イーサネット通信とシリアル通信の違いは何ですか？

すべてのマウスの動き、USB接続、およびプリンターなどの他のPC周辺機器は、いわゆるシリアル通信です。毎回1ビット。

ここまでは順調ですね。しかし、TCPプロトコル、イーサネット、インターネットに関しては、もはやシリアル通信と呼ばれていません。しかし、これもビット/秒のものです。

どうしてこんなことに？主な違いは何ですか？なぜシリアル通信ではないのか理解できませんでした。

少なくとも3つの理由、おそらく：

1. RS-232ポートが一般的だった時代には、これがビット単位の通信の最も一般的な手段であり、「シリアルポート」という用語が「RS-232ポート」と同義になったほどです。「シリアル」という用語を他の用語と組み合わせて使用​​すると、混乱が生じます。USBは主に「ユニバーサルシリアルバス」と呼ばれることがほとんどないため、このような混乱を回避していることに注意してください。そのため、長い形式の名前に「シリアル」という単語が存在しても問題ありません。
2. ほとんどすべての場合、RS-232ポートは、論理レベルの同等物がソフトウェアから受信されると個々のバイトを送信し、ソフトウェアが受信されるとソフトウェアで利用できる個々の受信バイトを送信します。これとは対照的に、ほとんどのイーサネットデバイスは、ソフトウェアがパケット全体（64〜1536バイト）を提供するまで待機してから送信を開始し、パケット全体を受信して​​検証するまで待機してから、ソフトウェアでパケットを使用できるようにします。ビットとバイトはシリアル経由でシリアルに送信される可能性がありますが、ソフトウェアはそれを知りませんし、気にしません。1つのコントローラーにパケットが送られ、それを送信するように指示されてからしばらくすると、別のコントローラーがパケットが使用可能であると報告し、ソフトウェアがそれを読み取れるようになります。
3. 「シリアルポート」は、ソフトウェアがデータを提供する時系列順にデータのバイトを送信し、ソフトウェアが受信した時系列順にそれらを利用できるようにすることが保証されています。そうでなければ、それはかなり役に立たないでしょう。すべてのイーサネットおよびインターネットシステムは、あるノードから別のノードにパケットが送信されるときに、その配置が受信者が利用できるバイト数は送信者が提供するバイトの配置と一致しますが、データが送信される時系列がパケット内の配置と関係があることを要求する一般的な仕様はありません。さらに、互いに対するパケットの時間的順序付けに関して行うことができる保証のみが非常に曖昧です。パケットXが日曜日の午前11時47分に配信され、パケットYが翌日午後3時28分に配信される場合、Xの後にYが送信されたと考えることができます。一方、Xが1:47:12に配信され、 Yは1:47:15に配信されます。Yが最初に送信されたが、Xが到着するまでにさらに時間がかかった可能性があります。

ちなみに、10-base-Tイーサネット接続は個々のビットを順番に送信しますが、高速ケーブルでは多くの場合、さまざまな信号方式を使用して一度に複数のビットを送信します。

イーサネットはシリアルに送信でき、通常は1000BASE-Tの時代まででした。

ただし、パケット化されているため、アドレッシングやcrcなどのオーバーヘッドが山積しているため、文字通り単一の有効なバイトを送信することはできません。イーサネットはパケット間の順序付けも保証しないため、パケットABとCを送信する可能性がありますが、受信者はCA Bの順序でパケットを取得できます。衝突検出と再送信も組み込まれています。

全体として、シリアル接続よりもはるかに複雑です。

答えは、ISO- OSIスタックです。

OSIはOpen Systems Interconnection（ISOは国際標準化機構です）の略で、あらゆる種類のデバイス間でデータを送信するために使用される構造を定義するモデルです。各レベルは異なる抽象化レイヤーであり、通信プロトコルを定義するルールまたは詳細を追加します。

インターネット（HTTPのように一般的に関連付けられているものを除く）は上位層（ネットワーク層）に属していますが、シリアル通信は物理層を定義するための方法にすぎません。

これは、インターネットに使用されるTCP / IPモデルと比較したOSIモデルスタックです。インターネットはネットワークレベルで定義され、シリアルプロトコル（厳密には、実装ではない）は物理層によって定義されていることがわかります。スタックのベースで。

インターネットプロトコルスイートに関するWikiから：

インターネットプロトコルスイートは、インターネットや類似のネットワークで使用される通信プロトコルのセットであり、一般的に広域ネットワークで最も人気のあるプロトコルスタックです。その最も重要なプロトコルであるTCP / IPは、伝送制御プロトコル（TCP）およびインターネットプロトコル（IP）であるため、一般にTCP / IPとして知られています。

4つの抽象化レイヤーがあり、それぞれに独自のプロトコルがあります。最下位から最上位まで、レイヤーは次のとおりです。

• リンク層（通常はイーサネット）には、ローカルネットワークの通信技術が含まれています。

• インターネット層（IP）はローカルネットワークを接続し、インターネットワーキングを確立します。

• トランスポート層（TCP）は、ホスト間の通信を処理します。

• アプリケーション層（HTTPなど）には、プロセス間レベルの特定のデータ通信サービス用のすべてのプロトコル（たとえば、WebブラウザーがWebサーバーと通信する方法）が含まれています。

イーサネットとWiFiは、ネットワークアクセスレイヤーとして機能できるプロトコルの例であり、インターネット接続に物理メディアと基本的な送信ルール（シンボルのエンコードなど）を提供します。

スタックのさまざまな層で使用される他のプロトコルは、前述のように、TCP、UDP、HTTPおよびその他の多くです。

何人かの人々があなたの質問に良い答えをくれました。

しかし、まだ誰も言及していない別の違いがあります。

PCのシリアルおよびパラレル周辺機器について話すとき、歴史的にはポイントツーポイントリンクについて話しました。1台のコンピューターが1台のプリンターまたは1台のモデム（ケーブルごと）と通信します。一般に、これらのリンクを介してすべての通信を制御するマスターデバイスと、伝えられた内容を実行するスレーブデバイスがあります。

イーサネットとは、ネットワーキングのことです。複数のコンピュータがネットワークに接続されており、それらのいずれもが必ずしもマスターでもスレーブでもない。初期のイーサネットプロトコルでは、実際には複数のコンピュータが同じ同軸ケーブルに接続されていました。現在、一般的にイーサネットはポイントツーポイントリンクを意味しますが、イーサネットには、ピアツーピアネットワーク内の他の複数のデバイスとの通信を可能にするプロトコルが含まれています。

もちろん、USBはマルチポイントネットワークであるため、PC周辺機器の状況を多少変更しますが、ピアツーピアネットワークではなく、定義されたマスターとスレーブとの周辺機器相互接続です。

したがって、シリアルおよびパラレルインターフェイスの説明では、ネットワークについては触れず、TCPまたはイーサネットについては触れないでください。これらは、周辺機器の相互接続とはまったく異なる世界に住んでいるためです。あらゆる種類のリンゴ（レッドデリシャス、ブレイバーンなど）について話すときは、グロミッシェルとキャベンディッシュについては決して触れません。

発電所設計の制御システムエンジニアとしての私の仕事では、ハードワイヤードIO（入力/出力）ポイントリストと個別の「シリアル」ポイントリストがあります。私の好みは、これらの「ソフト」ポイントリストを「通信ポイントリスト」と呼ぶことです。これらは通常イーサネットベース（Modbus TCP、DNP3、Profinetなど）であるためです。多くの同僚は、歴史的な「シリアルポイントリスト」のタイトルの使用を強く求めています。そのようなリストの適切な命名法について他の人から聞いてみたいです。

一度に1バイトは、シリアル通信とも呼ばれます。ただし、ハードウェアの人は除きます。シグナリングがどのように行われるかは誰も気にしません。モデムについて考えてみてください。UARTチップによって駆動されるRS-323インターフェースは、一度に1つずつビットを出力しますが、モデムによって実行される実際のエンコーディングは、複数のビットが同時に送信される並列エンコーディングを使用する場合があります。

イーサネットも完全にシリアルでした（10 Mhzのレートのベースバンドパルス）。最新のイーサネットプロトコルはシリアルではありません。

「シリアライズ」という言葉は、「メモリ内の一部のデータをバイト単位の形式にパックする」という意味でよく使用されます（ビットリンクなどの問題は、一部のデータリンク層と物理通信層で処理されます）。