Por que cabos ethernet diretos?

Eu estava explicando a diferença entre cabos retos e cruzados para meu amigo e comecei a me perguntar por que diabos os primeiros designers pensaram que era uma boa idéia usar dois tipos diferentes de cabos?

É apenas algum artefato histórico estranho que continuará até a proliferação de auto mdi / x ou há uma razão técnica para a existência de cabos retos?

editar: para especificar, os cabos retos atualmente são necessários apenas entre computadores e switches / hubs. Por que os switches / hubs não foram projetados desde o início para usar cabos cruzados?

Uma vez, um soquete de par trançado era conectado apenas de uma maneira e os componentes eletrônicos conectados não podiam mudar o que cada fio fazia. Você era um dispositivo de rede (hub / bridge / switch / roteador) ou um dispositivo final. Para conectar eletricamente dois dispositivos de rede, você precisa de um cabo diferente daquele usado para conectar um dispositivo final a um dispositivo de rede.

E assim nasceram os cabos diretos e cruzados.

Evitando o uso de um segundo tipo de cabo (que invariavelmente perderia sua etiqueta e confundiria os bejebers de algumas pessoas da rede meses / anos depois de tirá-las da lixeira) na maioria dos dispositivos destinados a se conectar aos dispositivos de rede e ao final os dispositivos tinham uma porta de ligação ascendente que permitia o uso de cabos 'normais'.

Era tão simples assim.

Edit: Google-Fu bem sucedido. Foi ARCnet!

Por que os switches / hubs não foram projetados desde o início para usar cabos cruzados?

Quando a especificação 10base-T ainda estava em consideração, a arquitetura de par trançado mais comum na época nas redes de escritórios era a ARCnet. O 10base-T não foi ratificado como padrão real até 1990, depois do que eu pensava. Conectar os hubs da ARCNet juntos parece ter exigido um cabo com pares invertidos do que acabou se conectando aos dispositivos de terminal.

Como o comitê de padrões seria formado por engenheiros de rede veteranos de vários fornecedores de hardware e outras partes interessadas, eles estavam lidando com o problema de vários cabos há anos e provavelmente o consideravam status-quo. Também é possível que os dispositivos de “rascunho” em desenvolvimento pelos fornecedores também tenham requisitos elétricos para o cabo, influenciados como eram pela fabricação do dispositivo da ARCnet. Claramente, o comitê não considerou o uso de vários tipos de cabos um problema suficiente para padronizar a prática.

Em um conector RJ-45, existem 8 pinos. Originalmente, apenas 4 foram utilizados. Tx (transmitir) e sua terra, e Rx (receber) e sua terra. Se você usasse um cabo direto, os pinos de transmissão seriam conectados aos pinos de transmissão no outro dispositivo. O mesmo seria verdadeiro para os pinos de recebimento.

Os equipamentos de rede iniciais não eram "inteligentes" o suficiente para saber que os dados estavam chegando nos pinos que deveriam ser para transmissão de dados, por isso não os ouviram. Os equipamentos GigE modernos são inteligentes o suficiente, então isso não é mais um problema. Isso nunca foi uma decisão de design, mas uma resposta a uma decisão de design feita anteriormente.

Editar: para responder à sua pergunta deixada no comentário -

Para simplificar o processo de fiação (as duas extremidades podem ser as mesmas), os equipamentos de rede foram projetados com portas que estavam recebendo nos pinos que os PCs estavam transmitindo e vice-versa. Isso fez com que a maior parte dos cabos criados pudesse ter as duas extremidades conectadas da mesma maneira. Como o uso de um cabo crossover é raro, ainda mais com o advento das portas "uplink" e do crossover automático em switches modernos, essa é a tecnologia menos utilizada.

Realmente não importa qual esquema de fiação é usado, o problema permaneceria se o cabo e o pino "padrão" fossem da variedade de crossover. Então, o que chamamos de cabo direto teria que ser usado para conectar dispositivos diretamente um ao outro.

A razão pela qual os cabos retos são usados ​​é porque são mais fáceis de fabricar, pois as duas extremidades são iguais. Os cabos cruzados foram originalmente usados ​​ao encadear hubs porque eles queriam que a porta do link fosse diferente das outras portas. Você precisa ter em mente que, naquela época, as coisas podiam resultar em resultados estranhos, ou até mesmo sem resultados, se você não usasse as portas de link como pretendido.

O próximo passo foi fornecer um interruptor nos hubs para que você pudesse usar cabos retos ou cruzados para encadear. Hoje em dia tudo é feito com chips inteligentes.

Obviamente, ainda precisamos de cabos cruzados para conectar diretamente a maioria dos dispositivos de rede sem usar switches ou hubs; caso contrário, as duas portas de transmissão seriam conectadas juntas, assim como as portas de recebimento. O cabo cruzado conecta corretamente o transmissor ao receptor.

Na maioria das situações, haverá vários cabos na cadeia. Entre o hub / comutador e o painel de conexões no armário de conexões, o cabeamento local entre esse painel de conexões e a porta da parede e, em seguida, entre a porta da parede e o dispositivo usando a rede. No cabeamento direto, o número e o tipo dessas conexões não precisam ser considerados para a seleção de cabos. Com cruzamentos em cada lugar, seria preciso ter certeza de que havia um número ímpar de cabos no lugar e coisas como adicionar um acoplador para estender o cabo exigiria uma reflexão extra. No caso estranho de precisar conectar um switch a uma porta de parede, basta usar um único cabo cruzado. Para o back-end, nos dias de uplinks coaxiais, o crossover não era um problema e os adaptadores AUI-10BaseT uplink tinham uma opção MDI / MDI-X.

O mesmo conceito acontece nos remendos de fibra entre armários. A maioria é conectada diretamente, o que torna as coisas mais fáceis se você fizer o patch diretamente em vários pontos de junção. Em uma extremidade (espero que o lado superior ou inferior seja consistente em todo o ambiente), cruze as fibras A e B para obter uma conexão.

Agora, roteadores e comutadores são inteligentes o suficiente para não exigir um ou outro. Somente ao ir de pc -> hub ou pc -> pc é necessário um ou outro.

Por que eles foram solicitados, e é exatamente isso que eu lembro, os computadores transmitem em 2 pares e recebem em 2 pares; portanto, para evitar colisões, você precisava alternar 2 dos pares para conectar duas máquinas diretamente.

Era uma vez, tudo isso foi $$$$, lembro-me de estar muito feliz quando a Ethernet chegou perto de US $ 100 por porta, por isso era para manter tudo isso em ordem. Use um cabo crossover, ou talvez um switch físico, ou duas portas físicas para a mesma porta lógica, uma com fio normalmente, uma crossover (não use as duas).

Costumava ser difícil e caro, para manter as coisas sãs.

Mesmo quando os primeiros transceptores Ethernet PHY com detecção automática se tornaram disponíveis, acho que uma boa proporção dos mais baratos não era "aparentemente".

Se o primeiro pacote no link-up foi recebido no que inicialmente havia assumido e definido como a linha Transmit, as funções TX / RX seriam trocadas e o pedido subsequente seria restaurado.

A desvantagem em alguns dispositivos era que, embora o primeiro pacote detectado no TX acionasse o comutador, ele era "ilegível" em relação ao conteúdo do pacote e, portanto, seria descartado. Transceptores como esse dependiam de retransmissão nas camadas superiores, pois o primeiro pacote Recebido após o link seria descartado se houvesse uma incompatibilidade inicial de TX / RX.

Eu acho que (espero) esse efeito está ausente nos modernos dispositivos de detecção automática.