Vraag Waarom hebben ethernetkabels 8 draden?


Dit lijkt misschien een domme vraag, maar waarom hebben Ethernet-kabels 8 draden? Cat5-kabels gebruikten slechts 4 van de 8 draden, dus slechts 4 zijn daadwerkelijk 'nodig'. Waarom niet 12 of 16 draden?


57
2017-11-16 13:43


oorsprong


Er zijn ethernetkabels met meer dan 8 kernen (4 paar). - HaydnWVN
Vergeet niet dat ethernet geen type kabel is! - Dan
@Dan, het is een netwerkstandaard die onder andere aangeeft welk type kabel moet worden gebruikt. - psusi
@psusi Fibre kan Ethernet zijn, 10base-2 is Ethernet. - Zoredache
Ethernet is een paraplu die bestaat uit een complex geheel van normen met een lange geschiedenis. Het oorspronkelijke Ethernet gebruikte een transmissielijn met twee geleiders, gedeeld door alle knooppunten. Gigabit Ethernet (over koper) vereist meerdere transmissielijnen, die elk een afzonderlijk paar zijn. - Kaz


antwoorden:


Dit is een interessante vraag, want ik heb nog nooit iets gezien dat de ontwerpbeslissingen achter die keuze op gezaghebbende wijze vastlegt. Alles wat ik ben tegengekomen, of het nu op Interwebs is of een gesprek met mensen die slimmer zijn dan ik in dit gebied, lijkt op twee mogelijkheden te wijzen:

  1. Toekomstbestendig maken
  2. Extra afscherming

Toekomstproeven

Tegen de tijd dat de Cat5 werd gespecificeerd, hadden we de explosie van datakabelruns gezien. Telefoon had Cat3 gebruikt, of iets dergelijks al een tijdje, seriële verbindingen waren overal op universitaire campussen gelopen, ThickNet had zich een weg gebaand, ThinNet begon een significant gebruik te zien in microcomputerlaboratoria en in sommige gevallen in kantoren. Het was duidelijk dat netwerkapparatuur voor computers de golf van de toekomst was. We hadden ook de verschrikkelijke kosten geleerd van het veranderen van bekabeling om aan de eisen van langere segmenten of hogere snelheden te voldoen. Laten we eerlijk zijn, het vervangen van bekabeling is een nachtmerrieachtig karwei en duur.

Het idee van het beperken van deze kosten door het ontwikkelen van een kabel die zou kunnen worden gebruikt en gedurende een langere tijd op zijn plaats zou blijven, was absoluut een aantrekkelijke. Dus vooruitstrevende ingenieurs, die waarschijnlijk moe waren van het vervangen van de bedrading, hadden het gemakkelijk kunnen vinden om extra paren in de specificaties te ontwerpen. Immers, vooral in een tijd dat de prijs van bulkkoper relatief laag was. Wat is duurder - 4 extra draden toevoegen of een team mensen oude bedrading verwijderen en nieuw toevoegen?

Extra afscherming

Omdat de typische Cat5 UTP is (niet afgeschermd gedraaid paar) bevat deze niet de extra geaarde folie om de externe elektromagnetische interferentie weg te werken. Het is mij beschreven dat, wanneer goed geaard, de ongebruikte draden zullen helpen bij het bufferen van de paren in gebruik op een vergelijkbare, zij het minder effectieve manier, dan daadwerkelijke afscherming. Dit had een belangrijke functie kunnen zijn bij de lange runs en (elektrisch) lawaaierige omgevingen die we gewend waren om op dat moment met bekabeling te werken.

Voor mij is het toekomstige proofing-argument het meest overtuigend.


39
2017-11-16 14:45



En ik zou zeggen dat het argument van de toekomstvastheid werkte. Cat5E kan gigabit-signalen overbrengen door alle paren te gebruiken :) - Earlz
@Earlz, dat is Cat5E, niet Cat5, dus de future proofing werkte niet. - psusi
@psusi: Nou, echt het enige verschil (dat ik weet) tussen 5 en 5e zijn de productietoleranties die hogere frequenties garanderen. Ik vraag me af wat de maximale verwerkingscapaciteit in het echte leven is. Dat zou veel kabels en druk werk vereisen. Als iemand anders het werk wil doen, zou ik dat doen liefde om het te lezen. - Scott Pack
oorspronkelijke specificatie was om de telefoon ook via dezelfde connector te vervoeren. Onthoud dat spraakoproepen nog steeds een belangrijk kenmerk van het kantoorleven waren toen UTP-ethernet werd ontworpen - Martin Beckett
@Kax ongebruikte draden helpen bij het voorkomen van ruis. 80-pins IDE-kabels zijn feitelijk 40 draden om gegevens te delen, gescheiden door 40 draden om te proberen interferentie te verminderen. - Ian Boyd


Om dezelfde reden waarom het eerste en tweede paar zijn verbonden met pennen 4, 5 en 3, 6: compatibiliteit met telefoonsystemen. Bij telefonie is het hoofdpaar het middelste paar en het tweede paar de volgende van midden (pinnen 2, 5 in RJ11 en 3, 6 in RJ45).

Als u Fast Ethernet of Ethernet gebruikt, kunt u het telefoonsignaal in een gewone kabel routeren en het werkt zonder splitter (u kunt de telefoon of computer rechtstreeks op de aansluiting aansluiten).

Waarom 8 en niet 6? Ik weet het niet. Het is mogelijk dat mensen die verantwoordelijk zijn voor Ethernet dachten dat een snelheid van 100 Mbps twee zendende en twee ontvangende paren (die waren de "parallelle interfaces verouderen" ;-)) of dat het hebben van de capaciteit voor 2 telefoonlijnen voordelig zou zijn.

Meer kabels kunnen leiden tot te dure kabels, dus 8 werd gekozen als een compromis.


39
2017-11-16 14:11



RJ31 tot RJ61 (inclusief RJ45) maken allemaal gebruik van de 8P8C-verbinding; dus het was al geproduceerd en redelijk geprijsd, maar niet vaak gevonden in huizen. Ethernet deed het simpele ding, greep naar wat hardware goedkoop was en rondhing. - Chris S
@ChrisS Er was ook voldoende ruimte voor verdere capaciteit op de 8-aderige kabel in de toekomst - de snelheden van ethernet namen snel toe en de toekomstige capaciteit was toen een enorme vereiste. - HaydnWVN
Ook kunt u vóór PoE meer geavanceerde telefoons van het 1,8-paar voorzien. - Ben Jackson


4-paar UTP-kabel met RJ-45-connectoren is uitgevonden voor gebruik met een audiotelefoon. De aanvaarding en evolutie ervan als een medium voor snelle digitale datacommunicatie was een kwestie van gemak: aanpassing van reeds bestaande in serie geproduceerde producten voor nieuwe toepassingen in plaats van een volledig nieuwe technische norm te ontwikkelen die specifiek is voor één nieuwe toepassing.

De manier waarop dit werkt, is aangetoond in de ontwikkeling van snelheidsnormen. 100BASE-TX, -T2 en -T4 zijn parallel ontwikkeld, gericht op adoptie op verschillende soorten reeds bestaande bedradingsfabrieken. T4 biedt 100 Mbps voor alle 4 paren Cat3, die zich in vele mijlen van conduits in bedrijven al voor telefoon- en eerdere netwerktechnologieën bevonden. T2 kan werken op 2 paren Cat3 ten koste van een complexer signaleringsmodel en interferentiegevoeligheid, wat verklaart waarom het de facto niet bestaat. TX heeft 2 paar Cat5 nodig, waardoor er 2 paar bruikbaar zijn voor andere toepassingen: een duidelijk fysiek netwerk of telefoondienst, opgesplitst met een heel eenvoudige adapter. Dat vermogen is de reden waarom TX overleefde terwijl T4 in essentie alleen transitie werd gebruikt. Het uitwisselen van oude 4-paar telefoons of Cat3 UTP voor 4-paar Cat5 UTP in dezelfde run was niet gratis, maar het was een vrij eenvoudig pad naar een grote verbetering in communicatiemogelijkheden.

Uiteindelijk gebruikt niemand 2-paar Cat5 UTP omdat 2-pair UTP van elke graad nooit een economisch redelijke optie in geld- of ruimtevoorwaarden is geweest voor iets langer dan een patchkabel. Het is niet veel dunner of goedkoper dan 4-paar, omdat 2 paren dezelfde fysieke en elektrische bescherming nodig hebben als 4 als je het in muren en leidingen wilt laten werken.


11
2017-11-16 15:21



De draadspecificatie CAT4 was er al voordat Ethernet besloot af te dalen van de coaxiale bomen. Die 1/2 "COAX-backbone met taps op voorgedefinieerde afstanden stonk nogal, en toen raakten we RG-58. Omdat gebouwen waren bekabeld met het nieuwere CAT-4 twisted pair in plaats van dat oude 25 draadspul, besloot computertechnologie zich aan te passen als Twisted Pair heeft ruisonderdrukking en staat een goedkopere manier toe om het signaal te verzenden. Dus de oorspronkelijke vraag zou meer op het punt staan ​​als: "Waarom heeft Ethernet geen 4 paar-systeem eerder aangenomen en verdubbelt de initiële doorvoer van 10 Mbps naar 20 Mbps?" - Fiasco Labs


Met betrekking tot uw aanvullende vraag over het aantal kernen ...

Elk van de vier paren in een Cat 5-kabel heeft een verschillend nauwkeurig aantal wendingen per meter om overspraak tussen de paren te minimaliseren. Hoewel kabelassemblages die 4 paar bevatten veel voorkomen, is Categorie 5 niet beperkt tot 4 paar. Backbone-toepassingen omvatten het gebruik van maximaal 100 paren. [2] Dit gebruik van gebalanceerde lijnen helpt een hoge signaal-ruisverhouding te behouden, ondanks interferentie van beide externe bronnen en crosstalk van andere paren. Categorie 5-bekabeling wordt meestal gebruikt voor snellere Ethernet-netwerken, zoals 100BASE-TX en 1000BASE-T.

Bron.


7
2017-11-16 14:04



Meer informatie hier en zelfs meer informatie over 'crosstalk' is eenvoudig te vinden door te zoeken. - HaydnWVN


10BaseT en 100BaseTX hebben slechts vier draden nodig, maar Gigabit Ethernet heeft er acht nodig.


2
2017-11-16 13:48



Waarom hebben 10BaseT & 100BaseTX ook 8 draden, zelfs als ze maar 4 gebruiken? Is het omdat ze wilden dat de kabelbussen voorwaarts compatibel waren? Ook verklaart dat niet waarom ze niet alleen met 16 draden zijn gegaan. - ProgrammerAtWork
@ProgrammerAtWork Stel je voor dat je een pissige consument probeert uit te leggen dat hij een andere kabel moet kopen voor zijn nieuwe hippe Linksys-router thuis. Het is veel eenvoudiger te standaardiseren op één kabeltype dat aan de behoeften van de meesten kan voldoen, in tegenstelling tot verschillende kabels die moeten worden verwisseld op basis van de snelheid die u wilt bereiken. - Brent Pabst
Kabel wordt in bulk gekocht. Het is goedkoper om slechts één kabelkabel te kopen en deze voor alles te gebruiken. - Kaz
Dit beantwoordt niet echt de vraag, want 8 paar kabels waren er al lang voordat gigabit was. Er zijn eigenlijk veel plaatsen die nog geen gigabit gebruiken en die nog steeds alle acht draden gebruiken. Ze gebruiken splitters (zoals bestlinknetware.com/products/102105.jpg) waarmee twee computers (of een computer en een telefoon) dezelfde aansluiting en dezelfde kabel kunnen gebruiken. - Moshe Katz


Als eerste opmerking: in dit type bekabelingssysteem wordt gebruikt voor het verzenden van één signaal, niet één geleider, maar een paar. In één lijn is draad een signaal in de + fase, in de tweede fase in de fase (logische "1" is in één lijn bijvoorbeeld + 10V, maar in de tweede lijn van het paar is -10V). Dit is omdat op het RX-uiteinde van het kabelsignaal wordt geëvalueerd als het verschil tussen de eerste en de tweede regel in het paar. Het is een goede methode om interferenties op de lijn te elimineren - op de lijn kan een ander signaal naar de lijn worden gestoord, maar het zal op beide lijnen in dezelfde richting worden toegevoegd - bijvoorbeeld, als u toevoegt op de lijn + 10V en je hebt logische "1", je hebt op de eerste regel + 20V, op de tweede regel 0V (-10V + 10V), maar het verschil is nog steeds hetzelfde, 20V. Vergelijkbaar voor logische "0" zal het verschil zijn op het paar 0V. Wees eerlijk: ik weet niet precies, hoeveel volt zijn er op de draad, het is alleen voor de verbeelding.

De tweede aankondiging: Als het eerste bekabelingssysteem 4 paar gebruikte, was dat omdat er twee paren waren gepland voor een computernetwerk en andere twee paren waren gepland voor spraakcommunicatie. Dit was een goed tot 100 Mbps-netwerk. Van 1Gbps-netwerken gebruiken computers 4pairs en communicatie op deze snelheid is slechts half-duplex. Als u full-duplexcommunicatie wilt hebben met een snelheid van 1 Gbps, moet u optische bekabeling gebruiken.


-2
2017-11-16 14:09



Gigabit Ethernet vereist full-duplex, bovendien gebruikt de communicatie alle vier de paren tegelijkertijd om te verzenden en te ontvangen. - Hubert Kario
+1 tot @HubertKario Snelheden van 1 Gbps op CAT5- en CAT5E-kabels zijn Full-Duplex, de enige beperking is aan de kant van de zender of de ontvanger, niets te maken met het medium er tussenin. - Brent Pabst
Het spijt me, maar je hebt het mis. Je kunt van de ene naar de andere kant communiceren en omgekeerd, maar op een gegeven moment kun je maar in één richting communiceren, wat half-duplex betekent. Probeer alsjeblieft hier een wikipedia-artikel te lezen: en.wikipedia.org/wiki/Half-duplex#Half-duplex en hier: en.wikipedia.org/wiki/1000baseT#1000BASE-T . Wees alsjeblieft zo vriendelijk, verander van mening en verwijder -1 uit mijn antwoord. Hartelijk bedankt. - Jan Marek