند داده پیکربندی چگونه به‌نظر می‌رسد را پوشش می‌دهد، و استفاده از پایتون برای تعامل برنامه‌ای با دستگاه‌های شبکه را مرور می‌کند.

ادامه

اصول IPsec VPN: امن‌سازی ترافیک در سراسر شبکه‌های نامورد‌اعتماد

اتصال دو سایت در سراسر اینترنت عمومی ترافیک را در معرض رهگیری قرار می‌دهد مگر اینکه به‌درستی رمزگذاری شود، و IPsec چارچوب استانداردی برای ساخت تونل‌های امن و احراز‌هویت‌شده بین سایت‌ها فراهم می‌کند. این مقاله فرآیند مذاکره دومرحله‌ای IKE را توضیح می‌دهد، تمایز بین پروتکل‌های AH و ESP را پوشش می‌دهد، پیکربندی یک VPN سایت-به-سایت پایه IPsec را مرور می‌کند، و دستورات تأیید ضروری را پوشش می‌دهد.

ادامه

اصول MPLS: توضیح سوئیچینگ برچسب

مسیریابی IP سنتی نیازمند این است که هر روتر در طول یک مسیر یک جستجوی کامل جدول مسیریابی روی هر بسته انجام دهد، اما MPLS رویکردی اساساً متفاوت را با گرفتن آن تصمیم فوروارد‌کردن یک‌بار و متصل‌کردن یک برچسب ساده که هر روتر بعدی می‌تواند به‌جای آن استفاده کند اتخاذ می‌کند. این مقاله مفهوم اصلی سوئیچینگ-برچسب را توضیح می‌دهد، اینکه پروتکل توزیع برچسب چگونه جداول فوروارد‌کردن برچسبی که این را ممکن می‌کنند می‌سازد را مرور می‌کند، و بهره‌های عملی‌ای که MPLS در شبکه‌های ارائه‌دهنده واقعی فراهم می‌کند را پوشش می‌دهد.

ادامه

Route Reflector و Confederation های BGP: مقیاس‌دهی iBGP فراتر از Full Mesh

نیازمندی full-mesh iBGP، که به‌طور مختصر پیش‌تر در این مجموعه ذکر شد، با رشد یک سیستم خودمختار به یک مسئله جدی مقیاس‌دهی تبدیل می‌شود، که نیازمند تعدادی جلسه است که به‌طور درجه‌دوم با تعداد روتر افزایش می‌یابد. این مقاله دقیقاً توضیح می‌دهد چرا full mesh مقیاس‌پذیر نیست، اینکه route reflector ها چگونه این را با شل‌کردن قوانین معمول انتشار-مسیر BGP حل می‌کنند مرور می‌کند، و confederation ها را به‌عنوان یک رویکرد جایگزین که یک AS واحد را به سیستم‌های خودمختار زیرمجموعه کوچک‌تر تقسیم می‌کند پوشش می‌دهد.

ادامه

بررسی عمیق انواع ناحیه OSPF: Stub، Totally Stubby، و NSSA

طراحی OSPF چندناحیه‌ای پایه، که پیش‌تر در این مجموعه پوشش داده شد، از قبل اندازه پایگاه‌داده را با نگه‌داشتن LSA های جزئی نوع ۱ و ۲ محلی به ناحیه خودشان کاهش می‌دهد، اما انواع ناحیه تخصصی OSPF فراتر می‌روند، و به‌طور خاص LSA های خارجی نوع ۵ را هدف قرار می‌دهند. این مقاله انواع LSA که باید برای ساخت هر نوع ناحیه تخصصی سرکوب شوند را توضیح می‌دهد، پیکربندی نواحی stub، totally stubby، و not-so-stubby را مرور می‌کند، و مبادلات خاصی که هر انتخاب طراحی شامل می‌شود را پوشش می‌دهد.

ادامه

دستکاری مسیر BGP: Route Map ها و Community ها برای مهندسی ترافیک

الگوریتم انتخاب بهترین-مسیر پایه BGP، که پیش‌تر در این مجموعه پوشش داده شد، از یک توالی ثابت از ویژگی‌ها پیروی می‌کند، اما شبکه‌های واقعی نیاز دارند به‌طور فعال روی اینکه کدام مسیر انتخاب می‌شود تأثیر بگذارند به‌جای پذیرش منفعلانه نتیجه پیش‌فرض. این مقاله توضیح می‌دهد route map ها چگونه اطلاعات مسیریابی BGP را فیلتر و تغییر می‌دهند، Local Preference و MED را به‌عنوان دو اهرم اصلی برای تأثیرگذاری روی انتخاب مسیر پوشش می‌دهد، و community های BGP را به‌عنوان یک مکانیزم تگ‌گذاری انعطاف‌پذیر برای هماهنگی سیاست در سراسر کل شبکه معرفی می‌کند.

ادامه