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イーサネットケーブルを分割するだけではうまくいかないのはなぜですか?

私はイーサネットは論理的には1行の通信バスだと思いました(議論のために、私はハブを除いています)。バスに接続されているすべてのマシンは同じ信号を聞き、マシン自体はランダムに後退することで衝突を回避しようとします。

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

もしそうなら、私のホームルータからの1本のイーサネットラインを2本に分割し、2台のコンピュータを接続することがなぜうまくいかないのでしょうか?スイッチを追加する必要があるのはなぜですか?

インターネットが言ったことはうまくいかないでしょう。

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                                               +---------->|computer 1|
                                               |           +----------+
    +------------------+       +---------------+
    |4 port home router+------>|simple splitter|
    +------------------+       +---------------+
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インターネットが私がやるべきだと言ったこと

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                                               |           +----------+
    +------------------+       +---------------+
    |4 port home router+------>|    switch     |
    +------------------+       +---------------+
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これは信号の劣化(電流の減少)が原因ですか?


すべての答えてくれてありがとう!ホームルーターの2つのポートを使用しなかった理由は、次のとおりです。

4ポートギガビットルーターは私の部屋にあり、私は別の部屋(とはいえ私の部屋も)にコンピュータを置いていました。有線ネットワークのほうがはるかに信頼性が高く安全なので、私は長いイーサネットケーブルを購入し、コンピュータをルータに接続しました。今私はその部屋に別のコンピュータを追加することを考えていました。私は別の長いイーサネットケーブルを買うことができました、それから部屋の間に2本のケーブルがあるでしょう。 1行はもうちょっと面倒なので、その部屋の2台のコンピュータ間で1行を共有できればと思いました。スイッチは機能しますが、それは電力を必要とし、少し高価です。だからこそ、物理的なイーサネットケーブルを単に分割するだけではうまくいかないのではないかと思いました。

どうやら私はイーサネットとスイッチがどのように機能するのか完全には理解していません。私は大学の授業で聞いたことがある知識を少しだけ持っています。

34
Damn Vegetables

10BASE-Tおよび100BASE-TXでは、1対のワイヤが送信に使用され、もう1対が受信に使用されます。つまり、1つのペアはイーサネットホストが送信し、ハブまたはスイッチが受信するペアです。もう1つのペアはハブ/スイッチが送信し、イーサネットホストが受信するペアです。

単純なパッシブスプリッタを使ってケーブルを分割する場合は、これら2つのイーサネットホスト、トランスミッタ - トランスミッタとレシーバ - レシーバを接続します。電話の受話器をひっくり返してスピーカーに向かって話し、マイクに向かって聴こうとするのと同じです。そのため、両方が半二重モードになっていても(スイッチではなくハブに接続されている場合など)、どちらのイーサネットホストも相手が送信中であることを検出できません。自分の送信機それで彼らは検出できない衝突をするでしょう。ハブが同じポート上の2つの別々のホストと自動ネゴシエートすることを想定していないため、両者がハブの同じポートに接続されることは言うまでもありません。

多くの点で、両方をスイッチに接続した場合、物事はさらに悪化します。両方とも全二重通信を実行できると考えてしまう可能性があるためです。さらに多くの意味があります衝突のないリンク(正しく配線された全二重リンクでは衝突は起こり得ない)と想定されるものについての、検出不可能な衝突。

1000BASE-T(Cat5以上のギガビットイーサネットまたはより優れたUTP銅線ケーブル)では、4ペアすべてのワイヤが送信と受信(同時、全二重)の両方に使用され、トランシーバが十分に洗練されているため、状況はさらに悪くなります。それを可能にしなさい。しかし、突然全部を同時に送受信しているサードパーティが回線上にいると、同時双方向シグナリング方式が機能しなくなります。同時に送信している3つのデバイスでは、自分の送信を差し引いても、受信している信号で他の2つのデバイスの送信を区別することはできません。

10BASE-2と呼ばれる "thinnet"や "cheapernet"など、初期のイーサネットには、LAN上のすべてのホストが文字通り同じワイヤ(同じ同軸ケーブル)を共有するバストポロジがありました。同じワイヤがTxとRxの両方に使用され、バス上にいくつでもホストが存在する可能性があるため、それは半二重である必要がありました。しかし10BASE-2トランシーバはを期待していました。また、すべてのトランスミッタとレシーバが同じワイヤに接続されているため、(スプリット10/100/1000BASE-Tの例とは異なり)全員がお互いに聞くことができます。

68
Spiff

当初のイーサネット仕様では、各ワークステーションに接続されている(したがってイーサネットの "ether")同軸ケーブルが必要でした。しかし、ここでは古代の歴史について話しています。イーサネットプロトコルはまだ衝突検出メカニズムをサポートしているので技術的にはそれはまだRJ - 45ケーブルで可能ですが、なぜ神の名前であなたはそのようにそれを設定したいのでしょうか?特にあなたのルーターはそもそも動作する4つのポートを持っているからです。

8
Wes Sayeed

私はSpiffに同意しなければならないのには驚いています - ある意味ではうまくいきます。工場で過剰なパケットエラーの原因を突き止めていました。とりわけ、何人かの電気技師がYを 100BASE-T ネットワークケーブルに単に接続したところを見つけました。

2台のコンピュータがネットワークエラーを起こしていることもありましたが、ユーザーがネットワーク上にあるプログラムを使用し、そのすべてのデータ(一時ディレクトリに書き込まれたものを除く)がネットワーク上にある間、これは長い間続きます可能。

スイッチはネットワークの信号機です - それらなしでパケットは互いにひどく行き来します。通常、ネットワークプロトコルは、失われたパケットを補います。

7
Loren Pechtel

2台の機器の受信入力が3台目の機器のトランスミッタからデータを取得し、最初の2台の機器のトランスミッタが3台目の機器のレシーバを受信するようにケーブルを分割した場合、3台目の機器が送信したデータは最初の2台で受信できます。そして、3番目のデバイスが最初の2つのうちの1つによって送信されたデータを聞く可能性さえありますが、どちらの場合も信頼性は低くなります。

ケーブルが上下にぶら下がっていて、底に浮かんでいるSlinkyブランドの春のおもちゃとして想像してみてください。ある人が一時的に春の頂上をぶつけると、波は春を下って底に向かって進み、その後上に反射します。下端を床に固定しても問題は解決しません。反射波の極性が逆になりますが、反射はまだそこにあります。ばねの底部での反射を回避する唯一の方法は、同位相反射を防ぐために十分な余裕を持たせることですが、逆位相反射を引き起こすほどの余裕はありません。

インターネットケーブルも同じように機能します - デバイスはパルスを送信し、他のデバイスはそれらをきれいに吸収するのに十分な「与える」ことができると期待します。それらを防ぐために適切な対策が講じられない限り、どこでもケーブルの変更の特性は反射および他のそのような望ましくない効果を引き起こすでしょう。パケットが十分に短く、ケーブルを介して伝播していた反射が十分になくなるよりもコードがパケットを送信する前に十分に長い時間待つと、ケーブルを介してデータが送信される可能性があります。しかしながら、イーサネット通信は一般にそのような遅延を含まないので、通信は信頼できない傾向がある。デバイスが送信する可能性があります。送信したいデータの最初の10パケット。最初の2パケットは受信され、残りは最初のパケットによって文字化けします。受信機は、第2のパケットを受信するとすぐにそれ以上データが来ないと判断するまで(それがノイズが消滅するまでその判断をしないことが便利である)それを承認するのを延期するかもしれない。 2番目のパケットから確認応答を受信すると、トランスミッタは3番目から12番目のパケットを送信し(10個のうち2つのみで受信します)、受信側は4番目のパケットなどを受信します。 。

5
supercat

ネットワークが 100BASE-TXCat 5 ケーブルの場合、ケーブルを分割することができますが、アダプタを使用して4つすべてを使用します。既存の長いCat 5ケーブルのペア(通常は4ペアのうち2ペアのみが使用されます)。

そのため、ルータの端に2本の非常に短いパッチケーブル、2本の RJ45 / Cat 5 LANスプリッタ、およびコンピュータの端に長いパッチケーブルが必要です。下の図で、「Y」はスプリッタを表し、矢印は1本のCat 5ケーブルを表します。

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

上記の解決策は余分な電源を必要としませんが、それはあなたのルーターの2つのポートの使用を必要とするでしょう、しかしそれは少なくとも2つの別々のケーブルが平行に走るより整然としているでしょう。

100BASE-TXとその配線に関する ファストイーサネット、サブセクション も参照してください。 ).

4
Nick Booker

2つのクライアントを接続するためにイーサネットケーブルを分割することは、ここでいくつかの答えが示唆するように不可能ではありません。聞いたこともありません。

1つの問題

このようにネットワークを配線することによってあなたが紹介する主な問題は、次のとおりです。

  • クライアントは CSMA/CD 衝突検出を使用できないため、それらを使用できません。
  • クライアント同士は会話できません

1.1クライアントはお互いに問題を話すことができない

両方のクライアントは(私たちが衝突を無視するとき)うまくルータと話すことができますが、一方のクライアントのトランスミッタワイヤがもう一方のクライアントのトランスミッタピンに接続されているので、お互いに直接話すことはできません。正しい配線は送信機から受信機へ、そしてその逆になります。

私はこの特定の問題について深く掘り下げたわけではありませんが、ルータが2つのクライアント間の通信を通過する可能性があるため、衝突の問題を解決する必要があります。

一方、ルーターは、Originと物理的に同じルーターポート上にあるエンドポイント宛てのトラフィックを破棄することがあります。ルータはハブがダウンストリームであることを正しく想定しているかもしれません。

1.2衝突の問題

これは、まさに以前の問題の結果です。クライアントとルータは、送信前と送信中に独自のレシーバピンをリッスンします。他の誰かの送信を検出した場合、自分の送信を延期または中断します。これと衝突を解決する方法は CSMA/CD について説明しています。

ルーターは衝突検出を使用できますが、クライアントは使用できません。これにより、一部またはすべてのクライアントトラフィックが混乱します。

注意すべき重要な点が1つあります。 CSMA/CD は受信側ピンで待機し、送信ピンでは待機しません。両方のクライアントがもう一方のクライアントの伝送線上のトラフィックを検出することで衝突を防ぐことができると主張する人はいるかもしれません。衝突することなくケーブルを好きなように分割できるので、これは私たちにとって聖杯です。しかし、そうではありません。

  • あなた自身の送信は誤検知の衝突検出を引き起こすでしょう
  • 現在送信中でも衝突を検出する必要があります。

2解決策

いくつかの選択肢について説明しましょう。

2.1ノーエフォートソリューション

ワイヤーを分割して何が起こるかを見てください。衝突がないかほとんど衝突しない限りそれは働くことができます:

  • 衝突はそれほど悪くありません(つまり、ネットワークは不安定ですが機能します)。
  • クライアントはそれほど不愉快ではありません(衝突はほとんどありません)。
  • または受信のみ(例: Wireshark wire tap)

衝突は汚いWordですが、実際には、実際のネットワーク上でそれらがどれほど悪いのかわかりません。

2.2他の方法で衝突を解決する

  • 2つのクライアントが同時に電力を供給されることはありません
  • (他にもいくつかアイデアが浮かんだが、実用的で面白いものは何もない)

衝突がひどくて、内蔵の CSMA/CD を利用できない場合は、ほとんど間違いありません。

2.3イーサネットスプリッタの使用 MYWA-04MYWA-08

これは実際の解決策ではなく、回避策です。これらのスプリッタは1 Gbpsの速度を犠牲にして、1本のワイヤに2つの100 Mbpsの独立したイーサネットチャネルがあります。それは他で議論されたいくつかの問題を伴うが、私はそれを選択肢として挙げる。

MYWA-04thumbMYWA-08thumb

2.4ワイヤ上のハブによる衝突の解決

ハブはあなたの問題に対する解決策です。その主な機能は、着信トラフィックをトラフィックの発信元(誤検出による衝突検出のトリガーとなるもの)以外のすべてのポートに再送信することです。それはそれであり、それはまた私達が扱っている問題を要約しています。

1つのクライアントから他のクライアントの受信機への伝送を複製するために2つのダイオードを使用できます。それは単純な無給電パッシブハブを作成するでしょう。

このために MYWA-07 を変更するのはかっこいいでしょう。

MYWA-07thumb

2.5 3ポート無給電パッシブハブ

これは以前のアイデアと似ていますが、3クライアント用です。 Miroslav Adzic に敬意を表します。

pehimagethumb

内部構造は で説明されています/逆並列ダイオードを使ったパッシブイーサネットハブの構築

2.6 PoEハブまたはスイッチ

PoE hubまたはswitchを使用することを検討することもできます(何らかの理由で壁の反対側に拘束されている場合(いわゆる)。


3リアクション

イーサネットネットワークは信号の伝送を扱うことを覚えておいてください。これは電力の伝送の問題よりも桁違いに微妙な問題です。

ウィキペディアの記事10BASE2では、「古い」イーサネットシステムの長所と短所について概説しています。実際には、ハブなしで追加のホストを追加することはできますが、別のセグメントを「接続する」ほど簡単ではありませんでした。

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Nevin Williams