Por que cabos ethernet diretos?

Question

Eu estava explicando a diferença entre cabos retos e cruzados para meu amigo, e comecei a me perguntar por que diabos os primeiros criadores achavam que era uma boa idéia usar dois tipos diferentes de cabos?

É apenas um estranho artefato histórico que continuará até a proliferação do auto mdi / x ou existe uma razão técnica para existir cabos retos?

edit: Para especificar, atualmente apenas cabos retos são necessários entre computadores e switches / hubs. Por que os switches / hubs não foram projetados desde o início para usar cabos cruzados?

    

Answer 1

Era uma vez que uma tomada de par trançado era conectada apenas de uma maneira e a eletrônica anexada não podia mudar o que cada fio fazia. Você era um dispositivo de rede (hub / bridge / switch / roteador) ou um dispositivo final. Para conectar eletricamente dois dispositivos de rede, é necessário um cabo diferente daquele usado para conectar um dispositivo final a um dispositivo de rede.

E assim os cabos diretos e cruzados nasceram.

Evitar o uso de um segundo tipo de cabo (que invariavelmente perderia seu rótulo e confundiria os bejebers de alguns meses / anos da rede quando eles forem retirados da lixeira). A maioria dos dispositivos pretendia conectar-se à rede. dispositivos e dispositivos finais tinham uma porta de uplink que permitia o uso de cabos 'normais'.

Foi tão simples assim.

Editar: Google-Fu é bem-sucedido. Era ARCnet!

Why weren't switches/hubs designed from the beginning to use crossover cables instead?

Anteriormente, quando a especificação 10base-T ainda estava sendo considerada, a arquitetura de par trançado mais comum na época nas redes de escritórios era a ARCnet. 10base-T não foi ratificado como um padrão real até 1990, mais tarde do que eu pensava. Conectar hubs ARCNet juntos parece ter exigido um cabo com pares invertidos do que acabou se conectando a dispositivos endpoint.

Como o comitê de padrões teria sido formado por engenheiros de rede veteranos de vários fornecedores de hardware e outras partes interessadas, eles lidavam com o problema de múltiplos cabos há anos e provavelmente o consideravam como status-quo. Também é possível que os dispositivos de 'projeto' em desenvolvimento pelos fornecedores também tenham requisitos elétricos para o cabo, influenciados pela fabricação do dispositivo ARCnet. Claramente, o comitê não considerou o uso de vários tipos de cabos como um problema suficiente para padronizar a prática.

    

Answer 2

Em um conector RJ-45, existem 8 pinos. Originalmente apenas 4 foram usados. Tx (transmitir) e seu terreno, e Rx (receber) e seu terreno. Se você usasse um cabo direto, os pinos de transmissão seriam conectados aos pinos de transmissão no outro dispositivo. O mesmo seria verdade para os pinos de recepção.

O equipamento de rede inicial não era "inteligente" o suficiente para saber que os dados estavam chegando em pinos que deveriam ser para transmissão de dados, por isso não ouvia nada. O moderno equipamento GigE é inteligente o suficiente, então isso não é mais um problema. Isso nunca foi destinado a ser uma decisão de design, mas sim uma resposta a uma decisão de projeto feita anteriormente.

Editar: para esclarecer sua dúvida no comentário -

Para simplificar o processo de fiação (ambas as extremidades poderiam ser as mesmas), o equipamento de rede foi projetado com portas que estavam recebendo os pinos que os PCs estavam transmitindo e vice-versa. Isso fez com que a maior parte dos cabos criados pudesse ter ambas as extremidades conectadas da mesma maneira. Como o uso de um cabo crossover é raro, ainda mais com o advento de portas "uplink" e crossover automático em switches modernos, essa é a tecnologia menos usada.

Realmente não importa qual esquema de fiação é usado, o problema permaneceria se o cabo e pinagem "padrão" tivessem sido da variedade de cruzamento. Então, o que chamamos de passagem direta, o cabo teria que ser usado para conectar dispositivos diretamente uns aos outros.

    

Answer 3

A razão pela qual os cabos retos são usados é porque eles são mais fáceis de fabricar, já que ambas as extremidades são as mesmas. Os cabos cruzados foram originalmente usados ao encadear os hubs porque queriam que a porta do link fosse diferente das outras portas. Você precisa ter em mente que, naquela época, as coisas poderiam produzir resultados estranhos, ou mesmo nenhum resultado, se você não usasse as portas de link como pretendido.

O próximo passo era fornecer um interruptor nos hubs para que você pudesse usar cabos retos ou cruzados para encadeamento. Hoje em dia tudo é feito com chips inteligentes.

É claro que ainda precisamos de cabos cruzados para conectar diretamente a maioria dos dispositivos de rede sem usar switches ou hubs, caso contrário, as duas portas de transmissão seriam conectadas juntas, assim como as portas de recebimento. O cabo cruzado conecta corretamente o transmissor ao receptor.

    

Answer 4

Na maioria das situações, haverá vários cabos na cadeia. Entre o hub / switch e o patch panel no wiring closet, o cabeamento premissa entre esse patch panel e a porta de parede e, em seguida, entre a porta de parede e o dispositivo usando a rede. Com o cabeamento direto, o número e o tipo dessas conexões não precisam ser considerados para a seleção de cabos. Com os cruzamentos em cada lugar, seria preciso ter certeza de que havia um número ímpar de cabos no lugar e coisas como adicionar um acoplador para estender o cabo exigiriam um raciocínio extra. No caso estranho de precisar conectar um switch a uma porta de parede, basta usar um único cabo crossover. Para o backend, de volta aos dias de coax uplinks, o crossover não era um problema, e os adaptadores de uplink AUI-10BaseT tinham um switch MDI / MDI-X neles.

O mesmo conceito acontece em patches de fibra entre armários. A maioria é conectada diretamente, o que torna as coisas mais fáceis se você aplicar patches diretamente através de múltiplos pontos de junção. Em uma extremidade (espero que o lado superior ou inferior seja consistente em todo o ambiente), atravesse a fibra A e B para obter uma conexão.

    

Answer 5

Os roteadores e switches agora são inteligentes o suficiente para não exigirem um ou outro. Só quando vai de pc - > hub ou pc - > pc é um ou outro requerido.

Por que eles eram necessários, e isso é exatamente o que eu lembro, os computadores transmitem em 2 pares e recebem em 2 pares, então para evitar colisões, você tinha que trocar 2 dos pares para conectar duas máquinas diretamente .

    

Answer 6

Era uma vez, tudo isso era $$$$, eu me lembro de estar muito feliz quando a ethernet caiu perto de $ 100 por porta, então foi para manter isso tudo sã. Seja um cabo crossover, ou talvez um switch físico, ou duas portas físicas para a mesma porta lógica, uma com fio normalmente, um crossover (não use os dois).

Costumava ser difícil e caro, para manter as coisas saudáveis.

    

Answer 7

Mesmo quando os primeiros transceptores Ethernet PHY de auto-detecção se tornaram disponíveis, eu acho que uma boa proporção dos mais baratos não eram "parecidos".

Se o primeiro pacote de link-up foi recebido no que inicialmente havia assumido e definido como sendo a linha de Transmissão, então as funções TX / RX seriam trocadas e a ordem subsequente seria restaurada.

A desvantagem em alguns dispositivos era que, embora o primeiro pacote detectado em TX acionasse o switch, ele era "ilegível" no que diz respeito ao conteúdo do pacote e, portanto, seria descartado. Transceptores como esse dependiam da retransmissão nas camadas superiores, pois o primeiro pacote Recebido após o link seria descartado se houvesse uma incompatibilidade inicial de TX / RX.

Eu acho (espero) que este efeito esteja ausente nos dispositivos modernos de auto-sentido.