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Warum funktioniert das Aufteilen eines Ethernet-Kabels nicht?

Ich dachte, das Ethernet ist logischerweise ein einzeiliger Kommunikationsbus (aus Gründen der Argumentation schließe ich Hubs aus). Alle am Bus angeschlossenen Maschinen hören die gleichen Signale und die Maschinen selbst versuchen, Kollisionen durch zufälliges Zurücksetzen zu vermeiden.

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

Wenn ja, warum funktioniert es dann nicht, eine Ethernet-Leitung von meinem Heimrouter in zwei zu teilen und zwei Computer anzuschließen? Warum muss ich einen Schalter hinzufügen?

Was das Internet sagte, würde nicht funktionieren.

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

Was das Internet sagte, sollte ich tun

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

Liegt das an der Signalverschlechterung (reduzierter elektrischer Strom)?


Vielen Dank für alle Antworten! Der Grund, warum ich nicht nur die beiden Ports meines Heimrouters verwendet habe, ist ...

Der 4-Port-Gigabit-Router ist in meinem Zimmer, und ich hatte einen Computer in einem anderen Zimmer (aber auch in meinem Zimmer). Da ein kabelgebundenes Netzwerk weitaus zuverlässiger und sicherer ist, hatte ich ein langes Ethernet-Kabel gekauft und den Computer an den Router angeschlossen. Jetzt dachte ich darüber nach, diesem Raum einen weiteren Computer hinzuzufügen. Ich könnte ein anderes langes Ethernet-Kabel kaufen, aber dann gibt es zwei Kabel zwischen den Räumen. Die eine Leitung ist schon ein kleines Ärgernis, also dachte ich, ob ich die eine Leitung zwischen den beiden Computern in diesem Raum teilen könnte. Ein Schalter würde funktionieren, aber er benötigt Strom und ist etwas teuer. Aus diesem Grund habe ich mich gefragt, warum es nicht funktionieren würde, das physische Ethernet-Kabel einfach zu trennen.

Anscheinend verstehe ich nicht ganz, wie Ethernet und ein Switch funktionieren. Ich habe nur ein bisschen Wissen, das ich in meiner College-Klasse gehört habe.

34
Damn Vegetables

Die ursprüngliche Ethernet-Spezifikation sah Koaxialkabel vor, die an jeder Workstation abgegriffen (aufgeteilt) wurden (daher der "Ether" im Ethernet). Aber wir reden hier über alte Geschichte. Technisch ist es mit RJ-45-Kabeln immer noch möglich, da das Ethernet-Protokoll immer noch die Kollisionserkennungsmechanismen unterstützt. Warum in Gottes Namen sollten Sie es so einrichten? Zumal Ihr Router in erster Linie über 4 Ports verfügt, mit denen Sie arbeiten können.

8
Wes Sayeed

Ich bin überrascht, dass ich mit Spiff nicht einverstanden bin - in gewisser Weise funktioniert es. Wir haben die Ursache für übermäßige Paketfehler in der Fabrik gesucht. Unter anderem fanden wir, dass ein Elektriker einfach ein Y in ein 100BASE-T Netzwerkkabel gespleißt hatte.

Die beiden beteiligten Computer hatten manchmal Netzwerkfehler, aber da dies lange Zeit anhielt, während die Benutzer ein Programm verwendeten, das sich im Netzwerk befand, und alle seine Daten (mit Ausnahme der in das temporäre Verzeichnis geschriebenen) sich im Netzwerk befanden, kann ich schlüssig sagen, dass dies der Fall ist möglich.

Die Switches sind die Ampeln des Netzwerks - ohne sie laufen Pakete schlecht ineinander. Normalerweise gleicht das Netzwerkprotokoll die verlorenen Pakete jedoch aus.

7
Loren Pechtel

Wenn man ein Kabel so teilt, dass die Empfangseingänge zweier Geräte Daten vom Sender des dritten Geräts erhalten und die Sender der ersten beiden Geräte den Empfänger des dritten Geräts speisen, können die vom dritten Gerät gesendeten Daten von den ersten beiden empfangen werden. und es ist sogar möglich, dass das dritte Gerät Daten hört, die von einem der ersten beiden Geräte übertragen werden, aber die Zuverlässigkeit wäre in beiden Fällen schlecht.

Stellen Sie sich ein Kabel als Slinky-Frühlingsspielzeug vor, das senkrecht hängt und unten schwebt. Wenn man die Oberseite der Feder kurz anstößt, wandert eine Welle die Feder nach unten, woraufhin sie wieder nach oben reflektiert wird. Das Befestigen des unteren Endes am Boden löst das Problem nicht. Es wird die Polarität der reflektierten Welle umkehren, aber die Reflexion wird immer noch da sein. Die einzige Möglichkeit, eine Reflexion am Boden der Feder zu vermeiden, besteht darin, genügend Nachgiebigkeit zu haben, um eine gleichphasige Reflexion zu verhindern, jedoch nicht so viel, dass eine gegenphasige Reflexion verursacht wird.

Internetkabel funktionieren ähnlich - ein Gerät sendet Impulse und erwartet, dass das andere Gerät gerade genug "Geben" hat, um sie sauber aufzunehmen. An jedem Ort, an dem sich die Eigenschaften eines Kabels ändern, kommt es zu Reflexionen und anderen unerwünschten Effekten, sofern keine geeigneten Maßnahmen ergriffen werden, um dies zu verhindern. Wenn die Pakete ausreichend kurz sind und der Code lange genug wartet, bevor ein Paket gesendet wird, als die Reflexionen, die sich durch das Kabel ausbreiteten, ausreichend nachgelassen haben, können möglicherweise einige Daten über das Kabel gesendet werden. Da die Ethernet-Kommunikation im Allgemeinen keine solchen Verzögerungen enthält, kann die Kommunikation unzuverlässig sein. Es ist möglich, dass ein Gerät z. die ersten zehn Datenpakete, die gesendet werden sollen, was dazu führt, dass die ersten beiden empfangen werden und der Rest von den ersten verstümmelt wird; Der Empfänger kann nach dem Empfang des zweiten Pakets die Bestätigung so lange unterbrechen, bis er feststellt, dass keine weiteren Daten mehr eingehen (praktischerweise erst, nachdem das Rauschen abgeklungen ist). Nachdem der Sender die Bestätigung vom zweiten Paket erhalten hatte, sendete er das dritte bis zwölfte Paket (wobei wiederum nur zwei der Zehn es schafften), der Empfänger bestätigte das vierte usw. Daten schafften es möglicherweise durch, aber bestenfalls langsam .

5
supercat

Wenn Ihr Netzwerk 100BASE-TX mit einem Cat 5 - Kabel ist, können Sie das Kabel aufteilen. Verwenden Sie dazu einen Adapter, um alle vier Paare in Ihrem vorhandenen langen Cat 5-Kabel zu verwenden (normalerweise nur zwei) der vier Paare werden verwendet).

Sie benötigen also zwei sehr kurze Patchkabel am Ende des Routers, zwei RJ45 / Cat 5 LAN-Splitter und einige längere Patchkabel am Ende des Computers. In der folgenden Abbildung bedeutet "Y" einen Splitter und ein Pfeil ein Cat 5-Kabel.

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

Die obige Lösung erfordert keine zusätzliche Stromquelle, erfordert jedoch die Verwendung von zwei Ports an Ihrem Router, ist jedoch mindestens ordentlicher als zwei separate Kabel, die parallel verlaufen.

Siehe auch die Diskussion zu 100BASE-TX und seiner Verkabelung in Fast Ethernet , Unterabschnitt Kupfer .

4
Nick Booker

Das Aufteilen eines Ethernet-Kabels, um zwei Clients zu verbinden, ist nicht so unmöglich, wie einige Antworten hier möglicherweise nahelegen. Es ist auch nicht unbekannt.

1 Probleme

Die Hauptprobleme, die Sie bei der Verkabelung Ihres Netzwerks mit sich bringen, sind:

  • die Clients können die CSMA/CD Kollisionserkennung nicht nutzen und somit durchführen
  • die Kunden können nicht miteinander reden

1.1 Kunden können nicht miteinander reden

Beide Clients können problemlos mit dem Router kommunizieren (wenn wir die Kollisionen ignorieren), sie können jedoch nicht direkt miteinander kommunizieren, da die Sendeleitung eines Clients mit dem Sendepin des anderen Clients verbunden ist. Die richtige Verkabelung wäre Sender-Empfänger und umgekehrt.

Ich habe mich nicht zu sehr mit diesem speziellen Problem befasst, aber es scheint möglich, dass der Router die Kommunikation zwischen den beiden Clients durchläuft, sodass Sie das Kollisionsproblem wirklich nur lösen müssen.

Auf der anderen Seite kann der Router Datenverkehr verwerfen, der für einen Endpunkt adressiert ist, der sich physisch auf demselben Router-Port wie Origin befindet. Der Router kann zu Recht einen Hub-Downstream erwarten.

1.2 Kollisionsproblem

Dies ist wirklich nur eine Folge des vorherigen Problems. Die Clients und der Router lauschen vor und während einer Übertragung an ihrem eigenen Empfänger-Pin. Wenn sie eine andere Übertragung erkennen, verschieben oder unterbrechen sie die eigene Übertragung. Dies und das Auflösen der Kollision beschreibt CSMA/CD .

Der Router kann also die Kollisionserkennung verwenden, die Clients jedoch nicht. Dadurch wird der Datenverkehr einiger oder aller Clients gemurmelt.

Es gibt einen wichtigen Punkt zu erwähnen - das CSMA/CD hört auf den Empfänger-Pin und es hört und hört nicht auf den Übertragungs-Pin. Man könnte argumentieren, dass beide Clients Kollisionen verhindern könnten, indem sie den Verkehr auf der Übertragungsleitung des anderen Clients erkennen, was sinnvoll erscheint, da wir auf diese Weise das Kabel aufteilen. Dies wäre ein heiliger Gral für uns, da wir das Kabel so teilen könnten, wie wir möchten, ohne Kollisionen. Dies ist jedoch nicht der Fall, weil:

  • ihre eigene Übertragung würde eine falsch-positive Kollisionserkennung auslösen
  • sie müssen Kollisionen auch dann erkennen, wenn Sie gerade senden

2 Lösungen

Lassen Sie uns einige Optionen diskutieren.

2.1 Problemlose Lösung

Einfach den Draht spalten und sehen, was passiert. Es könnte funktionieren, solange es keine oder nur geringfügige Kollisionen gibt, vielleicht weil:

  • die Kollisionen sind nicht so schlimm (d. h. ja, das Netzwerk ist flockig, aber es funktioniert)
  • die Kunden sind nicht so gesprächig (was zu kleinen Kollisionen führt)
  • oder sie erhalten nur (z. B. Wireshark wire tap)

Kollision ist dreckiges Wort, aber eigentlich habe ich keine Ahnung, wie schlecht sie im realen Netzwerk sind.

2.2 Kollisionen auf andere Weise lösen

  • die beiden Clients werden niemals gleichzeitig mit Strom versorgt
  • (Noch ein paar Ideen kamen mir in den Sinn, aber nichts Praktisches oder Interessantes)

Wenn die Kollisionen zu schlimm sind und Sie das eingebaute CSMA/CD nicht verwenden können, sind Sie ziemlich durchgeknallt.

2.3 Verwenden des Ethernet-Splitters MYWA-04 , MYWA-08

Dies ist keine echte Lösung, sondern eine Problemumgehung. Diese Splitter opfern 1-Gbit/s-Geschwindigkeiten zugunsten von zwei unabhängigen 100-Mbit/s-Ethernet-Kanälen in einer Leitung. Es gibt einige Probleme, die an anderer Stelle diskutiert wurden, aber ich liste sie als Option auf.

 MYWA-04thumb  MYWA-08thumb

2.4 Beheben von Kollisionen mit einem drahtgebundenen Hub

Hub ist die Lösung für Ihr Problem. Seine Hauptfunktion ist das erneute Senden des eingehenden Datenverkehrs an alle anderen Ports mit Ausnahme des Ursprungs des Datenverkehrs (was eine Erkennung von falsch positiven Kollisionen auslösen würde). Das ist es und es fasst auch das Problem zusammen, mit dem wir uns befassen.

Sie können mehrere Dioden verwenden, um die Übertragung eines Clients zum Empfänger des anderen Clients und umgekehrt zu klonen. Das würde einen einfachen passiven Hub ohne Stromversorgung schaffen.

Es wäre cool, MYWA-07 dafür zu ändern:

 MYWA-07thumb

2.5 Passiver Hub ohne Stromversorgung mit drei Ports

Dies ähnelt der vorherigen Idee, gilt jedoch für 3 Kunden. Ein großes Lob an Miroslav Adzic .

 pehimagethumb

Die Interna werden erklärt in Aufbau eines passiven Ethernet-Hubs mit antiparallelen Dioden

2.6 PoE Hub oder Switch

Man kann auch die Verwendung von PoE Hub oder Switch in Betracht ziehen, wenn Sie aus irgendeinem Grund (sozusagen) auf der anderen Seite der Wand eingeschränkt sind.


3 Notizen

Beachten Sie, dass sich ein Ethernet-Netzwerk mit der Übertragung von Signalen befasst, die um mehrere Größenordnungen aufwändiger ist als die Übertragung elektrischer Energie.

Der Wikipedia-Artikel10BASE2beschreibt die Vor- und Nachteile der 'alten' Ethernet-Systeme. Während zusätzliche Hosts tatsächlich ohne Hub hinzugefügt werden konnten, war es nie so einfach, ein anderes Segment in zu "spleißen".

0
Nevin Williams