Qu'est-ce que la transmission de données ? Comment assurer un flux de données fluide

Les courses à pied de longue distance, comme les marathons, sont intrigantes, n'est-ce pas ?

Encore plus intéressante est l'histoire de Phidippidès. Lorsque Athènes a vaincu les forces perses lors de la bataille de Marathon, il a couru 40 kilomètres pour livrer le message de la victoire.

Dans l'Athènes antique, les messagers couraient de longues distances pour transmettre des messages importants. Alors que Phidippidès approchait de l'Acropole, il a loué Niké, la déesse grecque de la victoire, et s'est effondré mort d'épuisement (gardez à l'esprit qu'il s'agit d'un mythe, donc les événements peuvent être légèrement exagérés).

Dans la communication et le réseautage de données, les systèmes de transmission de données sont équivalents aux messagers comme Phidippidès (sans toute l'histoire de la mort). Pour transférer des données analogiques et numériques parmi les réseaux d'affaires mondiaux, les entreprises utilisent des logiciels d'échange de données ou des logiciels d'échange de données électroniques (EDI).

Les organisations choisissent des systèmes de transmission de données pour assurer un flux de données fluide via des réseaux d'information.

Importance de la transmission de données

Les entreprises multiplient leurs forces grâce à des fusions, des acquisitions et à la diversification. Une prise de décision efficace concernant des environnements d'affaires aussi complexes et différents nécessite des données contextuelles et connectées.

Les entreprises ne peuvent pas obtenir ce dont elles ont besoin les unes des autres sans acquisition et transmission rapide des données. Les solutions de communication de données améliorent les taux de transmission de données tout en protégeant la qualité des données au sein des organisations avec de grands volumes de données.

De plus, la transmission de données réduit les coûts matériels et donne aux gens un accès facile aux données quand ils en ont besoin.

Composants de la transmission de données

La communication de données entre deux ou plusieurs appareils utilisant un réseau repose sur les éléments de transmission de données suivants.

• Message est la donnée qu'un appareil envoie à d'autres appareils. Des exemples courants de messages sont les textes, les fichiers audio et les fichiers vidéo.
• Émetteur est l'appareil qui initie le processus de transmission de données en envoyant un message à un autre appareil.
• Récepteur est l'appareil final qui reçoit le message.
• Moyen de transmission ou canal relie les émetteurs et les récepteurs. Les entreprises peuvent utiliser des médias guidés, câblés ou des méthodes non guidées telles que les ondes radio, les micro-ondes ou les câbles à paires torsadées pour transférer des données.
• Ensemble de règles ou protocoles régissent la communication de données entre les appareils.

Comment fonctionne la transmission de données ?

Imaginez saisir des données sur un ordinateur à l'aide d'un clavier. L'électronique à l'intérieur du clavier utilise des schémas de codage standard pour convertir les entrées de données en motifs codés binaires équivalents.

7 bits présentent 128 éléments, tandis que 8 bits présentent 256 éléments dans un clavier. Le récepteur suit un processus similaire pour décoder les motifs binaires reçus et les convertir en caractères.

Les émetteurs et les récepteurs utilisent les codes EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal) et ASCII (American Standard Code for Information Interchange) pour représenter les caractères alphabétiques, de ponctuation et numériques.

La transmission de données numériques se déroule de manière similaire. Un appareil source génère des données sous forme de signaux numériques ou de flux de bits. Un moyen de communication comme un fil de cuivre physique, un réseau sans fil ou une fibre optique transporte ces données vers un ou plusieurs appareils destinataires.

Chaque signal sortant peut être un signal de bande de base ou de bande passante.

• Signal de bande de base ou message original est l'information originale destinée à être transmise. Cependant, un signal de bande de base a une basse fréquence et ne peut pas parcourir de longues distances sans modulation.
• Signal de bande passante se réfère au message original après modulation. Par conséquent, les signaux de bande passante sont modulés différemment des signaux de bande de base.

La transmission de données peut également faciliter le transfert de données internes, comme l'envoi de données d'un disque dur ou d'une mémoire vive (RAM) à un processeur. Dans la plupart des cas, la transmission de données est numérique mais peut aussi être analogique.

Types de transmission de données

Les modes de transmission de données varient en fonction de la direction de l'échange de données, du nombre de bits transmis et de la synchronisation entre l'émetteur et le récepteur.

Les modes de transmission de données peuvent être classés en trois catégories en fonction de leur direction d'échange d'informations.

1. Transmission simplex

Dans le mode de transmission de données simplex, les données circulent dans une seule direction. Cette communication unidirectionnelle limite les émetteurs à l'envoi et les récepteurs à la réception uniquement. Le simplex n'est pas un modèle de transmission populaire car la plupart des entreprises ont besoin d'une communication bidirectionnelle.

Les appareils utilisant la transmission simplex envoient plus de données en utilisant toute la bande passante du canal. Cependant, il n'y a pas de communication entre les appareils en raison de l'unidirectionnalité.

Des exemples courants d'appareils utilisant des modèles de transmission simplex incluent le clavier et la souris. Les stations de radio utilisent également la transmission simplex pour envoyer des signaux aux auditeurs qui ne peuvent pas transmettre en retour.

2. Transmission semi-duplex

Le mode de transmission semi-duplex ou demi-duplex permet aux données de circuler dans les deux sens, mais dans un seul sens à la fois. En gros, les appareils peuvent transmettre et recevoir des données, mais pas simultanément. Comme la transmission simplex, la transmission semi-duplex utilise toute la bande passante du canal dans un sens à la fois.

Imaginez parler via un talkie-walkie, un exemple classique de transmission semi-duplex. Vous ne pouvez écouter que lorsqu'une autre personne parle. De même, elle ne peut écouter que lorsque vous parlez. Si vous essayez tous les deux de parler en même temps, vous n'entendrez qu'un son déformé.

La transmission semi-duplex provoque un retard de communication car vous devez attendre pendant que l'autre partie envoie des données.

3. Transmission duplex intégral

La communication en mode de transmission duplex intégral est bidirectionnelle. Les données circulent dans les deux sens, permettant aux deux appareils d'envoyer et de recevoir des messages simultanément. La transmission duplex intégral utilise deux canaux simplex qui déplacent le trafic dans des directions opposées. Un duplex intégral est le mode de communication le plus rapide entre les appareils.

Un réseau téléphonique utilise la transmission duplex intégral pour permettre à deux personnes de parler et d'écouter en même temps. Cependant, le mode duplex intégral nécessite un chemin dédié pour assurer une communication sans faille entre deux appareils.

Vous pouvez diviser les modes de transmission de données en deux catégories en fonction de la synchronisation entre les récepteurs et les émetteurs.

Transmission synchrone

La transmission synchrone est une transmission de type duplex intégral qui utilise des signaux d'horloge pour maintenir l'émetteur et le récepteur en phase l'un avec l'autre. Cette méthode de transfert de données emballe et envoie des données en gros blocs à intervalles de temps fixes. Les signaux d'horloge dans l'émetteur et le récepteur assurent un transfert de blocs de données continu et cohérent basé sur le temps.

Maintenant, décomposons comment fonctionne la transmission synchrone.

• Regroupement de blocs de données insère des caractères d'attente synchrones (également appelés caractères syn) pour espacer les blocs de données à intervalles réguliers.
• Synchronisation de la connexion se produit après que les appareils distants reçoivent et décodent les caractères syn.
• Transmission de données commence après la synchronisation correcte de la connexion.

La transmission de données synchrone envoie des blocs de données au lieu de caractères, donc elle est rapide – c'est précisément pourquoi les entreprises transférant de grandes quantités de données adorent ce modèle. Cependant, cette transmission de données peut être coûteuse.

Les unités centrales de traitement (CPU), la RAM et les protocoles réseau comme Ethernet utilisent la transmission synchrone.

Transmission asynchrone

La transmission asynchrone est une transmission de type demi-duplex qui utilise des bits de début (binaire 0) et de fin (binaire 1) pour marquer le début et la fin des caractères lors du transfert de données. Peu importe ce que vous envoyez ; chaque caractère doit commencer par 0 et se terminer par 1 pour qu'un appareil sache qu'il a reçu ou envoyé un caractère complet.

Passons à la compréhension du fonctionnement de la transmission asynchrone.

• État de marquage se réfère aux écarts entre les transmissions de caractères dans une ligne de transmission inactive. La transmission asynchrone utilise le binaire 1 pour désigner les périodes d'inactivité.
• Interruption de l'état de marquage se produit lorsqu'un système récepteur voit un binaire 0. À ce stade, le système anticipe l'arrivée de caractères de données.
• Transmission de données asynchrone se produit lorsque les systèmes reçoivent des caractères et retournent à l'état de marquage lorsque la transmission se termine.

Comme il n'y a pas de mécanisme d'horloge, les appareils de communication asynchrone n'envoient ni ne reçoivent d'informations à un rythme régulier. Malgré cela, ils maintiennent un flux d'informations fiable en négociant la vitesse en fonction des capacités matérielles.

Le transfert de données asynchrone est idéal pour les transmissions à basse vitesse. Vous pouvez toujours compresser les données pour augmenter la vitesse. Lorsque vous saisissez des données à l'aide d'un clavier, c'est un exemple classique de transfert de données asynchrone.

Transmission synchrone vs. asynchrone

La transmission synchrone utilise des signaux de synchronisation pour envoyer un flux continu de données, tandis que la transmission asynchrone transfère des données à un intervalle de temps aléatoire.

Il existe deux catégories de transmission de données basées sur le nombre de bits simultanés transférés sur un réseau.

Transmission série

La transmission de données série reçoit ou envoie des données en utilisant un seul paquet de bits de données à chaque impulsion d'horloge. Elle utilise une communication bidirectionnelle pour transférer des données via un bus informatique ou un canal de communication. Les transmissions série transmettent généralement 8 bits à la fois avec un bit de début et de fin.

Le transfert de données entre deux ordinateurs utilisant des ports série est un exemple de transmission série.

La transmission série est adaptée à la transmission de données sur de longues distances en raison de sa simplicité et de son faible coût. La vitesse de transfert de données, cependant, est relativement lente en raison d'un seul canal de communication.

Transmission parallèle

La transmission de données parallèle transfère plusieurs bits de données simultanément. Dans ce mode de transmission, les fils parallèles font le gros du travail en contenant les données. D'autres câbles aident les émetteurs et les récepteurs à communiquer entre eux.

La façon dont un ordinateur communique avec une imprimante est un bon exemple de transmission de données parallèle.

La transmission parallèle est idéale pour envoyer un grand volume de données en un temps plus court. C'est pourquoi vous la voyez souvent dans la communication à courte distance. Cependant, deux canaux de transmission trop proches l'un de l'autre peuvent interférer avec la qualité du signal de données. Ce mode de transmission est également coûteux car il nécessite plus de canaux.

Transmission série vs. parallèle

La transmission série utilise un seul canal de communication pour transférer des données, tandis que la transmission parallèle déploie plusieurs liaisons parallèles pour transmettre des données simultanément.

Types de supports de transmission de données

Les supports de transmission de données peuvent être divisés en médias guidés et non guidés.

Les médias de transmission câblés, limités ou guidés assurent une transmission de données rapide et sécurisée en utilisant des liaisons physiques. Les médias guidés, idéaux pour les courtes distances, ont cinq types principaux.

1. Câble à paires torsadées est le média de transmission le plus largement utilisé. C'est essentiellement un enroulement de deux fils conducteurs isolés séparément. Un câble à paires torsadées contient plusieurs de ces paires dans une gaine de protection. Les câbles à paires torsadées blindées (STP) bloquent les interférences externes avec une gaine spéciale. Les câbles à paires torsadées non blindées (UTP) peuvent bloquer les interférences sans boucliers physiques.
2. Câble coaxial utilise à la fois les modes de bande de base et de large bande pour transmettre des informations. Ces câbles sont dotés de couches d'isolation et de conducteurs parallèles avec des couvertures de protection. Les réseaux de télévision analogique et les télévisions par câble utilisent des câbles coaxiaux.
3. Câble à fibre optique transmet de grands volumes de données en utilisant la réflexion de la lumière à travers un noyau en verre ou en plastique. Ces câbles peuvent être bidirectionnels ou unidirectionnels.
4. Stripline est une ligne de transmission électromagnétique transverse (TEM) qui envoie des ondes à haute fréquence en utilisant un matériau conducteur.
5. Microstripline utilise une couche diélectrique pour séparer le matériau conducteur du plan de masse.

Les médias de transmission non guidés, sans fil ou non guidés diffusent des messages en utilisant des signaux électromagnétiques. Ils transmettent les types de signaux suivants.

• Ondes radio peuvent envoyer des signaux à travers les bâtiments. Ces ondes ne nécessitent pas d'alignement entre les antennes d'émission et de réception. Des exemples courants incluent les téléphones sans fil et les radios à modulation de fréquence (FM).
• Micro-ondes utilisent un alignement approprié entre les antennes d'émission et de réception (également connu sous le nom de transmission en ligne de vue) pour envoyer des signaux. Les micro-ondes sont couramment utilisées dans la communication par téléphone mobile.
• Ondes infrarouges facilitent la communication à courte distance ; elles ne peuvent pas pénétrer à travers les obstacles physiques.

Capacité du canal de transmission de données

La bande passante et le taux de transfert de données sont deux paramètres que les entreprises utilisent pour mesurer la capacité du canal de transmission de données.

Bande passante se réfère aux gammes de fréquences disponibles pour la transmission de données à travers un canal. Plus la bande passante est élevée, plus le taux de transfert de données est rapide. La bande passante du canal est mesurée en Hertz (Hz).

Taux de transfert de données, ou débit binaire, mesure le nombre de bits transmis par seconde entre la source et la destination. Le taux de transfert de données est mesuré en bits par seconde (BPS). Par exemple, 1 kilobit par seconde (KBPS) équivaut à 1024 BPS.

Voyons ce qu'il faut prendre en compte lors du choix d'un mode de transmission de données.

Protocoles et normes de transmission de données

Chaque domaine joue selon ses propres règles, et les systèmes de transmission de données ne font pas exception. Ces règles ou protocoles dictent comment les extrémités émettrices et réceptrices d'un système fonctionnent.

Les protocoles de transmission de données définissent trois éléments :

1. Syntaxe est la structure ou le format des données que les appareils utilisent lors de l'envoi ou de la réception de données. Par exemple, un protocole peut considérer les huit premiers bits de données comme l'adresse de l'émetteur et le reste du flux de données comme un message.
2. Sémantique définit comment les récepteurs et les émetteurs interprètent chaque section d'un bit de données. Par exemple, quelle action un récepteur prend-il après avoir reçu des données ? Comment interprète-t-il les données qu'il a reçues ?
3. Synchronisation vous indique quelles données envoyer et à quelle vitesse. La définition de la synchronisation est cruciale car vous ne voulez pas que le récepteur perde des données simplement parce qu'un appareil émetteur peut transmettre des données à une vitesse fulgurante.

En apprenant sur la communication de données, vous rencontrerez des normes De Facto et De Jure.

Normes De Facto sont des règles que les entreprises adoptent en raison de leur utilisation généralisée. Ces normes ne sont approuvées par aucune organisation. Par exemple, vous pouvez établir une norme dans votre entreprise en fonction de ses besoins.

Normes De Jure sont des règlements établis par des organismes reconnus comme l'American National Standards Institute (ANSI), l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

Par exemple, les protocoles de communication de données suivent le protocole de transfert de courrier simple (SMTP) ou le protocole de contrôle de transmission (TCP) dans certains cas.

Continuez à lire pour explorer les règles de communication de données courantes.

• Séquençage des données décompose un message plus grand en petits paquets de données. Ces petits morceaux facilitent la détection des erreurs par les appareils. De plus, ils doivent renvoyer de plus petites quantités de données en cas d'erreurs.
• Routage des données aide les sources et les destinations à trouver le chemin le plus efficace entre elles. Trouver le bon itinéraire de données est essentiel pour améliorer l'efficacité de la transmission de données.
• Flux de données assure une livraison correcte des données, quelle que soit la différence de vitesse entre un récepteur et un émetteur.
• Contrôle des erreurs fait ce qu'il dit – il détecte les erreurs et aide les appareils à se rétablir. Il garantit également qu'il n'y a pas d'interruption dans l'envoi ou la réception de données.
• Processus de codage est ce que les ordinateurs utilisent pour convertir les données en formes binaires.

La sécurité des données est essentielle pour toute entreprise. Cependant, comment vous assurez-vous que les données ne fuient pas pendant leur voyage ? Vous utilisez des méthodes de transmission de données sécurisées.

Transmission de données et CDN

La transmission de données est plus que l'envoi et la réception de données. Elle décide si une entreprise réussit à traiter des tâches complexes ou non.

Par exemple, les données que vous recevez peuvent alimenter des applications d'entreprise et vous aider à prendre des décisions. Vous ne voulez donc pas d'une transmission de données de qualité inférieure en aucune circonstance – c'est précisément pourquoi les entreprises abordent sérieusement des problèmes tels que la santé des serveurs, la structure de transmission de données, la latence et la congestion du réseau.

Les entreprises s'appuient souvent sur des solutions de réseau de diffusion de contenu (CDN) pour assurer une distribution de données sans faille. Les CDN vous aident à utiliser le réseau efficacement en utilisant des nœuds stratégiquement situés autour du globe. En conséquence, vous pouvez facilement éviter la congestion du réseau et offrir une meilleure expérience utilisateur.

La plupart des CDN sont équipés de équilibreurs de charge intégrés pour aider les émetteurs et les récepteurs à accéder aux points d'entrée et de sortie les plus proches. Cette facilité de transmission de données améliore la vitesse. De plus, les CDN aident à protéger vos données contre les menaces émergentes.

Courez votre propre marathon

Exploiter une entreprise est un marathon, pas un sprint. Vous avez besoin de systèmes de transmission de données efficaces, comme Phidippidès, pour partager des informations à travers les réseaux et prendre des décisions. Commencez par décider quel mode de transmission vous convient le mieux afin de l'exploiter pour créer votre héritage.

Si vous cherchez à partager des données entre entreprises et parties prenantes sans changer le sens inhérent, il est temps de commencer à utiliser l'échange de données.