Вопрос: Почему кабели Ethernet имеют 8 проводов?


Это может показаться глупым вопросом, но почему кабели Ethernet имеют 8 проводов? Кабели Cat5 использовали только 4 из 8 проводов, поэтому только 4 действительно нужны. Почему не 12 или 16 проводов?


57
2017-11-16 13:43


Источник


Существуют кабели Ethernet с более чем 8 ядрами (4 пары). - HaydnWVN
Помните, что Ethernet не является типом кабеля! - Dan
@Dan, это сетевой стандарт, который определяет, среди прочего, типы используемых кабелей. - psusi
@psusi Fiber может быть Ethernet, 10base-2 - Ethernet. - Zoredache
Ethernet - это зонтик, состоящий из сложного набора стандартов с большой историей. В исходном Ethernet используется двухпроводная линия передачи данных, совместно используемая всеми узлами. Гигабитный Ethernet (по меди) требует нескольких линий передачи, каждая из которых представляет собой отдельную пару. - Kaz


Ответы:


Это интересный вопрос, так как я никогда не видел ничего, что бы авторитетно утверждало дизайнерские решения, стоящие за этим выбором. Все, что я встретил, будь то на Interwebs или в разговоре с людьми умнее меня в этой области, похоже, указывает на две возможности:

  1. Будущая коррекция
  2. Дополнительная защита

Будущая проверка

К моменту спецификации Cat5 мы видели взрыв кабелей данных. Телефон использовал Cat3 или что-то подобное в течение некоторого времени, последовательные соединения были запущены во всех университетских городках, ThickNet проложил себе путь, ThinNet начал широко использовать в микрокомпьютерных лабораториях, а в некоторых случаях и в офисах. Было очевидно, что сетевое вычислительное оборудование стало волной будущего. Мы также узнали ужасные издержки по замене кабелей для удовлетворения требований более длинных сегментов или более высоких скоростей. Посмотрим правде в глаза, замена кабелей - кошмарная хозяйственная работа и дорого.

Понятие ограничения этой стоимости путем разработки кабеля, который можно было запустить, и оставленного на месте в течение некоторого времени, было, безусловно, привлекательным. Таким образом, инженеры-разработчики, которые, вероятно, устали заменять электропроводку, могли бы легко найти дополнительные пары в спецификации. В конце концов, особенно в то время, когда цена на объемную медь была относительно низкой. Что более дорого - добавление 4 дополнительных проводов или сбор команды людей удаляют старые проводки и добавляют новые?

Дополнительное экранирование

Так как типичный Cat5 является UTP (неэкранированная витая пара), он не содержит дополнительную заземленную фольгу для поломки посторонних электромагнитных помех. Мне было сказано, что при правильном заземлении неиспользуемые провода помогут буферным парам использовать аналогичный, хотя и менее эффективный способ, чем фактическое экранирование. Это могло быть важной особенностью в длинных пробегах и (электрически) шумных средах, в которые мы привыкли работать в то время.

Для меня будущий аргумент аргументации является самым убедительным.


38
2017-11-16 14:45



И я бы сказал, что будущий аргумент аргументации работал. Cat5E может нести гигабитные сигналы, используя все пары :) - Earlz
@Earlz, то есть Cat5E, хотя и не Cat5, поэтому будущая проверка не работала. - psusi
@psusi: Ну, действительно, единственное различие (которое я знаю) между 5 и 5е - производственные допуски, которые гарантируют более высокие частоты. Интересно, какова реальная максимальная пропускная способность жизни. Это потребует много кабелей и напряженной работы. Если кто-то еще захочет сделать эту работу, я бы люблю чтобы прочитать его. - Scott Pack
оригинальная спецификация должна была также носить телефон по тому же разъему. Помните, что голосовые вызовы по-прежнему были большой особенностью офисной жизни, когда был разработан UTP-ethernet - Martin Beckett
@Kax неиспользуемые провода помогут предотвратить шум. 80-контактные кабели IDE на самом деле 40 проводов для переноса данных разделяются на 40 проводов, чтобы попытаться уменьшить помехи, - Ian Boyd


По той же причине, почему первая и вторая пары подключены к контактам 4, 5 и 3, 6: совместимость с телефонными системами. В телефонии основная пара - средняя пара, а вторая пара - следующая из средней (контакты 2, 5 в RJ11 и 3, 6 в RJ45).

Если вы используете Fast Ethernet или Ethernet, вы можете маршрутизировать телефонный сигнал в обычном кабеле, и он будет работать без сплиттера (вы можете подключить телефон или компьютер непосредственно к разъему).

Почему 8, а не 6? Я не знаю. Вполне возможно, что люди, ответственные за Ethernet, думали, что скорость 100 Мбит / с потребует двух передающих и двух принимающих пар (те мы «возраст параллельных интерфейсов» ;-)) или что наличие возможности для двух телефонных линий было бы выгодным.

Больше проводов может привести к слишком дорогим кабелям, поэтому 8 был выбран в качестве компромисса.


38
2017-11-16 14:11



RJ31 - RJ61 (включая RJ45) используют соединение 8P8C; поэтому он уже был произведен и по разумным ценам, но не часто встречался в домах. Ethernet сделал простую вещь, схватил, какое оборудование было дешево и укладывалось. - Chris S
@ChrisS. В будущем было также много возможностей для дальнейшей пропускной способности 8-жильного кабеля - скорость Ethernet быстро возрастала, и в то время были большие потребности в будущем. - HaydnWVN
Кроме того, перед PoE вы могли бы использовать более сложные телефоны с 1,8 парами. - Ben Jackson


4-парный кабель UTP с разъемами RJ-45 был изобретен для использования в аудиотелефоне. Его принятие и эволюция в качестве среды для высокоскоростной цифровой передачи данных были для удобства: адаптация ранее существовавших серийных продуктов для новых целей, а не разработка совершенно нового технического стандарта, характерного для одного нового приложения.

Как это работает, было продемонстрировано в разработке стандартов скорости. 100BASE-TX, -T2 и -T4 были разработаны параллельно, нацеливаясь на принятие на разных типах ранее существующих электростанций. T4 обеспечивает 100 Мбит / с по всем 4 парам Cat3, который был установлен во многих милях каналов в компаниях, уже работающих по телефону и предшествующим сетевым технологиям. T2 может работать на 2 парах Cat3 за счет более сложной модели сигнализации и чувствительности к помехам, что объясняет ее фактическое отсутствие. Техас нуждается в 2 парах Cat5, что оставляет 2 пары применимыми для других приложений: отдельная физическая сеть или телефонная служба, разделенная с помощью очень простого адаптера. Эта способность - это то, почему TX выжил, тогда как T4 по существу использовался только в переходном режиме. Переключение старого 4-парного телефона или Cat3 UTP для 4-парного Cat5 UTP в тех же запусках не было бесплатным, но это был довольно простой путь к значительному улучшению коммуникационных возможностей.

В конечном счете, никто не использует 2-парный Cat5 UTP, поскольку 2-парный UTP любого уровня никогда не был экономически разумным вариантом в денежном или космическом плане для чего-либо большего, чем патч-кабель. Это не намного тоньше или дешевле, чем 4 пары, потому что 2 пары нуждаются в такой же физической и электрической защите, что и 4, если вы собираетесь запускать ее в стенах и кабелепроводах.


11
2017-11-16 15:21



Проводная спецификация CAT4 была вокруг, прежде чем Ethernet решил спуститься с коаксиальных деревьев. Эта 1/2 "коаксиальная магистраль с кранами на предопределенных расстояниях вроде воронки, затем мы попали на землю RG-58. Поскольку здания были связаны с новой витой парой CAT-4 вместо этого древнего 25-проводного материала, компьютерные технологии решили адаптироваться как витая пара имеет шумоподавление и допускает более дешевый способ передачи сигнала. Таким образом, исходный вопрос будет более точным: «Почему Ethernet не принял 4-парную систему раньше и удвоил свою начальную пропускную способность с 10 Мбит / с до 20 Мбит / с?» - Fiasco Labs


Что касается вашего дополнительного вопроса о количестве ядер ...

Каждая из четырех пар кабеля Cat 5 имеет различное точное количество завихрений на метр, чтобы минимизировать перекрестные помехи между парами. Хотя кабельные сборки, содержащие 4 пары, являются общими, категория 5 не ограничивается 4 парами. Магистральные приложения включают в себя использование до 100 пар. [2] Это использование сбалансированных линий помогает сохранить высокое отношение сигнал / шум, несмотря на помехи как от внешних источников, так и от перекрестных помех от других пар. Кабели категории 5 чаще всего используются для более быстрых сетей Ethernet, таких как 100BASE-TX и 1000BASE-T.

Источник,


7
2017-11-16 14:04



Больше информации Вот и даже больше информации о «перекрестных помехах» легко найти путем поиска. - HaydnWVN


10BaseT и 100BaseTX нужны только четыре провода, но для Gigabit Ethernet требуется восемь.


2
2017-11-16 13:48



Почему у 10BaseT & 100BaseTX также есть 8 проводов, даже жесткие, они используют только 4? Это потому, что они хотели, чтобы кабельные разъемы были совместимы? Кроме того, это не объясняет, почему они не просто пошли с 16 проводами. - ProgrammerAtWork
@ProgrammerAtWork Представьте, что вы пытаетесь объяснить раздраженному потребителю, что ему нужно купить другой кабель для своего нового модного маршрутизатора Linksys дома. Его гораздо проще стандартизировать по одному типу кабеля, который может удовлетворить потребности большинства, в отличие от разных кабелей, которые необходимо заменить на основе скорости, которую вы хотите достичь. - Brent Pabst
Кабель приобретается оптом. Дешевле купить только одну катушку кабеля и использовать ее для всего. - Kaz
Это на самом деле не отвечает на вопрос, потому что 8 парных кабелей были вокруг задолго до гигабита. На самом деле есть много мест, которые еще не используют гигабит, которые все еще используют все восемь проводов. Они используют разветвители (например, bestlinknetware.com/products/102105.jpg), которые позволяют двум компьютерам (или компьютеру и телефону) использовать один и тот же разъем и один и тот же кабель. - Moshe Katz


В качестве первого уведомления: В этом типе кабельной системы используется для передачи одного сигнала не один проводник, а пара. В одной линии провод представляет собой сигнал в + фазе, во втором - в фазе (логический «1» находится в одной строке, например + 10 В, а во второй строке пары -10 В). Это связано с тем, что на конце RX кабельный сигнал оценивается как разность между первой и второй строками в паре. Хороший способ устранения помех в линии - на линии может быть помечен другой сигнал линии, но он будет добавлен на обе линии в одном направлении - например, если вы добавили на обе линии + 10 В и у вас будет логический «1», у вас будет первая строка + 20 В, на второй строке 0V (-10V + 10V), но разница будет одинаковой, 20V. Аналогичным для логического «0» будет разница в паре 0V. Будьте честны: я точно не знаю, сколько вольт на проводе, это только для воображения.

Второе уведомление: Если в первой кабельной системе использовались 4 пары, это было так, потому что для компьютерной сети было запланировано 2 пары, а для голосовой связи было запланировано еще 2 пары. Это было хорошо до 100 Мбит / с. Из сетей 1 Гбит / с компьютеры используют 4 пары, а связь на этой скорости - только полудуплексная. Если вы хотите иметь полнодуплексную связь со скоростью 1 Гбит / с, вам необходимо использовать оптические кабели.


-2
2017-11-16 14:09



Gigabit Ethernet требует кроме того, связь использует все четыре пары одновременно для отправки а также Получать. - Hubert Kario
+1 к скорости @HubertKario 1 Гбит / с по кабелям CAT5 и CAT5E являются Full-Duplex, единственное ограничение будет на стороне отправителя или получателя, не имеет ничего общего с промежуточным средой. - Brent Pabst
Извините, но вы ошибаетесь. Вы можете общаться с одной стороны на другую и наоборот, но в один момент вы можете общаться только в одном направлении, что означает полудуплекс. Пожалуйста, попробуйте прочитать статью в Википедии: en.wikipedia.org/wiki/Half-duplex#Half-duplex и здесь: en.wikipedia.org/wiki/1000baseT#1000BASE-T , Пожалуйста, будь добр, измените мнение и удалите -1 из моего ответа. Большое спасибо. - Jan Marek