Qual a diferença entre rede Half Duplex e Full Duplex?

Há dois tipos de configurações bidirecionais usados na comunicação em uma rede Ethernet: half duplex e full duplex. Abaixo segue as descrições das duas configurações bidirecionais disponíveis em equipamentos de rede modernos.

Half duplex: A comunicação em half duplex depende do fluxo de dados unidirecional quando o envio e o recebimento de dados não são executados ao mesmo tempo. Isso é semelhante à forma de funcionamento de walkie-talkies ou rádios bidirecionais à medida que apenas uma pessoa pode falar por vez. Se alguém fala com outra pessoa já falando, ocorre uma colisão. Dessa forma, a comunicação em half duplex implementa CSMA/CD para ajudar a reduzir o potencial de colisões e as detectar quando elas acontecerem. A comunicação em half duplex tem problemas de desempenho devido à espera constante, porque os dados só podem fluir em uma direção por vez. A conexão em half duplex costuma ser vista em hardwares mais antigos, como hubs. Os nós acoplados a hubs que compartilham sua conexão com uma porta de switch devem funcionar em modo half duplex porque os computadores finais devem ser capazes de detectar colisões. Os nós poderão funcionar em um modo half duplex se a placa de rede não puder ser configurada para operações em full duplex.
Nesse caso, a porta no switch também usa como padrão um modo half duplex. Por causa dessas limitações, a comunicação em full duplex substituiu half duplex nos hardwares mais atuais.

Full duplex: Na comunicação em full duplex, como o fluxo de dados é bidirecional, os dados podem ser enviados e recebidos ao mesmo tempo. O suporte bidirecional aprimora o desempenho, reduzindo o tempo de espera entre as transmissões. Grande parte das placas de rede Ethernet, Fast Ethernet e Gigabit Ethernet vendidas atualmente oferece recursos em full duplex. No modo full duplex, o circuito de detecção de colisões é desabilitado. Os quadros enviados pelos dois nós finais conectados não podem colidir porque os nós finais usam dois circuitos separados no cabo de rede. Cada conexão em full duplex usa apenas uma porta. As conexões em full duplex exigem um switch que suporte full duplex ou uma conexão direta entre dois nós em que cada um suporte full duplex. Os nós acoplados diretamente a uma porta de switch dedicada com placas de rede que suportam full duplex devem ser conectados a portas de switch configuradas para funcionar no modo full duplex.

A eficiência da configuração Ethernet compartilhada, padrão, baseada em hub costuma ser de 50 a 60 por cento da largura de banda 10-Mb/s. A Fast Ethernet em full duplex, em comparação com a largura de banda de 10-Mb/s, oferece 100 por cento de eficiência em ambas as direções (100-Mb/s na transmissão e 100-Mb/s na recepção).

Fonte: CCNA Exploration 4.0
Edição: Diogenes Bandeira - Consultor de Segurança Eletrônica.
Blog: Diogenes Bandeira