2014-06-06 17:40:13 +0000 2014-06-06 17:40:13 +0000
36
36

Почему просто разделение Ethernet-кабеля не работает?

Я думал, что Ethernet логически представляет собой однолинейную коммуникационную шину (в качестве аргумента я исключаю концентраторы). Все машины, подключенные к шине, слышат одни и те же сигналы, а сами машины пытаются избежать столкновений, случайно отступая. http://computer.howstuffworks.com/ethernet6.htm

Если да, то зачем разделять одну линию Ethernet от моего домашнего маршрутизатора на две и соединять два компьютера? Почему я должен добавлять к нему коммутатор?

Что, по словам Интернет, не работает.

+----------+
                                               +---------->|computer 1|
                                               | +----------+
    +------------------+ +---------------+
    |4 port home router+------>|simple splitter|
    +------------------+ +---------------+
                                               | +----------+
                                               +---------->|computer 2|
                                                           +----------+

Что, по словам Интернет, я должен сделать

+----------+
                                               +---------->|computer 1|
                                               | +----------+
    +------------------+ +---------------+
    |4 port home router+------>| switch |
    +------------------+ +---------------+
                                               | +----------+
                                               +---------->|computer 2|
                                                           +----------+

Это из-за деградации сигнала (снижение электрического тока)?


Спасибо за все ответы! Причина, по которой я не просто использовал два порта моего домашнего маршрутизатора, в том…

4-портовый гигабитный маршрутизатор находится в моей комнате, и я поместил компьютер в другую комнату (также в мою комнату). Так как проводная сеть намного надежнее и безопаснее, я купил длинный Ethernet-кабель и подключил компьютер к маршрутизатору. Теперь я подумываю о том, чтобы добавить еще один компьютер в эту комнату. Я мог бы купить еще один длинный Ethernet-кабель, но тогда между комнатами будет два кабеля. Одна линия уже является незначительным раздражителем, поэтому я подумал, что если бы я мог разделить одну линию между двумя компьютерами в этой комнате. Коммутатор будет работать, но он требует питания и немного дорогой. Вот почему я подумал, почему не получится просто разделить физический Ethernet-кабель.

Очевидно, я не до конца понимаю, как работают Ethernet и коммутатор. Просто у меня есть некоторые знания, которые я слышал на уроке в колледже.

Ответы (7)

69
69
69
2014-06-06 18:29:41 +0000

В 10BASE-T и 100BASE-TX для передачи и приема используется одна пара проводов. То есть, одна пара - это пара, которую передает хост Ethernet, и получает концентратор или коммутатор, а другая пара - это пара, которую передает концентратор/коммутатор, и получает хост Ethernet.

Если вы разделите кабель с помощью простого пассивного разветвителя, вы подключите эти два хоста Ethernet - передатчик к передатчику и приемник к приемнику. Это все равно, что держать телефонную трубку в перевернутом состоянии и пытаться говорить в динамике и слушать микрофон - это просто не работает. Так что даже если бы оба находились в полудуплексном режиме (как будто они подключены к концентратору, а не к коммутатору), ни один из хостов Ethernet не смог бы почувствовать, когда другой передает, потому что ни один из приемников не был подключен к передатчику другого. Так что у них были бы необнаруживаемые столкновения. Не говоря уже о том, что они оба будут подключены к одному порту концентратора, вероятно, сбивая с толку способность концентратора к автоперегрузке, потому что концентраторы не рассчитывают на автоперегрузку с двумя отдельными узлами на одном порту.

Во многих отношениях все еще хуже в том случае, если вы подключите их обоих к коммутатору, потому что они оба могут в конечном итоге думать, что они могут сделать полнодуплексный, что означает ** еще больше** необнаруживаемых столкновений, на том, что должно быть без столкновений (правильно проводные полнодуплексные соединения не могут иметь столкновений).

С 1000BASE-T (Gigabit Ethernet по Cat5 или лучше UTP медные кабели), ситуация еще хуже, потому что все 4 пары проводов используются как для передачи и приема (одновременный, полнодуплексный), и трансиверы достаточно сложны, чтобы сделать это. Но если внезапно на линии появляется третья сторона, передающая и принимающая все одновременно, это полностью срывает работу схемы одновременной двунаправленной сигнализации. При наличии трех устройств, передающих все одновременно, даже если вычесть собственную передачу, вы не сможете дифференцировать передачи двух других устройств в принимаемом сигнале.

Некоторые ранние варианты Ethernet, такие как 10BASE-2 a.k.a. “тонкая сеть” a.k.a. “дешевое ядро”, отличались топологией шины, при которой все хосты в локальной сети буквально делили один и тот же провод (один и тот же коаксиальный кабель). Поскольку один и тот же провод использовался и для Tx и для Rx, и на шине могло быть любое количество хостов, он должен был быть полудуплексным. Но трансивер 10BASE-2 ожидал, что так и будет. А так как все передатчики и приемники были подключены к одному проводу, то все могли слышать друг друга (в отличие от вашего примера с раздельным 10/100/1000BASE-T).

8
8
8
2014-06-06 18:00:22 +0000

Первоначальная спецификация Ethernet требовала коаксиальных кабелей, которые были подключены (разделены) к каждой рабочей станции (отсюда и “эфир” в ethernet). Но здесь мы говорим о древней истории. Технически это все еще возможно с кабелями RJ-45, так как протокол ethernet все еще поддерживает механизмы обнаружения столкновений, но зачем, во имя Господа Бога, устанавливать его таким образом? Тем более, что у вашего маршрутизатора есть 4 порта для работы.

7
7
7
2014-06-07 17:13:29 +0000

Удивительно, что я не согласен со Спиффом - в каком-то смысле это работает. Мы охотились на причину чрезмерных пакетных ошибок на фабрике. Среди прочего, мы нашли, где какой-то электрик просто соединил Y в сетевой кабель 100BASE-T .

Иногда ошибки в сети возникали на двух компьютерах, но поскольку это продолжалось долгое время, пока пользователи использовали программу, которая находилась в сети, и все ее данные (за исключением вещей, записанных в каталог temp) находились в сети, я могу с уверенностью сказать, что это возможно.

Коммутаторы - это светофоры сети - без них пакеты плохо сталкиваются друг с другом. Обычно, однако, сетевой протокол компенсирует потерянные пакеты.

5
5
5
2014-06-07 18:36:35 +0000

Если бы разделить кабель так, что входы приема двух устройств получили данные от передатчика третьего устройства, а передатчики первых двух устройств подали приемник третьего устройства, то данные, переданные третьим устройством, могут быть приняты первыми двумя, и это даже возможно, что третье устройство может услышать данные, переданные одним из первых двух, но надежность в любом случае было бы плохо.

Представьте себе кабель как пружинную игрушку марки Slinky, которая висит вертикально и плавает внизу. Если ненадолго толкать верхнюю часть пружины, то волна будет двигаться вниз по пружине к ее нижней части, после чего она отразится обратно вверх. Крепление нижнего конца к полу не решит проблему. Она изменит полярность отраженной волны, но отражение все равно останется. Единственным способом избежать отражения в нижней части пружины будет иметь достаточно уступок, чтобы предотвратить подобное отражение, но не столько уступок, сколько антифазового отражения. Интернет-кабели

работают точно так же - устройство посылает импульсы и ожидает, что другому устройству будет достаточно “дать”, чтобы поглотить их чисто. В любом месте изменение характеристик кабеля вызовет отражения и другие подобные нежелательные эффекты, если не будут приняты соответствующие меры для их предотвращения. Если пакеты достаточно короткие, и код ждет достаточно долго, прежде чем отправить пакет, чем отражения, которые распространялись по кабелю, умерли достаточно сильно, возможно, что некоторые данные будут отправлены по кабелю. Поскольку Ethernet-коммуникации обычно не включают в себя такие задержки, однако, коммуникации могут быть ненадежными. Возможно, что устройство может передавать, например, первые десять пакетов данных, которые оно хочет отправить, в результате чего первые два получат, а остальные будут искажены первым; приемник может, получив второй пакет, отложить признание, пока он не решит, что больше данных не поступает немедленно (удобно не делать этого определения до тех пор, пока шум не угаснет). Получив подтверждение от второго пакета, излучатель будет посылать третий - двенадцатый пакеты (опять же, только два из десяти), приемник будет признавать четвертый и т.п. Данные могли бы пройти, но в лучшем случае медленно.

4
4
4
2014-06-08 17:50:24 +0000

Если ваша сеть состоит из 100BASE-TX с кабелем Cat 5 , вы можете разделить кабель, но вы сделаете это с помощью адаптера, чтобы использовать все четыре пары в существующем длинном кабеле Cat 5 (обычно используются только две из четырех пар).

Таким образом, вам понадобятся два очень коротких коммутационных кабеля на конце маршрутизатора, два RJ45 /Cat 5 разветвителя локальной сети, и несколько более длинных коммутационных кабелей на конце компьютеров. На диаграмме ниже ‘Y’ означает разветвитель, а стрелка - один кабель Cat 5.

.----------. __ _ 
| Router | .---------> [__]|=|
| | .----. | /::/|_|
| |------>| Y | .----.
| | | |------------>| Y |
| |------>| | '----'
| | '----' |
'----------' | __ _ 
                                        | [__]|=|
                                        '--------->/::/|_|

Вышеуказанное решение не потребует дополнительного источника питания, но потребует использования двух портов на вашем маршрутизаторе, но оно, по крайней мере, будет аккуратнее, чем два отдельных кабеля, идущих параллельно.

См. также обсуждение 100BASE-TX и его проводки в Fast Ethernet, подраздел Copper .

1
1
1
2018-09-20 14:04:45 +0000

Разделение Ethernet-кабеля для подключения двух клиентов не так невозможно, как может показаться на примере некоторых ответов здесь. Это также неслыханно.

1 Проблемы

Основные проблемы, которые вы введете, проводя вашу сеть так, как это есть:

  • клиенты не могут использовать CSMA/CD обнаружение столкновений и таким образом делают их
  • клиенты не могут общаться друг с другом

1.1 Клиенты не могут общаться друг с другом проблема

Оба клиента могут общаться с маршрутизатором просто отлично (когда мы игнорируем столкновения), но они не могут напрямую общаться друг с другом, потому что провод передатчика одного клиента подключен к контакту передатчика другого клиента. Правильной проводкой было бы соединение передатчика с приемником и наоборот. 0x2 и 0x2 и я не углублялся в эту специфическую проблему слишком глубоко, но кажется возможным, что маршрутизатор будет пересекать коммуникацию между двумя клиентами, так что вам действительно нужно просто решить проблему столкновений.

С другой стороны, маршрутизатор может отбрасывать трафик, адресованный конечной точке, которая физически находится на том же порту маршрутизатора, что и источник. Маршрутизатор может по праву ожидать концентратор вниз по течению.

1.2 Проблема столкновения

Это на самом деле просто следствие предыдущей проблемы. Клиенты и маршрутизатор прослушивают на своем собственном штырьке приемника до и во время передачи. Если они обнаруживают чью-то другую передачу, они откладывают или прерывают собственную передачу. Это и как решить проблему столкновения описывает CSMA/CD .

Таким образом, маршрутизатор может использовать обнаружение столкновений, но клиенты не могут. Это промямлит часть или весь клиентский трафик.

Следует отметить один важный момент - CSMA/CD прослушивает контакт приемника и не прослушивает и не может прослушать контакт передачи. Можно поспорить, что оба клиента могут предотвратить столкновения, обнаруживая трафик на проводе передачи другого клиента, что кажется разумным, так как именно таким образом мы разделяем кабель. Это было бы святым граалем для нас, так как это позволило бы нам разделить кабель, как нам нравится, без столкновений. Однако это не так, потому что

  • ваша собственная передача спровоцирует ложноположительное обнаружение столкновений
  • вам нужно обнаруживать столкновения, даже когда вы в данный момент передаете

2 Решения

Давайте обсудим некоторые варианты.

2.1 Решение без прерываний

Просто разделите провод и посмотрите, что произойдет. Это может работать до тех пор, пока нет или небольшие коллизии, может быть, потому что:

  • столкновения не так уж и плохи (т.е. да, сеть не работает, но работает)
  • клиенты не настолько чатки (вызывают небольшие столкновения)
  • или получают только (например, Wireshark wire tap)

Коллизии - это грязное слово, но на самом деле я понятия не имею, насколько плохо они работают в сети реального мира.

2.2 Решение столкновений другими способами

  • два клиента никогда не работают одновременно
  • (на ум приходят еще несколько идей, но ничего практичного или интересного)

Если столкновения слишком плохие, и вы не можете использовать встроенный CSMA/CD , то вы в значительной степени влипли.

2.3 Использование Ethernet разветвителя MYWA-04 , MYWA-08

Это не настоящее решение, а скорее обходной путь. Эти сплиттеры жертвуют скоростью 1 Гбит/с в пользу двух независимых каналов 100 Мбит/с ethernet в одном проводе. Он поставляется с некоторыми вопросами, обсуждаемыми в других местах, но я перечисляю его как вариант.

2.4 Решение коллизий с помощью проводного концентратора

Hub - это решение вашей проблемы. Его основной функцией является повторная отправка входящего трафика на все другие порты, кроме источника трафика (что вызовет обнаружение ложных срабатываний). Вот оно, и оно также суммирует проблему, с которой мы имеем дело.

Вы можете использовать пару диодов для клонирования передачи одного клиента на приемник другого клиента и наоборот. Это создаст простой пассивный концентратор без питания.

Было бы круто модифицировать MYWA-07 для этого:

2.5 Трехпортовый пассивный концентратор без питания

Это похоже на предыдущую идею, но для 3-х клиентов. Благодарю за Мирослав Адзич .

Внутренние компоненты объясняются в Построение пассивного Ethernet хаба с антипараллельными диодами

2.6 PoE концентратор или коммутатор

Можно также рассмотреть использование PoE концентратора или коммутатора, если по какой-то причине вы ограничены по другую сторону стены (так сказать).


3 Примечания

0
0
0
2014-06-06 20:48:15 +0000

Помните, что сеть Ethernet занимается передачей сигналов, что на несколько порядков более привередливо, чем передача электроэнергии.

Статья в Википедии 10BASE2 _ описывает плюсы и минусы “старых” систем Ethernet. Хотя дополнительные хосты могут быть добавлены без концентратора, это никогда не было так просто, как ‘сращивание’ другого сегмента.

Похожие вопросы

3
13
5
16
11