¿Por qué cables Ethernet directos?

Le estaba explicando la diferencia entre los cables directos y cruzados a mi amigo, y comencé a preguntarme por qué los primeros diseñadores pensaron que era una buena idea usar dos tipos de cables diferentes.

¿Es solo un extraño artefacto histórico que continuará hasta la proliferación de auto mdi / x o hay una razón técnica para que existan cables rectos?

editar: para especificar, actualmente solo se necesitan cables rectos entre computadoras y conmutadores / concentradores. ¿Por qué los interruptores / concentradores no fueron diseñados desde el principio para utilizar cables cruzados?

Érase una vez un enchufe de par trenzado solo estaba conectado de una manera y la electrónica adjunta no podía cambiar lo que hacía cada cable. Usted era un dispositivo de red (hub / bridge / switch / router) o un dispositivo final. Para conectar eléctricamente dos dispositivos de red, necesita un cable diferente al que se usa para conectar un dispositivo final a un dispositivo de red.

Y así nacieron los cables directos y cruzados.

Evitando el uso de un segundo tipo de cable (que invariablemente perdería su etiqueta y confundiría a los bejebers de alguna persona de la red meses / años en el futuro cuando lo sacan de la papelera) la mayoría de los dispositivos tienen la intención de conectarse a ambos dispositivos de red y terminar Los dispositivos tenían un puerto de enlace ascendente que permitía el uso de cables 'normales'.

Era tan simple como eso.

Editar: Google-Fu exitoso. ¡Era ARCnet!

¿Por qué los interruptores / concentradores no fueron diseñados desde el principio para utilizar cables cruzados?

Cuando la especificación 10base-T todavía estaba bajo consideración, la arquitectura de par trenzado más común en ese momento en las redes de oficina era ARCnet. 10base-T no fue ratificado como un estándar real hasta 1990, más tarde de lo que pensaba. La conexión de concentradores ARCNet juntos parece haber requerido un cable con pares invertidos de lo que terminó conectándose a dispositivos de punto final.

Dado que el comité de normas estaría compuesto por ingenieros de redes veteranos de varios proveedores de hardware y otras partes interesadas, habían estado lidiando con el problema de los cables múltiples durante años y probablemente lo consideraron un status quo. También es posible que los dispositivos 'borrador' que los proveedores están desarrollando también tengan requisitos eléctricos para el cable, influenciados por la fabricación de dispositivos ARCnet. Claramente, el comité no consideró que el uso de múltiples tipos de cable fuera un problema suficiente para estandarizar la práctica fuera de existencia.

En un conector RJ-45, hay 8 pines. Originalmente solo se utilizaron 4. Tx (transmitir) y su tierra, y Rx (recibir) y su tierra. Si usó un cable directo, los pines de transmisión se conectarían a los pines de transmisión en el otro dispositivo. Lo mismo sería cierto para los pines de recepción.

Los primeros equipos de red no eran lo suficientemente "inteligentes" como para saber que los datos ingresaban en pines que deberían ser para la transmisión de datos, por lo que no escucharon allí. El equipo GigE moderno es lo suficientemente inteligente como para que esto ya no sea un problema. Esto nunca fue una decisión de diseño, sino una respuesta a una decisión de diseño previamente tomada.

Editar: para abordar su pregunta que queda en el comentario:

Para simplificar el proceso de cableado (ambos extremos podrían ser iguales), el equipo de red se diseñó con puertos que recibían en los pines en los que las PC transmitían y viceversa. Esto hizo que la mayor parte de los cables creados pudieran tener ambos extremos conectados de la misma manera. Dado que el uso de un cable cruzado es raro, aún más con la llegada de los puertos de "enlace ascendente" y el cruce automático en los conmutadores modernos, esta es la tecnología menos utilizada.

Realmente no importa qué esquema de cableado se utilice, el problema persistiría si el cable y la fijación "estándar" hubieran sido de la variedad cruzada. Entonces, lo que llamamos un cable directo, habría tenido que usarse para conectar dispositivos directamente entre sí.

La razón por la que se usan cables rectos es porque son más fáciles de fabricar, ya que ambos extremos son iguales. Los cables cruzados se usaron originalmente al encadenar concentradores porque querían que el puerto de enlace fuera diferente de los otros puertos. Debe tener en cuenta que en ese entonces las cosas podrían tener resultados extraños, o incluso ningún resultado, si no usaba los puertos de enlace como estaba previsto.

El siguiente paso fue proporcionar un interruptor en los concentradores para que pudiera usar cables rectos o cruzados para el encadenamiento. En estos días todo se hace con chips inteligentes.

Por supuesto, todavía necesitamos cables cruzados para conectar directamente la mayoría de los dispositivos de red sin usar conmutadores o concentradores, de lo contrario, los dos puertos de transmisión se conectarían entre sí, al igual que los puertos de recepción. El cable cruzado conecta correctamente el transmisor al receptor.

En la mayoría de las situaciones, habrá varios cables en la cadena. Entre el concentrador / interruptor y el panel de conexiones en el armario de cableado, el cableado de la premisa entre ese panel de conexiones y el puerto de pared, y luego entre el puerto de pared y el dispositivo usando la red. Con el cableado directo, no es necesario tener en cuenta el número y el tipo de estas conexiones para seleccionar los cables. Con los cruces en cada lugar, uno debería estar seguro de que había un número impar de cables en su lugar y cosas como agregar un acoplador para extender el cable requerirían un pensamiento adicional. En el extraño caso de que necesite conectar un interruptor a un puerto de pared, simplemente use un solo cable cruzado. Para el backend, en los días de los enlaces ascendentes coaxiales, el crossover no era un problema, y ​​los adaptadores de enlace ascendente AUI-10BaseT tenían un interruptor MDI / MDI-X en ellos.

El mismo concepto ocurre en parches de fibra entre armarios. La mayoría están conectados directamente, lo que facilita las cosas si se conecta directamente a través de múltiples puntos de unión. En un extremo (con suerte, el lado superior o inferior es coherente en todo el entorno), cruce las fibras A y B para obtener una conexión.

Los enrutadores y conmutadores ahora son lo suficientemente inteligentes como para no requerir uno u otro. Solo cuando se pasa de pc -> hub o pc -> pc se requiere uno u otro.

En cuanto a por qué fueron necesarios, y esto es justo lo que recuerdo, las computadoras transmiten en 2 pares y reciben en 2 pares, por lo que para evitar colisiones, tuvo que cambiar 2 de los pares para conectar dos máquinas directamente.

Érase una vez, todo esto fue $$$$, recuerdo estar muy feliz cuando ethernet bajó cerca de $ 100 por puerto, por lo que fue para mantener todo esto cuerdo. Puede usar un cable cruzado, o tal vez un conmutador físico, o dos puertos físicos para el mismo puerto lógico, uno conectado normalmente, otro cruzado (no use ambos).

Solía ​​ser difícil y costoso, así que para mantener la cordura.

Incluso cuando los primeros transceptores Ethernet PHY de detección automática estuvieron disponibles, creo que una buena proporción de los más baratos no eran "parecidos".

Si el primer paquete en el enlace se recibió en lo que inicialmente se asumió y se estableció como la línea de Transmisión, las funciones TX / RX se intercambiarían y se restablecería el orden posterior.

El inconveniente en algunos dispositivos era que, aunque el primer paquete detectado en TX activaría el interruptor, de lo contrario era "ilegible" en lo que respecta al contenido de su paquete y, por lo tanto, se descartaría. Transceptores como este confiaban en la retransmisión en las capas superiores, ya que el primer paquete recibido después del enlace se descartaría si hubiera una falta de coincidencia TX / RX inicial.

Creo (espero) que este efecto esté ausente en los dispositivos modernos de detección automática.