Frage Warum haben Ethernet-Kabel 8 Drähte?


Das mag eine blöde Frage sein, aber warum haben Ethernet-Kabel 8 Drähte? Cat5-Kabel verwenden nur 4 der 8 Drähte, so dass nur 4 tatsächlich benötigt werden. Warum nicht 12 oder 16 Drähte?


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2017-11-16 13:43


Ursprung


Es gibt Ethernet-Kabel mit mehr als 8 Kernen (4 Paare). - HaydnWVN
Denken Sie daran, Ethernet ist keine Art von Kabel! - Dan
@Dan ist ein Netzwerkstandard, der unter anderem die zu verwendenden Kabeltypen spezifiziert. - psusi
@psusi Fiber kann Ethernet sein, 10base-2 ist Ethernet. - Zoredache
Ethernet ist ein Regenschirm, der aus einer Vielzahl von Standards mit einer langen Geschichte besteht. Das ursprüngliche Ethernet verwendete eine Zwei-Leiter-Übertragungsleitung, die von allen Knoten geteilt wurde. Gigabit Ethernet (über Kupfer) erfordert mehrere Übertragungsleitungen, von denen jede ein separates Paar ist. - Kaz


Antworten:


Dies ist eine interessante Frage, da ich noch nie etwas gesehen habe, das autoritativ die Designentscheidungen hinter dieser Wahl angibt. Alles, was mir begegnet ist, sei es auf den Interwebs oder in Gesprächen mit Leuten, die in diesem Bereich schlauer sind als ich, scheint zwei Möglichkeiten zu bieten:

  1. Zukunftssicherheit
  2. Zusätzliche Abschirmung

Zukunftssicherheit

Zu der Zeit der Cat5-Spezifikation hatten wir die Explosion von Datenkabelläufen gesehen. Das Telefon hatte Cat3 oder etwas Ähnliches schon seit einiger Zeit benutzt, serielle Verbindungen waren überall in den Universitäten gelaufen, ThickNet hatte sich herumgespielt, ThinNet hatte angefangen, in Mikrocomputerlabors und in einigen Fällen in Büros einen bedeutenden Nutzen zu sehen. Es war offensichtlich, dass die Vernetzung von Computern die Welle der Zukunft war. Wir hatten auch die schrecklichen Kosten des Austausches der Verkabelung gelernt, um die Anforderungen längerer Segmente oder höherer Geschwindigkeiten zu erfüllen. Seien wir ehrlich, die Verkabelung zu ersetzen ist eine albtraumhafte Aufgabe und teuer.

Die Idee, diese Kosten zu begrenzen, indem man ein Kabel entwickelte, das man laufen lassen konnte und das für einige Zeit an Ort und Stelle blieb, war definitiv eine ansprechende Lösung. So vorausschauende Ingenieure, die es wahrscheinlich leid waren, die Verkabelung zu ersetzen, hätten es leicht gefunden, zusätzliche Paare in die Spezifikation zu integrieren. Vor allem zu einer Zeit, als der Kupferpreis relativ niedrig war. Was ist teurer - 4 zusätzliche Drähte hinzufügen oder ein Team von Leuten alte Leitungen entfernen und neue hinzufügen?

Extra Abschirmung

Da ein typisches Cat5 UTP (nicht abgeschirmtes verdrilltes Paar) ist, enthält es nicht die extra geerdete Folie, um die äußere elektromagnetische Störung abzuschirmen. Es wurde mir beschrieben, dass die unbenutzten Drähte, wenn sie richtig geerdet sind, dazu beitragen, die in Betrieb befindlichen Paare in einer ähnlichen, wenn auch weniger effektiven Art und Weise zu puffern, als die tatsächliche Abschirmung. Dies könnte ein wichtiges Merkmal in den langen Laufzeiten und (elektrisch) lauten Umgebungen gewesen sein, in denen wir zu der Zeit gewohnt waren, Kabel zu verlegen.

Für mich ist das Zukunftsargument das zwingendste Argument.


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2017-11-16 14:45



Und ich würde sagen, das Argument der Zukunftssicherung funktionierte. Cat5E kann Gigabit-Signale unter Verwendung aller Paare übertragen :) - Earlz
@Earlz, das ist Cat5E aber nicht Cat5, also funktionierte das Zukunfts-Proofing nicht. - psusi
@psusi: Nun, wirklich der einzige Unterschied (den ich kenne) zwischen 5 und 5e sind die Fertigungstoleranzen, die höhere Frequenzen garantieren. Ich frage mich, was die maximalen Durchsätze im wirklichen Leben sind. Das würde eine Menge Kabel und viel Arbeit erfordern. Wenn jemand anderes die Arbeit machen möchte, würde ich es tun Liebe um es zu lesen. - Scott Pack
ursprüngliche Spezifikation war, Telefon über den gleichen Verbinder auch zu tragen. Denken Sie daran, dass Sprachanrufe immer noch ein großes Merkmal des Büroalltags waren, als UTP-Ethernet entworfen wurde - Martin Beckett
@Kax unbenutzte Drähte helfen Geräusche zu vermeiden. 80-polige IDE-Kabel sind eigentlich 40 Drähte, um Daten durch 40 Drähte zu trennen, um Störungen zu reduzieren. - Ian Boyd


Aus dem gleichen Grund, warum das erste und das zweite Paar mit den Pins 4, 5 und 3, 6 verbunden sind: Kompatibilität mit Telefonsystemen. Im Telefonhauptpaar ist das mittlere Paar und das zweite Paar ist das nächste von der Mitte (Stifte 2, 5 in RJ11 und 3, 6 in RJ45).

Wenn Sie Fast Ethernet oder Ethernet verwenden, können Sie das Telefonsignal in einem normalen Kabel leiten und es funktioniert ohne Splitter (Sie können Telefon oder Computer direkt an die Steckdose anschließen).

Warum 8 und nicht 6? Ich weiß es nicht. Es ist möglich, dass die für Ethernet verantwortlichen Personen dachten, dass 100Mbps-Geschwindigkeiten zwei sendende und zwei empfangende Paare erfordern wurden die "Parallelen Schnittstellen Alter" ;-)) oder dass die Kapazität für 2 Telefonleitungen von Vorteil wäre.

Mehr Kabel könnten zu zu teure Kabel führen, so dass 8 als Kompromiss gewählt wurde.


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2017-11-16 14:11



RJ31 zu RJ61 (einschließlich RJ45) verwenden alle die 8P8C Verbindung; so wurde es bereits produziert und preiswert, aber nicht allgemein in den Häusern gefunden. Ethernet machte das Einfache, griff nach Hardware, die billig war und lag herum. - Chris S
@ChrisS Auch für das 8-adrige Kabel gab es in Zukunft reichlich Spielraum für weitere Kapazitäten - die Ethernet-Geschwindigkeit nahm rasant zu und die zukünftige Kapazität war damals eine große Anforderung. - HaydnWVN
Auch vor PoE könnten Sie mit dem 1,8-Paar mehr anspruchsvolle Telefone ansteuern. - Ben Jackson


4-Paar-UTP-Kabel mit RJ-45-Anschlüssen wurde für den Einsatz mit Audiotelefonen erfunden. Seine Einführung und Entwicklung als Medium für die schnelle digitale Datenkommunikation war eine Frage der Bequemlichkeit: die Anpassung bereits existierender Massenprodukte für neue Anwendungen anstelle der Entwicklung eines völlig neuen technischen Standards für eine neue Anwendung.

Wie das funktioniert, hat sich bei der Entwicklung von Geschwindigkeitsstandards gezeigt. 100BASE-TX, -T2 und -T4 wurden parallel entwickelt und zielen auf verschiedene Arten bereits bestehender Verkabelungsanlagen ab. T4 bietet 100 Mbit / s über alle 4 Paare von Cat3, die in vielen Meilen von Conduits in Unternehmen bereits für Telefon- und frühere Netzwerktechnologien eingesetzt wurden. T2 kann an zwei Paaren von Cat3 auf Kosten eines komplexeren Signalmodells und einer Interferenzempfindlichkeit arbeiten, was seine De-facto-Nichtexistenz erklärt. TX benötigt 2 Cat5-Paare, wodurch 2 Paare für andere Anwendungen verfügbar bleiben: ein eindeutiges physisches Netzwerk oder ein Telefondienst, der mit einem sehr einfachen Adapter aufgeteilt wird. Diese Fähigkeit ist der Grund, warum TX überlebte, während T4 im Wesentlichen nur übergangsweise verwendet wurde. Das Austauschen eines alten 4-Paar-Telefons oder Cat3-UTP für 4-Paar-Cat5-UTP in den gleichen Läufen war nicht kostenlos, aber es war ein ziemlich einfacher Weg zu einer großen Verbesserung der Kommunikationsfähigkeiten.

Letztendlich verwendet niemand 2-Paar-Cat5-UTP, da 2-Paar-UTP jeglicher Güteklasse für eine längere Zeit als ein Patch-Kabel niemals eine wirtschaftlich vernünftige Option in Bezug auf Geld oder Platz war. Es ist nicht viel dünner oder billiger als 4-Paar, weil 2 Paare den gleichen physischen und elektrischen Schutz wie 4 benötigen, wenn Sie es in Wänden und Leitungen laufen.


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2017-11-16 15:21



Die Kabelspezifikation CAT4 war vorhanden, bevor Ethernet sich entschied, von den koaxialen Bäumen abzusteigen. Das 1/2 "COAX-Backbone mit Hähnen in vordefinierten Entfernungen stank irgendwie, dann trafen wir RG-58 Land. Da Gebäude mit dem neueren CAT-4 Twisted-Pair anstelle dieser uralten 25-Draht-Sache verdrahtet wurden, entschied sich Computer-Technologie als anzupassen Twisted-Pair hat eine Rauschunterdrückung und erlaubt eine billigere Art das Signal zu übertragen.So wäre die ursprüngliche Frage mehr auf den Punkt als "Warum hat Ethernet nicht früher ein 4-Paar-System angenommen und seinen anfänglichen Durchsatz von 10Mbps auf 20Mbps verdoppelt?" - Fiasco Labs


Bezüglich Ihrer zusätzlichen Frage zur Anzahl der Kerne ...

Jedes der vier Paare in einem Cat-5-Kabel weist eine unterschiedliche genaue Anzahl von Verdrillungen pro Meter auf, um das Übersprechen zwischen den Paaren zu minimieren. Obwohl Kabelkonfektionen mit 4 Paaren üblich sind, ist Kategorie 5 nicht auf 4 Paare beschränkt. Backbone-Anwendungen beinhalten die Verwendung von bis zu 100 Paaren. [2] Diese Verwendung von symmetrischen Leitungen trägt dazu bei, ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis trotz Interferenzen von externen Quellen und Übersprechen von anderen Paaren beizubehalten. Kabel der Kategorie 5 werden am häufigsten für schnellere Ethernet-Netzwerke wie 100BASE-TX und 1000BASE-T verwendet.

Quelle.


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2017-11-16 14:04



Mehr Info Hier und noch mehr Informationen über "Crosstalk" können leicht durch Suchen gefunden werden. - HaydnWVN


10BaseT und 100BaseTX benötigen nur vier Drähte, Gigabit-Ethernet benötigt jedoch acht.


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2017-11-16 13:48



Warum haben 10BaseT & 100BaseTX auch 8 Drähte, obwohl sie nur 4 verwenden? Liegt es daran, dass die Kabelsteckdosen vorwärtskompatibel sein sollen? Auch das erklärt nicht, warum sie nicht nur mit 16 Drähten gegangen sind. - ProgrammerAtWork
@ProgrammerAtWork Stellen Sie sich vor, Sie versuchen einem verärgerten Verbraucher zu erklären, dass er ein anderes Kabel für seinen neuen schicken Linksys Router zu Hause kaufen muss. Es ist viel einfacher zu standardisieren auf einem einzigen Kabeltyp, der den Bedürfnissen der meisten dienen kann, im Gegensatz zu verschiedenen Kabeln, die basierend auf der Geschwindigkeit, die Sie erreichen wollen, ausgetauscht werden müssen. - Brent Pabst
Kabel wird lose gekauft. Es ist billiger, nur eine Kabelrolle zu kaufen und sie für alles zu verwenden. - Kaz
Dies beantwortet die Frage nicht wirklich, weil 8 Paar Kabel schon lange vor dem Gigabit vorhanden waren. Es gibt tatsächlich viele Orte, die noch nicht Gigabit verwenden, die immer noch alle acht Drähte verwenden. Sie benutzen Splitter (wie bestlinknetware.com/products/102105.jpg), die es zwei Computern (oder einem Computer und einem Telefon) ermöglichen, die gleiche Buchse und das gleiche Kabel zu verwenden. - Moshe Katz


Als erste Anmerkung: Bei dieser Art von Verkabelungssystem wird zur Übertragung eines Signals nicht ein Leiter, sondern ein Paar verwendet. In einer Leitung ist das Signal in der + Phase, in der zweiten in der Phase (logisch "1" ist in einer Zeile zum Beispiel + 10V, aber in der zweiten Zeile des Paares ist -10V). Dies ist der Fall, weil auf dem RX-Ende des Kabels das Signal als Differenz zwischen der ersten und der zweiten Leitung in dem Paar ausgewertet wird. Es ist eine gute Methode, um Störungen auf der Leitung zu beseitigen - auf der Leitung kann andere Signal auf die Leitung gestört werden, aber es wird auf der beiden Leitung in der gleichen Richtung hinzugefügt werden - zum Beispiel, wenn Sie beide Leitungen + 10V und hinzufügen Sie werden logisch "1" haben, Sie werden in der ersten Zeile + 20V haben, in der zweiten Zeile 0V (-10V + 10V), aber Differenz ist immer noch gleich, 20V. Ähnlich für logisch "0" wird die Differenz auf dem Paar 0V sein. Sei ehrlich: Ich weiß nicht genau, wie viele Volt an der Leitung sind, es ist nur für die Phantasie.

Die zweite Nachricht: Wenn das erste Verkabelungssystem 4 Paare verwendete, war es, weil 2 Paare für Computernetzwerk geplant waren und andere 2 Paare für Sprachkommunikation geplant waren. Dies war gut bis zu 100 Mbit / s-Netzwerken. Von 1 Gbps-Netzwerken verwenden Computer 4 Pairs und die Kommunikation mit dieser Geschwindigkeit ist nur Halbduplex. Wenn Sie Vollduplex-Kommunikation mit der Geschwindigkeit von 1 Gbit / s wünschen, müssen Sie eine optische Verkabelung verwenden.


-2
2017-11-16 14:09



Gigabit Ethernet erfordert Vollduplex, außerdem verwendet die Kommunikation alle vier Paare gleichzeitig zum Senden und erhalten. - Hubert Kario
+1 bis @HubertKario 1Gbps-Geschwindigkeiten auf CAT5- und CAT5E-Kabeln sind Vollduplex, die einzige Einschränkung wäre auf der Sender- oder Empfängerseite, nichts mit dem Medium dazwischen zu tun. - Brent Pabst
Es tut mir leid, aber du liegst falsch. Sie können von einer Seite zur anderen kommunizieren und umgekehrt, aber in einem Moment können Sie nur in einer Richtung kommunizieren, die halbduplex bedeutet. Bitte, versuche hier einen Wikipedia-Artikel zu lesen: en.wikipedia.org/wiki/Half-duplex#Half-duplex und hier: en.wikipedia.org/wiki/1000baseT#1000BASE-T . Bitte sei so freundlich, ändere die Meinung und entferne -1 von meiner Antwort. Danke vielmals. - Jan Marek