# 通訊模型 假設，計算機網路現在還沒有被髮明出來，作為電腦科學家的你，想在兩臺主機間傳輸資料，該怎麼辦？  這時，你可能會想到，用一根電纜將兩臺主機連線起來：  物理課大家都學過，電壓可以分為 **低電平** 和 **高電平** 。因此，我們可以通過控制電平高低，來達到傳輸資訊的目的： 主機①控制電纜電平的高低， 主機②檢測電平的高低，主機間資料傳輸便實現了！ 用數學語言進一步抽象：以低電平表示 `0` ，高電平表示 `1` 。這樣就得到一個理想化的通道：  通過通道，雙方可以傳輸由 `0` 和 `1` 組成的位元流，上圖中傳輸的位元流是 `1111001011...` (從右往左看)。位元流可以編碼任意資訊，例如：用 `1111` 告訴對方本地開機了，用 `0000` 告訴對方本地準備關機了。 至此，我們是否得到一個可靠的位元流通道，萬事具備了呢？ ——理論上是這樣的，但現實世界往往要比理想化的模型更復雜一些。 # 收發控制 通道是無窮無盡的，狀態要麼為 `0` ，要麼為 `1` ，沒有一種表示空閒的特殊狀態：  舉個例子，主機①向主機②傳送位元序列 `101101001101` ，如下圖(從右往左讀)。最後一個位元是 `1` ，對應的電平是高電平。傳送完畢後，主機①停止控制電纜電平，所以仍保持著高電平狀態：  換句話講，通道看起來仍按照既定節拍，源源不斷地傳送位元 `1` (灰色部分)， 主機②如何檢測位元流結尾呢？ 我們可以定義一些特殊的位元序列，用於標識開頭和結尾。例如， `101010` 表示開頭， `010101` 表示結尾：  1. 主機①首先發送 `101010` (綠色)，告訴主機②，它開始發資料了； 1. 主機①接著傳送資料 `01101011` (黑色部分)； 1. 主機①最後傳送 `010101` (紅色)，告訴主機②，資料傳送完畢； 注意到，平時通道為 `1` (灰色)，也就是代表空閒狀態。 # 衝突仲裁 如果兩臺伺服器同時向通道傳送資料，會發生什麼事情呢？  一邊發 `0` ，一邊發 `1` ，那通道到底應該是 `0` 還是 `1` 呢？ 肯定衝突了嘛！有什麼辦法可以解決衝突嗎？ 方案①，引入一根新電纜，組成雙電纜結構，每根電纜只負責一個方向的傳輸。這樣一來，兩個方向的傳輸保持獨立，互不干擾，可以同時進行。這樣的傳輸模式在通訊領域稱為 **全雙工模式** 。  方案②，在硬體層面實現一種仲裁機制：當檢測到多臺主機同時傳輸資料時，及時叫停，並協商哪一方先發。這樣一來，通道同樣支援雙向通訊，但不可同時進行。這種傳輸模式則稱為 **半雙工模式** 。 - **單工** ( _simplex_ )，只支援單向通訊，即從其中一端發往另一端，反之不行； - **半雙工** ( _half duplex_ )，支援雙向通訊，但不可同時進行； - **全雙工** ( _full duplex_ )，支援雙向通訊，而且可以同時進行； # 常見物理介質 除了電訊號，還有其他物理訊號亦可充當通訊介質。那麼，常見的物理介質都有哪些呢？    - 電訊號，例如電纜，網線就是電纜中的一種； - 光訊號，例如光纖； - 電磁波，例如 _WiFi_ ，無線網絡卡，藍芽等； 【小菜學網路】系列文章首發於公眾號【小菜學程式設計】，敬請關注： ![](https://cdn.fasionchan.com/coding-fan-wechat-soso.png?x-oss-process=image/resiz