Transferências de dados ocorrem em rajadas de informação, cada uma composta por uma certa quantidade de bits. Para que o receptor faça sentido dos dados, ele deve saber quando começar e quando parar de ler cada rajada. Transferências síncronas e assíncronas representam métodos diferentes de abordar essa questão. A primeira envolve comunicação entre remetente e receptor onde ambos concordam com o tempo da transferência. A segunda depende de pistas nos próprios dados para indicar ao receptor como ler a informação.
Na transferência síncrona, remetente e receptor comunicam-se antes da troca para definir parâmetros. Isso geralmente envolve estabelecer qual lado controlará a transferência. Ambos garantem usar o mesmo tempo — sabem quando cada rajada termina e outra começa — e definem parâmetros para redefinir seus relógios durante a transferência para evitar desvios do tempo acordado.
Na transferência assíncrona, ou "melhor esforço", remetente e receptor não estabelecem parâmetros. O remetente coloca bits extras antes e depois de cada rajada indicando início e fim. Envia a informação e cabe ao receptor determinar como ajustar seu relógio ao tempo do sinal. Diferente da síncrona, o receptor não comunica ao remetente o que recebeu.
Transferências assíncronas são geralmente mais rápidas pois não gastam tempo coordenando antes da transferência. Porém, mais erros tendem a ocorrer. Se muitos erros acontecem, o tempo economizado é anulado pois o receptor precisará corrigi-los.
Transferências assíncronas funcionam bem em meios físicos confiáveis como fibra óptica e cabo coaxial, minimizando erros de transmissão. Transferências síncronas são melhores em meios menos confiáveis como fios elétricos e sinais de rádio, onde vale a pena coordenar a transferência para compensar erros do meio físico.
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