Warum gerade Ethernet-Kabel?

Ich erklärte meinem Freund den Unterschied zwischen geraden und Crossover-Kabeln und fragte mich, warum die frühen Designer es für eine gute Idee hielten, zwei verschiedene Kabeltypen zu verwenden.

Ist es nur ein seltsames historisches Artefakt, das bis zur Verbreitung von Auto-MDI / X anhält, oder gibt es einen technischen Grund für die Existenz von geraden Kabeln?

Bearbeiten: Zum Festlegen werden derzeit gerade Kabel nur zwischen Computern und Switches / Hubs benötigt. Warum wurden Switches / Hubs nicht von Anfang an für die Verwendung von Crossover-Kabeln entwickelt?

Es war einmal eine Twisted-Pair-Buchse, die nur in eine Richtung verdrahtet war, und die angeschlossene Elektronik konnte nicht ändern, was jeder Draht tat. Sie waren entweder ein Netzwerkgerät (Hub / Bridge / Switch / Router) oder ein Endgerät. Um zwei Netzwerkgeräte elektrisch miteinander zu verbinden, benötigen Sie ein anderes Kabel als eines, mit dem ein Endgerät an ein Netzwerkgerät angeschlossen wird.

Und so wurden die Durchgangs- und Kreuzkabel geboren.

Vermeiden Sie die Verwendung eines zweiten Kabeltyps (der ausnahmslos seine Bezeichnung verlieren und die Bejebers einiger Netzwerkpersonen Monate / Jahre später verwirren würde, wenn sie ihn aus dem Papierkorb ziehen). Die meisten Geräte sind für die Verbindung mit beiden Netzwerkgeräten und das Ende vorgesehen Geräte hatten einen Uplink-Port, der die Verwendung von "normalen" Kabeln ermöglichte.

So einfach war das.

Bearbeiten: Google-Fu erfolgreich. Es war ARCnet!

Warum wurden Switches / Hubs nicht von Anfang an für die Verwendung von Crossover-Kabeln entwickelt?

Als die 10base-T-Spezifikation noch in Betracht gezogen wurde, war ARCnet die zu dieser Zeit in Büronetzwerken am häufigsten verwendete Twisted-Pair-Architektur. 10base-T wurde erst 1990 als tatsächlicher Standard ratifiziert, später als ich dachte. Für das Anschließen von ARCNet-Hubs war anscheinend ein Kabel mit umgedrehten Paaren erforderlich, von dem aus die Verbindung zu Endgeräten hergestellt wurde.

Da sich das Normungskomitee aus erfahrenen Netzwerkingenieuren der verschiedenen Hardwareanbieter und anderen interessierten Parteien zusammengesetzt hätte, hatten sie sich jahrelang mit dem Problem der Mehrfachkabel befasst und es wahrscheinlich als Status Quo angesehen. Es ist auch möglich, dass die von den Anbietern entwickelten "Entwurfs" -Geräte auch elektrische Anforderungen an das Kabel hatten, die durch die Herstellung von ARCnet-Geräten beeinflusst wurden. Offensichtlich betrachtete das Komitee die Verwendung mehrerer Kabeltypen nicht als ausreichend problematisch, um die Praxis aus der Existenz heraus zu standardisieren.

An einem RJ-45-Anschluss befinden sich 8 Pins. Ursprünglich wurden nur 4 verwendet. Tx (Senden) und seine Masse und Rx (Empfangen) und seine Masse. Wenn Sie ein Durchgangskabel verwenden, werden die Sendestifte mit den Sendestiften des anderen Geräts verbunden. Gleiches gilt für die Empfangsstifte.

Frühe Netzwerkgeräte waren nicht "klug" genug, um zu wissen, dass Daten auf Pins eingehen, die für die Datenübertragung vorgesehen sind, sodass sie dort nicht abgehört wurden. Moderne GigE-Geräte sind intelligent genug, sodass dies kein Problem mehr darstellt. Dies war nie als Entwurfsentscheidung gedacht, sondern als Antwort auf eine zuvor getroffene Entwurfsentscheidung.

Bearbeiten: Um Ihre im Kommentar hinterlassene Frage zu beantworten -

Um den Verdrahtungsprozess zu vereinfachen (beide Enden könnten gleich sein), wurde ein Netzwerkgerät mit Anschlüssen entwickelt, die an den Pins empfangen wurden, an denen die PCs sendeten, und umgekehrt. Dies machte es so, dass der Großteil der erzeugten Kabel beide Enden auf die gleiche Weise verdrahten konnte. Da die Verwendung eines Crossover-Kabels selten ist, insbesondere mit dem Aufkommen von "Uplink" -Ports und Auto-Crossover bei modernen Switches, ist dies die weniger verwendete Technologie.

Es ist wirklich egal, welches Verdrahtungsschema verwendet wird, das Problem würde bestehen bleiben, wenn das "Standard" -Kabel und das Pinning von der Crossover-Variante gewesen wären. Dann hätte das, was wir als Straight-Through-Kabel bezeichnen, verwendet werden müssen, um Geräte direkt miteinander zu verbinden.

Der Grund, warum gerade Kabel verwendet werden, liegt darin, dass sie einfacher herzustellen sind, da beide Enden gleich sind. Crossover-Kabel wurden ursprünglich bei der Verkettung von Hubs verwendet, da sich der Verbindungsport von den anderen Ports unterscheiden sollte. Sie müssen bedenken, dass es damals zu seltsamen oder gar keinen Ergebnissen kommen kann, wenn Sie die Link-Ports nicht wie vorgesehen verwenden.

Der nächste Schritt bestand darin, einen Schalter an den Naben vorzusehen, damit Sie entweder gerade oder überkreuzte Kabel zum Verketten verwenden können. Heutzutage wird alles mit intelligenten Chips gemacht.

Natürlich benötigen wir immer noch Crossover-Kabel, um die meisten Netzwerkgeräte direkt zu verbinden, ohne Switches oder Hubs zu verwenden. Andernfalls würden die beiden Sendeports ebenso wie die Empfangsports miteinander verbunden. Das Crossover-Kabel verbindet Sender und Empfänger korrekt.

In den meisten Situationen befinden sich mehrere Kabel in der Kette. Zwischen dem Hub / Switch und dem Patchfeld im Kabelschrank die lokale Verkabelung zwischen diesem Patchfeld und dem Wandanschluss und dann zwischen dem Wandanschluss und dem Gerät über das Netzwerk. Bei der Durchgangsverkabelung müssen Anzahl und Art dieser Verbindungen bei der Auswahl der Kabel nicht berücksichtigt werden. Bei Überkreuzungen an jeder Stelle müsste man sicher sein, dass eine ungerade Anzahl von Kabeln vorhanden ist, und Dinge wie das Hinzufügen eines Kopplers zum Verlängern des Kabels würden zusätzliche Überlegungen erfordern. Wenn Sie einen Switch an einen Wandanschluss anschließen müssen, verwenden Sie einfach ein einzelnes Crossover-Kabel. Für das Backend war die Frequenzweiche in den Tagen der Koax-Uplinks kein Problem, und die AUI-10BaseT-Uplink-Adapter hatten einen MDI / MDI-X-Schalter.

Das gleiche Konzept gilt für Glasfaserfelder zwischen Schränken. Die meisten sind gerade durchverdrahtet, was das Patchen direkt durch mehrere Verbindungspunkte erleichtert. Kreuzen Sie an einem Ende (hoffentlich ist die Auf- oder Abwärtsseite in der gesamten Umgebung konsistent) die A- und B-Glasfaser, um eine Verbindung herzustellen.

Router und Switches sind jetzt intelligent genug, um das eine oder andere nicht zu benötigen. Nur wenn Sie von PC -> Hub oder PC -> PC gehen, ist der eine oder andere erforderlich.

Warum sie benötigt wurden, und genau daran erinnere ich mich, senden die Computer auf 2 Paaren und empfangen auf 2 Paaren. Um Kollisionen zu vermeiden, mussten Sie 2 der Paare wechseln, um zwei Maschinen direkt zu verbinden.

Es war einmal alles $$$$, ich erinnere mich, dass ich sehr glücklich war, als Ethernet in der Nähe von 100 $ pro Port herunterkam, also war es, dies alles gesund zu halten. Verwenden Sie entweder ein Crossover-Kabel oder einen physischen Switch oder zwei physische Ports für denselben logischen Port, einen normal verdrahteten und einen Crossover (verwenden Sie nicht beide).

Früher war es hart und teuer, um die Dinge gesund zu halten.

Selbst als die frühen Auto-Sense-Ethernet-PHY-Transceiver verfügbar wurden, war ein guter Teil der billigeren nicht "scheinbar".

Wenn das erste Paket bei der Verbindung auf der ursprünglich angenommenen und als Sendeleitung eingestellten Leitung empfangen wurde, wurden die TX / RX-Funktionen ausgetauscht und die nachfolgende Reihenfolge wiederhergestellt.

Der Nachteil bei einigen Geräten bestand darin, dass das erste auf TX erfasste Paket zwar den Switch auslösen würde, ansonsten jedoch hinsichtlich des Paketinhalts "unlesbar" war und daher verworfen wurde. Transceiver wie dieser waren auf eine erneute Übertragung in den oberen Schichten angewiesen, da das erste empfangene Paket nach der Verbindung verworfen wurde, wenn eine anfängliche TX / RX-Nichtübereinstimmung auftrat.

Ich denke (hoffe), dass dieser Effekt bei modernen Auto-Sense-Geräten nicht vorhanden ist.