Perché i cavi Ethernet hanno 8 fili?

Questa potrebbe sembrare una domanda stupida, ma perché i cavi Ethernet hanno 8 fili? I cavi Cat5 utilizzavano solo 4 degli 8 fili, quindi solo 4 sono "necessari". Perché non 12 o 16 fili?

Questa è una domanda interessante dal momento che non ho mai visto nulla che affermi in modo autorevole le decisioni progettuali alla base di quella scelta. Tutto ciò che ho incontrato, sia su Internet o da una conversazione con persone più intelligenti di me in quest'area, sembra indicare due possibilità:

1. Prove future
2. Schermatura extra

Prove future

Al tempo delle specifiche Cat5 avevamo visto l'esplosione delle corse dei cavi dati. Il telefono stava usando Cat3, o qualcosa di simile da tempo, le connessioni seriali erano state gestite in tutti i campus universitari, ThickNet aveva fatto il giro, ThinNet aveva iniziato a vedere un uso significativo nei laboratori di microcomputer e in alcuni casi negli uffici. Era ovvio che le apparecchiature informatiche di rete rappresentavano l'onda del futuro. Avevamo anche appreso i terribili costi di sostituzione dei cavi per soddisfare le esigenze di segmenti più lunghi o velocità più elevate. Ammettiamolo, sostituire il cablaggio è un lavoro da incubo e costoso.

L'idea di limitare questo costo attraverso lo sviluppo di un cavo che potesse essere utilizzato e lasciato in sede per un certo periodo di tempo, era sicuramente interessante. Quindi gli ingegneri lungimiranti, che probabilmente erano stanchi di sostituire il cablaggio, avrebbero potuto facilmente trovare la pena progettare coppie extra nelle specifiche. Dopotutto, soprattutto in un momento in cui il prezzo del rame sfuso era relativamente basso. Che è più costoso: l'aggiunta di 4 fili aggiuntivi o la rimozione di un vecchio cablaggio da parte di un team di persone?

Schermatura extra

Poiché Cat5 tipico è UTP (doppino intrecciato non schermato) non contiene la pellicola extra messa a terra per eliminare le interferenze elettromagnetiche estranee. Mi è stato descritto che, se correttamente messi a terra, i fili non utilizzati aiuteranno a tamponare le coppie in uso in modo simile, sebbene meno efficace, rispetto alla schermatura effettiva. Questa potrebbe essere stata una caratteristica importante nelle lunghe distanze e negli ambienti (elettricamente) rumorosi a cui eravamo abituati a eseguire i cavi in ​​quel momento.

Per me l'argomento della correzione futura è il più convincente.

Per lo stesso motivo per cui la prima e la seconda coppia sono collegate ai pin 4, 5 e 3, 6: compatibilità con i sistemi telefonici. Nella telefonia la coppia principale è la coppia centrale e la seconda coppia è la successiva dal centro (pin 2, 5 in RJ11 e 3, 6 in RJ45).

Se si utilizza Fast Ethernet o Ethernet, è possibile instradare il segnale telefonico tramite cavo normale e funzionerà senza splitter (è possibile collegare il telefono o il computer direttamente alla presa).

Perché 8 e non 6? Non lo so. È possibile che le persone responsabili di Ethernet stessero pensando che una velocità di 100 Mbps richiederà due coppie di invio e due di ricezione (quelle erano "l'età delle interfacce parallele" ;-)) o che avere la capacità di 2 linee telefoniche sarebbe utile.

Più fili potrebbero portare a cavi troppo costosi, quindi 8 è stato scelto come compromesso.

Il cavo UTP a 4 coppie con connettori RJ-45 è stato inventato per l'uso del telefono audio. La sua adozione ed evoluzione come mezzo per la comunicazione di dati digitali ad alta velocità è stata una questione di convenienza: adattare prodotti preesistenti prodotti in serie per nuovi usi piuttosto che elaborare uno standard tecnico completamente nuovo specifico per una nuova applicazione.

Il modo in cui funziona è stato dimostrato nello sviluppo di standard di velocità. 100BASE-TX, -T2 e -T4 sono stati sviluppati in parallelo, mirando all'adozione su diversi tipi di impianti di cablaggio preesistenti. T4 fornisce 100 Mbps su tutte e 4 le coppie di Cat3, che era presente in molte miglia di condotte in aziende già per telefoni e precedenti tecnologie di rete. T2 può funzionare su 2 coppie di Cat3 al costo di un modello di segnalazione più complesso e della sensibilità alle interferenze, il che spiega la sua inesistenza di fatto. TX ha bisogno di 2 coppie di Cat5, che ne lascia 2 utilizzabili per altre applicazioni: una rete fisica distinta o un servizio telefonico, suddiviso con un adattatore molto semplice. Questa capacità è il motivo per cui TX è sopravvissuto mentre T4 era essenzialmente utilizzato solo in modo transitorio. Sostituire il vecchio telefono a 4 coppie o Cat3 UTP con Cat5 UTP a 4 coppie nelle stesse esecuzioni non era

In definitiva, nessuno usa UTP Cat5 a 2 coppie perché UTP a 2 coppie di qualsiasi grado non è mai stata un'opzione economicamente ragionevole in termini di denaro o spazio per qualcosa di più lungo di un cavo patch. Non è molto più sottile o più economico di 4 coppie perché 2 coppie hanno bisogno della stessa protezione fisica ed elettrica di 4 se lo si esegue in pareti e condotti.

Per quanto riguarda la tua domanda aggiuntiva sul numero di core ...

Ognuna delle quattro coppie in un cavo Cat 5 ha un numero preciso diverso di torsioni per metro per ridurre al minimo la diafonia tra le coppie. Sebbene i gruppi di cavi contenenti 4 coppie siano comuni, la Categoria 5 non è limitata a 4 coppie. Le applicazioni backbone prevedono l'utilizzo di un massimo di 100 coppie. [2] Questo uso di linee bilanciate aiuta a preservare un elevato rapporto segnale-rumore nonostante l'interferenza da entrambe le fonti esterne e il crosstalk da altre coppie. Il cablaggio di categoria 5 viene utilizzato più comunemente per reti Ethernet più veloci, come 100BASE-TX e 1000BASE-T.

Fonte .

10BaseT e 100BaseTX richiedono solo quattro fili, ma Gigabit Ethernet ne richiede otto.

Come primo avviso: in questo tipo di sistema di cablaggio viene utilizzato per trasmettere un segnale non un conduttore, ma una coppia. In una linea il segnale è segnale nella fase +, nella seconda nella fase - ("1" logico è in una linea ad esempio + 10 V, ma nella seconda linea di coppia è -10 V). Questo perché sull'estremità RX del segnale del cavo viene valutata la differenza tra la prima e la seconda linea nella coppia. È un buon metodo per eliminare le interferenze sulla linea - sulla linea possono essere interferiti altri segnali sulla linea, ma verrà aggiunto su entrambe le linee nella stessa direzione - ad esempio, se hai aggiunto su entrambe le linee + 10V e avrai "1" logico, avrai sulla prima linea + 20 V, sulla seconda linea 0 V (-10 V + 10 V), ma la differenza è sempre la stessa, 20 V. Simile per "0" logico sarà la differenza sulla coppia 0V. Sii onesto: non so con precisione, quanti volt ci sono sul filo, è solo per l'immaginazione.

Il secondo avviso: se il primo sistema di cablaggio utilizzava 4 coppie, lo era, poiché erano previste 2 coppie per la rete di computer e altre 2 coppie erano previste per la comunicazione vocale. Questo era buono fino a reti da 100 Mbps. Dalle reti a 1 Gbps, i computer utilizzano 4 coppie e la comunicazione su questa velocità è solo half-duplex. Se si desidera avere una comunicazione full duplex alla velocità di 1 Gbps, è necessario utilizzare il cablaggio ottico.