34

Я думал, что Ethernet логически представляет собой однолинейную коммуникационную шину (ради аргумента я исключаю концентраторы). Все машины, подключенные к шине, слышат одинаковые сигналы, и сами машины пытаются избежать столкновений путем случайного отступления.

http://computer.howstuffworks.com/ethernet6.htm

Если это так, почему не работает разделение одной линии Ethernet от моего домашнего маршрутизатора на два и подключение двух компьютеров? Почему я должен добавить к нему переключатель?

То, что сказал Интернет, не будет работать.

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

Что интернет сказал, что я должен делать

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

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


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

4-портовый гигабитный маршрутизатор находится в моей комнате, и я установил компьютер в другой комнате (хотя и в моей комнате). Поскольку проводная сеть намного надежнее и безопаснее, я купил длинный кабель Ethernet и подключил компьютер к маршрутизатору. Теперь я думал о добавлении еще одного компьютера в эту комнату. Я мог бы купить еще один длинный кабель Ethernet, но тогда между комнатами будет два кабеля. Одна строка уже вызывает небольшое раздражение, поэтому я подумал, могу ли я разделить одну строку между двумя компьютерами в этой комнате. Переключатель будет работать, но он требует питания и немного дорогой. Вот почему я задавался вопросом, почему бы просто не разделить физический кабель Ethernet.

Видимо, я не совсем понимаю, как работают Ethernet и коммутатор. У меня просто есть кое-какие знания, которые я слышал на уроках в колледже.

7 ответов7

68

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

Если вы разделяете кабель простым пассивным разветвителем, вы подключаете эти два хоста Ethernet: передатчик-передатчик и приемник-приемник. Это все равно что держать телефонную трубку вверх дном и пытаться говорить в динамик и слушать микрофон - это просто не работает. Таким образом, даже если бы оба были в полудуплексном режиме (как они были подключены к концентратору, а не к коммутатору), ни один из хостов Ethernet не смог бы определить, когда другой передает, потому что ни один из приемников не был подключен к другому. свой передатчик. Таким образом, они будут иметь необнаружимые столкновения. Не говоря уже о том, что они оба будут подключены к одному и тому же порту концентратора, что, вероятно, сбивает с толку способность автосогласования концентратора, поскольку концентраторы не ожидают автосогласования с двумя отдельными хостами на одном порту.

Во многих отношениях дела обстоят еще хуже в том случае, если вы подключите их обоих к коммутатору, потому что они оба могут в конечном итоге подумать, что могут выполнять полнодуплексный режим, что означает еще больше необнаружимых коллизий на том, что должно быть без коллизий. ссылка (должным образом подключенные полнодуплексные каналы не могут иметь коллизии).

С 1000BASE-T (Gigabit Ethernet через Cat5 или лучше UTP-медные кабели) ситуация еще хуже, потому что все 4 пары проводов используются как для передачи, так и для приема (одновременный, полнодуплексный), а приемопередатчики достаточно сложны, чтобы включить это. Но если вдруг на линии появляется третье лицо, передающее и получающее все одновременно, это полностью разрушает работу схемы одновременной двунаправленной сигнализации. Поскольку все три устройства передают данные одновременно, даже если вы вычли свою собственную передачу, вы не сможете дифференцировать передачи двух других устройств в принимаемом вами сигнале.

Некоторые ранние версии Ethernet, такие как 10BASE-2, также известный как "thinnet" или "cheapnet", имели топологию шины, в которой все хосты в локальной сети в буквальном смысле использовали один и тот же провод (один и тот же коаксиальный кабель). Поскольку один и тот же провод использовался как для передачи, так и для приема, и на шине могло быть любое количество хостов, он должен был быть полудуплексным. Но трансивер 10BASE-2 ожидал, что так оно и будет. И поскольку все передатчики и приемники были подключены к одному и тому же проводу, все могли слышать друг друга (в отличие от вашего примера разделения 10/100/1000BASE-T).

8

Исходная спецификация Ethernet содержала коаксиальные кабели, которые были подключены (разделены) к каждой рабочей станции (отсюда и "эфир" в сети Ethernet). Но мы говорим о древней истории здесь. Технически это все еще возможно с кабелями RJ-45, так как протокол Ethernet по-прежнему поддерживает механизмы обнаружения столкновений, но почему, во имя Бога, вы хотите настроить его таким образом? Тем более, что у вашего роутера в первую очередь есть 4 порта для работы.

7

Я удивлен, что должен не согласиться со Spiff - в некотором смысле это работает. Мы искали причину чрезмерных ошибок пакетов на заводе. Среди прочего мы обнаружили, что какой-то электрик просто вклеил Y в сетевой кабель 100BASE-T .

Иногда на двух компьютерах возникали сетевые ошибки, но поскольку это продолжалось в течение длительного времени, пока пользователи использовали программу, находящуюся в сети, и все ее данные (кроме содержимого, записанного во временный каталог) находились в сети, я могу окончательно сказать, что это возможный.

Коммутаторы являются светофорами сети - без них пакеты плохо сталкиваются друг с другом. Обычно сетевой протокол компенсирует потерянные пакеты.

5

Если разделить кабель таким образом, чтобы два приемных входа устройства получали данные от передатчика третьего устройства, а передатчики первых двух устройств питали приемник третьего устройства, то данные, передаваемые третьим устройством, могли бы быть получены первыми двумя, и даже возможно, что третье устройство может прослушивать данные, передаваемые одним из первых двух, но надежность в любом случае будет низкой.

Представьте себе кабель как пружинную игрушку Slinky, которая висит вертикально и плавает внизу. Если кто-то ненадолго толкает верхнюю часть пружины, волна движется вниз по пружине к основанию, после чего она отражается обратно вверх. Прикрепление нижнего конца к полу не решит проблему. Это изменит полярность отраженной волны, но отражение все равно останется. Единственный способ избежать отражения в нижней части пружины состоит в том, чтобы иметь достаточно энергии, чтобы предотвратить отражение в одинаковой фазе, но не столько, чтобы вызвать противофазное отражение.

Интернет-кабели работают примерно так же - устройство посылает импульсы и ожидает, что у другого устройства будет достаточно "дать", чтобы поглотить их чисто. В любом месте характеристики замены кабеля вызовут отражения и другие подобные нежелательные эффекты, если не будут приняты надлежащие меры для их предотвращения. Если пакеты достаточно короткие и код ожидает достаточно долго, прежде чем отправлять пакет, то любые отражения, которые распространялись по кабелю, достаточно угасли, возможно, что некоторые данные будут отправлены по кабелю. Поскольку связь по Ethernet, как правило, не включает такие задержки, связь может быть ненадежной. Возможно, что устройство может передать, например, первые десять пакетов данных, которые оно хочет отправить, в результате чего первые два будут получены, а остальные будут искажены первым; после получения второго пакета приемник может отложить его подтверждение до тех пор, пока он не решит, что больше нет данных, поступающих немедленно (удобно не делать это определение до тех пор, пока шум не стихнет). Получив подтверждение от второго пакета, передатчик будет отправлять пакеты с третьего по двенадцатый (опять же, только два из десяти делают это), получатель будет подтверждать четвертый и т.д. Данные могут пройти, но в лучшем случае медленно.

4

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

Таким образом, вам понадобится два очень коротких соединительных кабеля на конце маршрутизатора, два разветвителя RJ45/Cat 5 LAN и несколько более длинных соединительных кабелей на конце компьютера. На приведенной ниже диаграмме буква Y обозначает сплиттер, а стрелка обозначает один кабель категории 5.

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

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

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

1

Разделение кабеля Ethernet для подключения двух клиентов не так невозможно, как могут предложить некоторые ответы. И это неслыханно.

1 Проблемы

Основные проблемы, с которыми вы столкнетесь при подключении вашей сети:

  • клиенты не могут использовать обнаружение коллизий CSMA/CD и, следовательно, сделать их
  • клиенты не могут разговаривать друг с другом

1.1 Клиенты не могут общаться друг с другом

Оба клиента могут нормально общаться с маршрутизатором (когда мы игнорируем коллизии), но они не могут напрямую общаться друг с другом, потому что провод передатчика одного клиента подключен к выводу передатчика другого клиента. Правильная проводка будет от передатчика к приемнику и наоборот.

Я не углублялся в эту конкретную проблему слишком глубоко, но кажется возможным, что маршрутизатор пересекает связь между двумя клиентами, поэтому вам действительно нужно решить проблему коллизий.

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 в нисходящем направлении.

1.2 Проблема столкновения

Это действительно просто следствие предыдущей проблемы. Клиенты и маршрутизатор прослушивают собственный вывод приемника до и во время передачи. Если они обнаруживают чью-либо передачу, они откладывают или прерывают собственную передачу. Это и как разрешить коллизию, описано в CSMA/CD.

Таким образом, маршрутизатор может использовать обнаружение коллизий, а клиенты - нет. Это будет бормотать трафик некоторых или всех клиентов.

Следует упомянуть один важный момент:CSMA/CD прослушивает вывод приемника, а не прослушивает вывод передачи. Можно утверждать, что оба клиента могут предотвратить коллизии, обнаруживая трафик на проводе передачи другого клиента, что кажется разумным, поскольку именно так мы разделяем кабель. Это было бы для нас святым Граалем, так как это позволило бы нам разделить кабель, как нам угодно, без столкновений. Однако это не так, потому что:

  • Ваша собственная передача вызовет ложное положительное обнаружение столкновения
  • вам нужно обнаруживать столкновения, даже если вы в данный момент передаете

2 решения

Давайте обсудим некоторые варианты.

2.1 Решение без усилий

Просто расколоть провод и посмотрим, что получится. Это может работать, пока нет или мало столкновений, возможно, потому что:

  • коллизии не так уж и плохи (т.е. да, сеть ненадежная, но работает)
  • клиенты не такие болтливые (вызывают небольшие коллизии)
  • или они получают только (например, проволочный отвод Wireshark )

Столкновение - это грязное слово, но на самом деле я понятия не имею, насколько они плохи в реальной сети.

2.2 Решение столкновений другими способами

  • два клиента никогда не включаются одновременно
  • (мне в голову пришло еще несколько идей, но ничего практичного или интересного)

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

2.3 Использование разветвителя Ethernet MYWA-04, MYWA-08

Это не реальное решение, скорее обходной путь. Эти разветвители жертвуют скоростями 1 Гбит / с в пользу двух независимых каналов Ethernet 100 Мбит / с в одном проводе. Это идет с некоторыми проблемами, обсужденными в другом месте, но я перечисляю это как выбор.

MYWA-04thumb MYWA-08thumb

2.4 Устранение столкновений с помощью проводного концентратора

Концентратор - решение вашей проблемы. Его основная функция заключается в повторной отправке входящего трафика на все другие порты, кроме источника трафика (что может привести к ложно-положительному обнаружению коллизии). Вот и все, и это 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 здорово модифицировать MYWA-07 для этого:

MYWA-07thumb

2.5 Трехпортовый пассивный концентратор без питания

Это похоже на предыдущую идею, но для 3 клиентов. Слава Мирославу Адзичу.

pehimagethumb

Внутренние компоненты описаны в разделе Построение пассивного сетевого концентратора с антипараллельными диодами.

2.6 PoE-концентратор или коммутатор

Можно также рассмотреть возможность использования PoE- концентратора или коммутатора, если по какой-то причине вы ограничены на другой стороне стены (так сказать).


3 примечания

0

Имейте в виду, что сеть Ethernet имеет дело с передачей сигналов, которая на несколько порядков более изощренна, чем вопрос передачи электроэнергии.

Статья 10BASE2 из Википедии описывает преимущества и недостатки «старых» систем Ethernet. Несмотря на то, что дополнительные узлы фактически можно было добавить без концентратора, это никогда не было так просто, как «объединить» другой сегмент в.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками .