Perché cavi ethernet diretti?

Stavo spiegando la differenza tra cavi dritti e crossover al mio amico e ho iniziato a chiedermi perché mai i primi progettisti hanno pensato che fosse una buona idea usare due diversi tipi di cavi?

È solo uno strano artefatto storico che continuerà fino alla proliferazione di auto mdi / x o c'è un motivo tecnico per l'esistenza di cavi diritti?

modifica: per specificare, i cavi attualmente diritti sono necessari solo tra computer e switch / hub. Perché gli switch / hub non sono stati progettati sin dall'inizio per utilizzare cavi crossover?

C'era una volta una presa a doppino intrecciato solo in un modo e l'elettronica collegata non poteva cambiare ciò che ogni filo faceva. Eri un dispositivo di rete (hub / bridge / switch / router) o un dispositivo finale. Per collegare elettricamente due dispositivi di rete insieme è necessario un cavo diverso da quello utilizzato per collegare un dispositivo terminale a un dispositivo di rete.

E così nacquero i cavi diretti e incrociati.

Evitare l'uso di un secondo tipo di cavo (che invariabilmente perderebbe la sua etichetta e confonderebbe i bejebers da qualche persona della rete mesi / anni lungo la strada quando lo tirano fuori dal cestino) la maggior parte dei dispositivi destinati a connettersi a entrambi i dispositivi di rete e terminare i dispositivi avevano una porta uplink che permetteva l'uso di cavi "normali".

Era così semplice.

Modifica: Google-Fu ha avuto successo. ERA ARCnet!

Perché gli switch / hub non sono stati progettati sin dall'inizio per utilizzare cavi crossover?

All'epoca in cui la specifica 10base-T era ancora in esame, l'architettura a doppino più comune all'epoca nelle reti d'ufficio era ARCnet. 10base-T non è stato ratificato come standard reale fino al 1990, più tardi di quanto pensassi. Collegare gli hub ARCNet insieme sembra aver richiesto un cavo con coppie capovolte da ciò che è finito per connettersi ai dispositivi endpoint.

Dato che il comitato per le norme sarebbe stato composto da ingegneri di rete veterani dei vari fornitori di hardware e di altre parti interessate, da anni si occupavano del problema dei cavi multipli e probabilmente lo consideravano status quo. È anche possibile che i dispositivi di "bozza" in fase di sviluppo da parte dei venditori presentassero anche requisiti elettrici per il cavo, influenzati dalla produzione dei dispositivi ARCnet. Chiaramente il comitato non ha considerato l'uso di più tipi di cavo come un problema sufficiente per standardizzare la pratica in esistenza.

Su un connettore RJ-45, ci sono 8 pin. Inizialmente ne sono stati utilizzati solo 4. Tx (trasmissione) e la sua terra, e Rx (ricezione) e la sua terra. Se si utilizzava un cavo diretto, i pin di trasmissione sarebbero collegati ai pin di trasmissione sull'altro dispositivo. Lo stesso vale per i pin di ricezione.

I primi dispositivi di rete non erano abbastanza "intelligenti" per sapere che i dati stavano arrivando su pin che avrebbero dovuto essere trasmessi, quindi non li hanno ascoltati. L'attrezzatura GigE moderna è abbastanza intelligente, quindi non è più un problema. Non è mai stato pensato per essere una decisione di progettazione, ma piuttosto una risposta a una decisione di progettazione precedentemente presa.

Modifica: per rispondere alla tua domanda lasciata nel commento -

Per semplificare il processo di cablaggio (entrambe le estremità potrebbero essere le stesse), gli ingranaggi di rete sono stati progettati con porte che stavano ricevendo sui pin su cui i PC stavano trasmettendo e viceversa. Ciò ha fatto sì che la maggior parte dei cavi creati potesse avere entrambe le estremità cablate allo stesso modo. Poiché l'uso di un cavo crossover è raro, tanto più con l'avvento delle porte "uplink" e auto-crossover su switch moderni, questa è la tecnologia meno utilizzata.

Non importa quale schema di cablaggio venga utilizzato, il problema rimarrebbe se il cavo "standard" e il pinning fossero stati della varietà crossover. Quindi, quello che chiamiamo un cavo diretto, avrebbe dovuto essere usato per collegare i dispositivi direttamente tra loro.

Il motivo per cui vengono utilizzati cavi dritti è perché sono più facili da fabbricare, poiché entrambe le estremità sono uguali. I cavi crossover venivano originariamente utilizzati per concatenare gli hub perché volevano che la porta di collegamento fosse diversa dalle altre porte. È necessario tenere presente che allora le cose potrebbero dare risultati strani, o addirittura nessun risultato, se non si utilizzassero le porte di collegamento come previsto.

Il passo successivo è stato quello di fornire un interruttore sugli hub in modo da poter utilizzare cavi diritti o incrociati per il concatenamento. In questi giorni è tutto fatto con chip intelligenti.

Naturalmente abbiamo ancora bisogno di cavi incrociati per collegare direttamente la maggior parte dei dispositivi di rete senza utilizzare switch o hub, altrimenti le due porte di trasmissione sarebbero collegate insieme, così come le porte di ricezione. Il cavo incrociato collega correttamente il trasmettitore al ricevitore.

Nella maggior parte dei casi, ci saranno diversi cavi nella catena. Tra l'hub / switch e il patch panel nell'armadio elettrico, il cablaggio locale tra quel patch panel e la porta a muro, quindi tra la porta a muro e il dispositivo tramite la rete. Con il cablaggio diretto, il numero e il tipo di questi collegamenti non devono essere considerati per la selezione dei cavi. Con i crossover in ogni luogo, si dovrebbe essere sicuri che ci fosse un numero dispari di cavi sul posto e cose come l'aggiunta di un accoppiatore per estendere il cavo richiederebbero un pensiero extra. Nel caso strano della necessità di collegare uno switch a una porta a parete, basta usare un singolo cavo incrociato. Per il backend, ai tempi dei uplink coassiali il crossover non era un problema e gli adattatori uplink AUI-10BaseT avevano un interruttore MDI / MDI-X su di essi.

Lo stesso concetto accade su patch in fibra tra gli armadi. La maggior parte sono cablati direttamente, il che semplifica le cose se si corregge direttamente attraverso più punti di giunzione. Ad un'estremità (si spera che il lato su o giù sia coerente in tutto l'ambiente), attraversare le fibre A e B per ottenere una connessione.

I router e gli switch ora sono abbastanza intelligenti da non richiedere l'uno o l'altro. Solo quando si passa da pc -> hub o pc -> pc è necessario l'uno o l'altro.

Per quanto riguarda il motivo per cui erano richiesti, ed è proprio quello che ricordo, i computer trasmettono su 2 coppie e ricevono su 2 coppie, quindi per evitare collisioni, è stato necessario commutare 2 delle coppie per collegare direttamente due macchine.

C'era una volta, tutto ciò era $$$$, ricordo di essere stato molto contento quando Ethernet è scesa vicino a $ 100 al porto, quindi è stato per mantenere tutto questo sano di mente. Utilizza un cavo crossover, o forse uno switch fisico, o due porte fisiche per la stessa porta logica, una cablata normalmente, una crossover (non usare entrambe).

Era duro e costoso, quindi per mantenere le cose sane.

Anche quando sono diventati disponibili i primi ricetrasmettitori Ethernet PHY con rilevamento automatico, penso che una buona parte di quelli più economici non fossero "apparenti".

Se il primo pacchetto sul collegamento fosse ricevuto su quella che inizialmente aveva assunto e impostato come linea di trasmissione, le funzioni TX / RX sarebbero state scambiate e l'ordine successivo sarebbe stato ripristinato.

Lo svantaggio di alcuni dispositivi era che sebbene il primo pacchetto rilevato su TX avrebbe attivato lo switch, sarebbe stato altrimenti "illeggibile" per quanto riguarda il contenuto del pacchetto e quindi sarebbe stato eliminato. I ricetrasmettitori come questo si basavano sulla ritrasmissione negli strati superiori, poiché il primo pacchetto Ricevuto dopo il collegamento sarebbe stato eliminato se si fosse verificata una mancata corrispondenza TX / RX iniziale.

Penso (spero) che questo effetto sia assente nei moderni dispositivi di rilevamento automatico.