Qual a diferença entre comunicação Ethernet e Serial?

Todos os movimentos do mouse, conexões USB e outros periféricos de PC, como impressoras etc., são chamados de comunicação serial. Um bit por vez.

Por enquanto, tudo bem. Mas quando se trata de protocolo TCP, Ethernet e Internet, não é mais chamado de comunicação serial. Mas isso também é um pouco por segundo.

Por que? Qual é a principal diferença? Eu não conseguia entender por que não é comunicação serial.

Pelo menos três razões, provavelmente:

1. Na época em que as portas RS-232 eram comuns, ele era de longe o meio mais comum de comunicação bit a time, tanto que o termo "porta serial" se tornou sinônimo de "porta RS-232"; o uso do termo "serial" em conexão com qualquer outra coisa acrescentaria confusão. Observe que o USB evita essa confusão principalmente porque raramente é chamado de "Universal Serial Bus", portanto a existência da palavra "serial" em seu nome longo não é um problema.
2. Em quase todos os casos, as portas RS-232, seus equivalentes no nível lógico transmitem bytes individuais à medida que são recebidos do software e bytes de entrada individuais disponíveis ao software à medida que são recebidos. Por outro lado, a maioria dos dispositivos Ethernet espera até que o software forneça um pacote inteiro (entre 64 e 1536 bytes) antes de começar a transmissão, e espera até receber e validar um pacote inteiro antes de disponibilizá-lo para o software. Embora bits e bytes possam ser enviados serialmente, o software não sabe nem se importa. Ele apenas sabe que, pouco tempo depois que um controlador recebe um pacote e recebe ordens para enviá-lo, outro controlador informa que um pacote está disponível e permite que o software o leia.
3. É garantido que uma "porta serial" transmite bytes de dados na sequência cronológica que o software os fornece e os disponibilize ao software na sequência cronológica em que são recebidos; seria bastante inútil se não o fizesse. Todos os sistemas Ethernet e Internet garantem que, quando um pacote é enviado de um nó para outro, o arranjoO número de bytes disponibilizados ao destinatário corresponderá à disposição dos bytes fornecidos pelo remetente, mas não existe uma especificação comum que exija que a ordem cronológica na qual os dados são transmitidos tenha qualquer relação com a sua disposição dentro de um pacote. Além disso, existem apenas garantias que podem ser feitas com relação ao seqüenciamento cronológico de pacotes um em relação ao outro são altamente vagas. Se o pacote X for entregue domingo às 11h47 e o pacote Y for entregue no dia seguinte às 15h28, pode-se assumir com segurança que Y foi enviado após X. Por outro lado, se X for entregue às 1:47:12 e Y é entregue às 1:47:15, é perfeitamente possível que Y tenha sido enviado primeiro, mas X demorou mais para chegar.

Aliás, uma conexão Ethernet 10-base-T envia bits individuais em sequência, mas o cabeamento de alta velocidade geralmente usa vários métodos de sinalização para enviar vários bits ao mesmo tempo.

A Ethernet pode ser transmitida em série e geralmente era até os dias de 1000BASE-T.

Mas está empacotado, você literalmente não pode enviar um único byte válido, pois há uma pilha de endereçamento, CRC, etc. A Ethernet também não garante o pedido entre pacotes; portanto, você pode enviar os pacotes AB e C, mas o receptor pode obtê-los na ordem CA B. Também há detecção e retransmissão de colisão.

No geral, é muito mais complicado que uma conexão serial.

A resposta é: a pilha ISO- OSI .

OSI significa Open Systems Interconnection (ISO é a Organização Internacional de Normalização), e é um modelo que define a estrutura usada para transmitir dados entre todos os tipos de dispositivos. Cada nível é uma camada de abstração diferente e adiciona regras ou detalhes que definem o protocolo de comunicação.

Enquanto a Internet (excluindo coisas que normalmente são associadas a ela, como HTTP) pertence às camadas superiores (a camada Rede), a comunicação serial é apenas uma maneira de definir a camada Física.

Esta é a pilha de modelos OSI, comparada com o modelo TCP / IP usado para a Internet: você pode ver que a Internet é definida no nível da rede, enquanto o protocolo serial (no sentido estrito, não a implementação) é definido pela camada física, na base da pilha.

Do Wiki sobre o conjunto de protocolos da Internet :

O conjunto de protocolos da Internet é o conjunto de protocolos de comunicação usados ​​para a Internet e redes similares e, geralmente, a pilha de protocolos mais popular para redes de área ampla. É conhecido como TCP / IP, devido a seus protocolos mais importantes: TCP (Transmission Control Protocol) e Internet Protocol (IP)

Possui quatro camadas de abstração, cada uma com seus próprios protocolos. Do menor para o maior, as camadas são:

• A camada de link (geralmente Ethernet) contém tecnologias de comunicação para uma rede local.

• A camada da Internet (IP) conecta redes locais, estabelecendo assim redes internas.

• A camada de transporte (TCP) lida com a comunicação host a host.

• A camada de aplicativo (por exemplo, HTTP) contém todos os protocolos para serviços de comunicação de dados específicos em um nível de processo para processo (por exemplo, como um navegador da Web se comunica com um servidor da Web).

Ethernet e WiFi são exemplos de protocolos que podem funcionar como Camada de Acesso à Rede, fornecendo o meio físico e as regras básicas de transmissão (como a codificação de símbolos) para a conexão à Internet.

Outros protocolos usados ​​em diferentes camadas da pilha são, como mencionado, TCP, UDP, HTTP e muitos outros.

Várias pessoas lhe deram boas respostas para sua pergunta.

Mas há outra distinção que ninguém mencionou ainda.

Quando falamos de periféricos seriais e paralelos para um PC, historicamente falamos de um link ponto a ponto. Um computador conversa com uma impressora ou um modem (por cabo). Em geral, existe um dispositivo mestre que controla todas as comunicações através desses links e dispositivos escravos que apenas fazem o que lhes é solicitado.

Quando falamos sobre Ethernet, estamos falando sobre redes . Vários computadores estão conectados a uma rede e nenhum deles é necessariamente mestre ou escravo. Nos primeiros protocolos Ethernet, vários computadores eram realmente conectados ao mesmo cabo coaxial. Atualmente, geralmente Ethernet significa links ponto a ponto, mas a Ethernet inclui protocolos que permitem a comunicação com vários outros dispositivos em uma rede ponto a ponto.

É claro que o USB muda um pouco a imagem dos periféricos de PC porque é uma rede multiponto, mas ainda é uma interconexão periférica com mestres e escravos definidos, em vez de uma rede ponto a ponto.

Então, eu diria que as discussões sobre interfaces seriais e paralelas não mencionam rede não mencionam TCP ou Ethernet porque essas coisas vivem em um mundo completamente diferente das interconexões periféricas. Como quando você fala sobre todos os tipos de maçãs (Red Delicious, Braeburn, etc.), você nunca menciona Gros Michel e Cavendish.

Em meu trabalho como engenheiro de sistemas de controle para o projeto de usinas de energia, temos listas de pontos de entrada / saída (IO) (entrada / saída) conectadas e uma lista de pontos "seriais" separados. Minha preferência é chamar essas listas de pontos "flexíveis" de "lista de pontos comunicados", pois normalmente são baseadas em Ethernet (Modbus TCP, DNP3, Profinet etc.). Muitos colegas ainda insistem em usar o título histórico de "lista de pontos seriais". Estou interessado em ouvir outras pessoas sobre a nomenclatura adequada para essas listas.

Um byte de cada vez também é chamado de comunicação serial, exceto pelo pessoal do hardware. Ninguém se importa como a sinalização é feita. Pense em um modem. Embora a interface RS-323 acionada por um chip UART possa estar batendo os bits um por vez, a codificação real feita pelo modem pode usar codificações paralelas nas quais vários bits são transmitidos ao mesmo tempo.

A Ethernet também costumava ser estritamente serial (pulsos de banda base a uma taxa de 10 Mhz). Os protocolos Ethernet modernos não são seriais.

A palavra "serializar" é freqüentemente usada para significar "empacotar alguns dados na memória em um formato byte a byte" (onde problemas de ordem de bits e outros são resolvidos em algumas camadas de conexão de dados e de comunicação física).