ทำไมต้องใช้สายอีเธอร์เน็ต

ฉันอธิบายความแตกต่างระหว่างสายเคเบิลแบบตรงและแบบครอสโอเวอร์กับเพื่อนของฉันและเริ่มสงสัยว่าทำไมในโลกที่นักออกแบบรุ่นแรก ๆ คิดว่าเป็นความคิดที่ดีที่จะใช้สายเคเบิลสองแบบ

มันเป็นเพียงบางสิ่งประดิษฐ์ทางประวัติศาสตร์ที่แปลกประหลาดซึ่งจะดำเนินต่อไปจนกว่าจะมีการแพร่กระจายของ auto mdi / x หรือมีเหตุผลทางเทคนิคสำหรับสายเคเบิลที่มีอยู่จริงหรือไม่?

แก้ไข: หากต้องการระบุว่าในปัจจุบันจำเป็นต้องใช้สายเคเบิลตรงระหว่างคอมพิวเตอร์กับสวิตช์ / ฮับเท่านั้น ทำไมไม่มีสวิตช์ / ฮับตั้งแต่ต้นมาใช้สายครอสโอเวอร์แทน

กาลครั้งหนึ่งซ็อกเก็ตคู่บิดเป็นสายเดียวและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อไม่สามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งที่แต่ละสายทำ คุณเป็นอุปกรณ์เครือข่าย (ฮับ / บริดจ์ / สวิตช์ / เราเตอร์) หรืออุปกรณ์ปลายทาง เพื่อให้ไฟฟ้าเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายทั้งสองร่วมกันคุณต้องมีสายที่แตกต่างกันมากกว่าหนึ่งที่ใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์สิ้นไปอุปกรณ์เครือข่าย

และดังนั้นสายตรงและข้ามสายจึงเกิด

หลีกเลี่ยงการใช้สายเคเบิลชนิดที่สอง (ซึ่งจะทำให้ฉลากของมันหายไปอย่างสม่ำเสมอและสร้างความสับสนให้กับผู้ที่อยู่ในเครือข่ายบางคนเดือน / ปีลงที่ถนนเมื่อพวกเขาดึงมันออกมาจากถังขยะ) อุปกรณ์ส่วนใหญ่ตั้งใจจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เครือข่าย อุปกรณ์มีพอร์ตอัปลิงค์ที่อนุญาตให้ใช้สายเคเบิล 'ปกติ'

มันง่ายอย่างที่คิด

แก้ไข: Google-Fu สำเร็จแล้ว มันคือ ARCnet!

ทำไมไม่มีสวิตช์ / ฮับตั้งแต่ต้นมาใช้สายครอสโอเวอร์แทน

ย้อนกลับไปเมื่อสเปค 10base-T ยังอยู่ในระหว่างการพิจารณาสถาปัตยกรรม twisted pair ที่พบมากที่สุดในขณะนั้นในเครือข่ายสำนักงานคือ ARCnet 10base-T ไม่ได้ให้สัตยาบันตามมาตรฐานจริงจนถึงปี 1990 ช้ากว่าที่ฉันคิด การเชื่อมต่อฮับ ARCNet เข้าด้วยกันดูเหมือนจะต้องใช้สายเคเบิลที่มีคู่พลิกจากสิ่งที่สิ้นสุดการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ปลายทาง

เนื่องจากคณะกรรมการมาตรฐานจะประกอบด้วยวิศวกรเครือข่ายที่มีประสบการณ์จากผู้จำหน่ายฮาร์ดแวร์หลายรายและผู้มีส่วนได้เสียอื่น ๆ พวกเขาจัดการกับปัญหาสายเคเบิลหลายครั้งมานานหลายปีและมีแนวโน้มว่าจะเป็นสถานะเดิม นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าอุปกรณ์ 'ฉบับร่าง' ภายใต้การพัฒนาโดยผู้ขายยังมีข้อกำหนดด้านไฟฟ้าสำหรับสายเคเบิลซึ่งได้รับอิทธิพลจากอุปกรณ์ ARCnet เห็นได้ชัดว่าคณะกรรมการไม่ได้พิจารณาการใช้สายเคเบิลหลายประเภทเพียงพอที่จะมีปัญหาในการสร้างมาตรฐานการปฏิบัติที่ไม่มีอยู่จริง

บนตัวเชื่อมต่อ RJ-45 มี 8 ขา เดิมใช้เพียง 4 Tx (ส่ง) และพื้นดินและ Rx (รับ) และพื้นดิน หากคุณใช้สายเคเบิลแบบตรงผ่านหมุดส่งจะเชื่อมต่อกับหมุดส่งสัญญาณบนอุปกรณ์อื่น เช่นเดียวกันจะเป็นจริงสำหรับหมุดรับ

อุปกรณ์เครือข่ายยุคแรก ๆ นั้น "ฉลาด" ไม่พอที่จะรู้ว่าข้อมูลกำลังมาอยู่บนพินที่ควรใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลดังนั้นมันจึงไม่ฟังที่นั่น เกียร์ GigE ยุคใหม่นั้นฉลาดพอดังนั้นนี่จึงไม่มีปัญหาอีกต่อไป นี่ไม่ได้หมายถึงการตัดสินใจออกแบบ แต่เป็นคำตอบสำหรับการตัดสินใจออกแบบก่อนหน้านี้

แก้ไข: เพื่อตอบคำถามของคุณในความคิดเห็น -

เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการเดินสาย (ทั้งสองด้านอาจเหมือนกัน) อุปกรณ์เครือข่ายได้รับการออกแบบด้วยพอร์ตที่ได้รับบนหมุดที่พีซีส่งสัญญาณและในทางกลับกัน สิ่งนี้ทำขึ้นเพื่อให้สายเคเบิลจำนวนมากที่สร้างขึ้นสามารถมีปลายทั้งสองด้านได้ในลักษณะเดียวกัน เนื่องจากการใช้งานสายเคเบิลแบบไขว้นั้นหายากมากยิ่งขึ้นด้วยการถือกำเนิดของพอร์ต "อัปลิงค์" และการข้ามอัตโนมัติบนสวิตช์ที่ทันสมัยนี่เป็นเทคโนโลยีที่ใช้น้อยกว่า

มันไม่สำคัญว่าจะใช้รูปแบบการเดินสายแบบใดปัญหาจะคงอยู่หากสายเคเบิล "มาตรฐาน" และการปักหมุดมีความหลากหลายของครอสโอเวอร์ จากนั้นสิ่งที่เราเรียกว่าตรงจะต้องใช้สายเคเบิลในการเชื่อมต่ออุปกรณ์โดยตรงเข้าด้วยกัน

เหตุผลที่ใช้สายเคเบิลแบบตรงนั้นเป็นเพราะง่ายต่อการผลิตเนื่องจากปลายทั้งสองเหมือนกัน สายเคเบิลแบบไขว้ถูกใช้งานครั้งแรกเมื่อทำการผูกมัดฮับเนื่องจากพวกเขาต้องการให้พอร์ตลิงค์แตกต่างจากพอร์ตอื่น คุณต้องจำไว้ว่าสิ่งต่าง ๆ อาจเป็นผลลัพธ์ที่แปลกประหลาดหรือไม่มีผลลัพธ์หากคุณไม่ได้ใช้พอร์ตลิงก์ตามที่ตั้งใจไว้

ขั้นตอนต่อไปคือเตรียมสวิตช์ไว้ที่ฮับเพื่อให้คุณสามารถใช้สายเคเบิลแบบตรงหรือแบบข้ามสายได้ ทุกวันนี้ทุกอย่างเสร็จสิ้นด้วยชิปอัจฉริยะ

แน่นอนว่าเรายังต้องใช้สายเชื่อมต่อข้ามสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายส่วนใหญ่โดยตรงโดยไม่ต้องใช้สวิตช์หรือฮับมิฉะนั้นพอร์ตทั้งสองจะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเช่นเดียวกับพอร์ตที่รับ สายเคเบิลเชื่อมต่อข้ามอย่างถูกต้องเชื่อมต่อเครื่องส่งสัญญาณไปยังผู้รับ

ในสถานการณ์ส่วนใหญ่จะมีหลายสายในห่วงโซ่ ระหว่างฮับ / สวิทช์และแผงแพทช์ในตู้สายไฟพื้นที่เดินสายเคเบิลระหว่างแผงแพทช์นั้นกับพอร์ตผนังและระหว่างพอร์ตผนังกับอุปกรณ์ที่ใช้เครือข่าย ด้วยการเดินสายเคเบิลโดยตรงจำนวนและชนิดของการเชื่อมต่อเหล่านี้จึงไม่จำเป็นต้องนำมาพิจารณาในการเลือกสายเคเบิล ด้วยครอสโอเวอร์ในแต่ละสถานที่เราจะต้องแน่ใจว่ามีสายเคเบิลจำนวนมากในสถานที่และสิ่งต่าง ๆ เช่นการเพิ่มตัวต่อเพื่อขยายสายเคเบิลจะต้องใช้ความคิดเป็นพิเศษ ในกรณีแปลก ๆ ที่ต้องเชื่อมต่อสวิตช์กับพอร์ตผนังเพียงแค่ใช้สายเคเบิลครอสโอเวอร์เส้นเดียว สำหรับแบ็กเอนด์แบ็กอัปวันของการเล้าโลมครอสโอเวอร์ไม่ใช่ปัญหาและอะแดปเตอร์อัปลิงค์อัป AUI-10BaseT มีสวิตช์ MDI / MDI-X

แนวคิดเดียวกันนี้เกิดขึ้นบนแพทช์ไฟเบอร์ระหว่างตู้เสื้อผ้า ส่วนใหญ่เป็นแบบสายตรงซึ่งจะทำให้ง่ายขึ้นหากทำการแพตช์โดยตรงผ่านจุดแยกหลายจุด ที่ปลายด้านหนึ่ง (หวังว่าด้านบนหรือด้านล่างมีความสอดคล้องกันทั่วทั้งสภาพแวดล้อม) ให้ข้ามไฟเบอร์ A และ B เพื่อรับการเชื่อมต่อ

เราเตอร์และสวิตช์ตอนนี้ฉลาดพอที่จะไม่ต้องการสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เฉพาะเมื่อไปจาก pc -> hub หรือ pc -> pc เป็นอย่างใดอย่างหนึ่งที่จำเป็น

สำหรับสาเหตุที่พวกเขาต้องการและนี่คือสิ่งที่ฉันจำได้คอมพิวเตอร์ส่งผ่าน 2 คู่และรับ 2 คู่ดังนั้นเพื่อป้องกันการชนกันคุณต้องสลับ 2 คู่เพื่อเชื่อมต่อสองเครื่องโดยตรง

กาลครั้งหนึ่งนานมาแล้วทั้งหมดนี้คือ $$$$ ฉันจำได้ว่ามีความสุขมากเมื่ออีเธอร์เน็ตลดต่ำลงถึง $ 100 ต่อพอร์ตดังนั้นมันจึงเป็นการรักษาความมีสติทั้งหมดไว้ ไม่ว่าจะใช้สายเคเบิลแบบไขว้หรือสวิตช์แบบฟิสิคัลหรือพอร์ตฟิสิคัลสองพอร์ตสำหรับโลจิคัลพอร์ตเดียวกันหนึ่งสายแบบปกติหนึ่งครอสโอเวอร์แบบหนึ่ง (อย่าใช้ทั้งคู่)

มันเคยยากและมีราคาแพงดังนั้นเพื่อรักษาสิ่งที่มีสติ

แม้ว่าเมื่อตัวรับส่งสัญญาณ PHY ของอีเทอร์เน็ตแบบรับรู้อัตโนมัติในช่วงแรกพร้อมใช้งานฉันคิดว่าสัดส่วนที่ดีกว่าของตัวรับสัญญาณที่ถูกกว่านั้นไม่ใช่ "ไม่น่าดู"

หากได้รับแพ็กเก็ตแรกบนลิงก์ขึ้นบนสิ่งที่สันนิษฐานไว้ในตอนแรกและตั้งค่าให้เป็นบรรทัดส่งสัญญาณฟังก์ชัน TX / RX จะถูกสลับกันไปและลำดับที่ตามมาจะถูกกู้คืน

ข้อเสียเปรียบในอุปกรณ์บางอย่างคือแม้ว่าแพ็กเก็ตแรกที่ตรวจจับบน TX จะกระตุ้นสวิตช์ แต่ก็เป็น "ไม่สามารถอ่านได้" เท่าที่เนื้อหาแพ็คเก็ตนั้นเกี่ยวข้องและจะถูกทิ้ง ตัวรับส่งสัญญาณเช่นนี้พึ่งพาการส่งสัญญาณซ้ำในเลเยอร์ด้านบนเนื่องจากแพ็กเก็ตที่ได้รับครั้งแรกหลังจากการเชื่อมโยงจะถูกทิ้งหากมีการจับคู่ TX / RX เริ่มต้นไม่ตรงกัน

ฉันคิดว่า (หวังว่า) ผลกระทบนี้จะหายไปในอุปกรณ์ตรวจจับอัตโนมัติที่ทันสมัย