Pourquoi la simple division d'un câble Ethernet ne fonctionne-t-elle pas?
Je pensais qu'Ethernet était logiquement un bus de communication à une ligne (par souci d'exclusion, j'exclue les concentrateurs). Toutes les machines connectées sur le bus entendent les mêmes signaux et les machines elles-mêmes tentent d'éviter les collisions en faisant marche arrière de manière aléatoire.
http://computer.howstuffworks.com/ethernet6.htm
Si tel est le cas, pourquoi séparer une ligne Ethernet de mon routeur domestique en deux et connecter deux ordinateurs ne fonctionnerait-il pas? Pourquoi dois-je y ajouter un commutateur?
Ce que dit Internet ne fonctionnerait pas.
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+---------->|computer 1|
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|4 port home router+------>|simple splitter|
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+---------->|computer 2|
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Ce que l'Internet a dit que je devrais faire
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+---------->|computer 1|
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|4 port home router+------>| switch |
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+---------->|computer 2|
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Est-ce à cause de la dégradation du signal (courant électrique réduit)?
Merci pour toutes les réponses! La raison pour laquelle je n'ai pas simplement utilisé les deux ports de mon routeur domestique est ...
Le routeur gigabit à 4 ports se trouve dans ma chambre et j'avais mis un ordinateur dans une autre pièce (également dans ma chambre). Puisqu'un réseau câblé est beaucoup plus fiable et sécurisé, j'avais acheté un long câble Ethernet et connecté l'ordinateur au routeur. Maintenant, je pensais ajouter un autre ordinateur à cette pièce. Je pourrais acheter un autre long câble Ethernet, mais il y aura ensuite deux câbles entre les pièces. La première ligne est déjà une gêne mineure, alors j’ai pensé que je pourrais partager la même ligne entre les deux ordinateurs de cette pièce. Un commutateur fonctionnerait, mais il nécessite du courant et est un peu cher. C'est pourquoi je me suis demandé pourquoi il ne fonctionnerait pas de diviser simplement le câble Ethernet physique.
Apparemment, je ne comprends pas complètement comment Ethernet et un commutateur fonctionnent. J'ai juste un peu de connaissance que j'ai entendu dans ma classe d'université.
Dans 10BASE-T et 100BASE-TX, une paire de fils est utilisée pour la transmission et une autre pour la réception. C'est-à-dire qu'une paire est la paire sur laquelle l'hôte Ethernet est transmis et que le concentrateur ou le commutateur reçoit sur et l'autre paire est la paire sur laquelle le concentrateur/commutateur est transmis et l'hôte Ethernet est activé.
Si vous divisez le câble avec un simple répartiteur passif, vous raccordez ces deux hôtes Ethernet émetteur à émetteur et récepteur à récepteur. C'est comme si vous teniez le combiné à l'envers et essayez de parler dans le haut-parleur et d'écouter le microphone - cela ne fonctionne tout simplement pas. Ainsi, même si les deux étaient en mode semi-duplex (comme s'ils étaient connectés à un concentrateur, pas à un commutateur), aucun des hôtes Ethernet ne serait capable de détecter le moment où l'autre transmettait, car aucun récepteur n'était connecté à l'autre. son émetteur. Donc, ils auraient des collisions indétectables. Sans parler du fait qu'ils seraient tous deux connectés au même port du concentrateur, ce qui risquerait de compliquer la capacité de négociation automatique du concentrateur, car les concentrateurs ne s'attendent pas à une négociation automatique avec deux hôtes distincts sur le même port.
À bien des égards, la situation est encore pire lorsque vous les connectez tous les deux à un commutateur, car ils pourraient tous les deux penser qu’ils peuvent faire du duplex intégral, ce qui signifie encore plus collisions indétectables, sur ce qui est supposé. être un lien sans collision (les liaisons en duplex intégral correctement câblées ne peuvent en aucun cas avoir des collisions).
Avec 1000BASE-T (câblage cuivre UTP Gigabit Ethernet sur Cat5 ou supérieur), la situation est encore pire, car les 4 paires de fils sont utilisées pour la transmission et la réception (simultané, en duplex intégral), et les émetteurs-récepteurs sont suffisamment sophistiqués pour permettre cela. Mais si vous avez soudainement un tiers sur la ligne qui émet et reçoit tout en même temps, le système de signalisation bidirectionnelle simultanée en sera complètement détruit. Avec trois appareils qui transmettent tous en même temps, même lorsque vous soustrayez votre propre transmission, vous ne pouvez pas différencier les transmissions des deux autres appareils dans le signal que vous recevez.
Certains modèles Ethernet précoces, tels que 10BASE-2 a.k.a "thinnet" a.k.a "cheapernet", présentaient une topologie de bus où tous les hôtes du réseau local partageaient littéralement le même fil (le même câble coaxial). Comme le même fil était utilisé pour Tx et Rx et qu'il pouvait y avoir un nombre quelconque d'hôtes sur le bus, il devait être en semi-duplex. Mais un émetteur-récepteur 10BASE-2 était attendait que ce soit ainsi. Et comme tous les émetteurs et récepteurs étaient raccordés au même fil, tout le monde pouvait s'entendre (contrairement à votre exemple 10/100/1000BASE-T fractionné).
La spécification Ethernet originale prévoyait des câbles coaxiaux branchés sur chaque poste de travail (d'où le "ether" en ethernet). Mais nous parlons d'histoire ancienne ici. Techniquement, c'est encore possible avec des câbles RJ-45 puisque le protocole Ethernet prend toujours en charge les mécanismes de détection de collision, mais pourquoi, au nom de Dieu, voudriez-vous le configurer de cette manière? Surtout que votre routeur dispose de 4 ports pour travailler en premier lieu.
Je suis surpris de ne pas être d'accord avec Spiff - dans un sens, cela fonctionne. Nous recherchions la cause d'erreurs de paquet excessives dans l'usine. Nous avons notamment constaté qu’un électricien avait simplement raccordé un Y à un câble réseau 100BASE-T .
Les deux ordinateurs impliqués présentaient parfois des erreurs de réseau, mais comme cela persistait pendant que les utilisateurs utilisaient un programme qui se trouvait sur le réseau et que toutes ses données (à l'exception des éléments écrits dans le répertoire temporaire) se trouvaient sur le réseau, je peux dire avec certitude que c'est possible.
Les commutateurs sont les feux de signalisation du réseau. Sans eux, les paquets se rencontrent mal. Normalement, le protocole réseau compense toutefois les paquets perdus.
Si l’on divisait un câble de telle sorte que les entrées de réception de deux appareils recevaient des données de l’émetteur du troisième appareil et que les émetteurs des deux premiers appareils alimentaient le récepteur du troisième appareil, les données transmises par le troisième appareil pourraient alors être reçues par les deux premiers, et il est même possible que le troisième appareil entende les données transmises par l'un des deux premiers, mais la fiabilité dans l'un et l'autre cas serait médiocre.
Imaginez un câble comme un jouet à ressort de la marque Slinky, suspendu verticalement et flottant au fond. Si l'on secoue brièvement le haut du printemps, une vague descendra du printemps vers le bas, après quoi elle sera renvoyée. Fixer le bas au sol ne résoudra pas le problème. Cela inversera la polarité de l'onde réfléchie, mais la réflexion sera toujours là. La seule façon d'éviter une réflexion au bas du printemps serait d'avoir suffisamment de ressources pour éviter une réflexion de même phase, mais pas suffisamment pour provoquer une réflexion anti- phase.
Les câbles Internet fonctionnent à peu près de la même manière: un appareil envoie des impulsions et s’attend à ce que l’autre appareil ait juste assez de "donner" pour les absorber proprement. Partout où les caractéristiques d’un changement de câble provoqueront des réflexions et d’autres effets indésirables, à moins que des mesures appropriées ne soient prises pour les prévenir. Si les paquets sont suffisamment courts et que le code attend suffisamment longtemps avant d'envoyer un paquet pour que les réflexions qui se propageaient sur le câble soient suffisamment atténuées, il est possible que certaines données soient envoyées via le câble. Étant donné que les communications Ethernet n'incluent généralement pas de tels retards, les communications risquent d'être peu fiables. Il est possible qu'un périphérique transmette, par exemple, les dix premiers paquets de données qu'il veut envoyer, les deux premiers étant reçus et le reste confus par le premier; lors de la réception du deuxième paquet, le destinataire peut attendre jusqu'à ce qu'il décide qu'aucune donnée ne vient immédiatement (il est pratique de ne pas prendre cette décision avant la fin du bruit). Lorsqu’il reçoit l’accusé de réception du deuxième paquet, l’émetteur envoie les troisième à douzième paquets (encore une fois, seuls deux des dix le constituant), le récepteur accusera réception du quatrième, etc. Les données peuvent passer, mais au mieux lentement. .
Si votre réseau est 100BASE-TX _ avec un câble Cat 5 , vous pouvez fractionner le câble, mais utilisez un adaptateur pour utiliser les quatre paires de votre long câble Cat 5 existant. (habituellement, seulement deux des quatre paires sont utilisées).
Vous aurez donc besoin de deux très courts câbles de raccordement du côté du routeur, de deux RJ45 /Cat 5 répartiteurs de réseau local et de quelques câbles plus longs du côté des ordinateurs. Dans le diagramme ci-dessous, "Y" signifie un séparateur et une flèche, un câble de catégorie 5.
.----------. __ _
| Router | .---------> [__]|=|
| | .----. | /::/|_|
| |------>| Y | .----.
| | | |------------>| Y |
| |------>| | '----'
| | '----' |
'----------' | __ _
| [__]|=|
'--------->/::/|_|
La solution ci-dessus ne nécessitera pas de source d’alimentation supplémentaire, mais elle nécessitera l’utilisation de deux ports sur votre routeur, mais elle serait au moins plus ordonnée que deux câbles séparés fonctionnant en parallèle.
Voir également la discussion sur 100BASE-TX et son câblage dans Fast Ethernet , sous-section Cuivre .
Fractionner un câble Ethernet pour connecter deux clients n'est pas aussi impossible que certaines réponses suggèrent. Ni c'est inouï.
1 questions
Les principaux problèmes que vous allez présenter en câblant votre réseau sont les suivants:
- les clients ne peuvent pas utiliser la détection de collision CSMA/CD et les rendent ainsi
- les clients ne peuvent pas se parler
1.1 Les clients ne peuvent pas se parler
Les deux clients peuvent très bien parler au routeur (lorsque nous ignorons les collisions), mais ils ne peuvent pas se parler directement car le fil de l'émetteur d'un client est connecté à la broche de l'émetteur de l'autre client. Le câblage correct serait émetteur-récepteur et vice-versa.
Je n'ai pas approfondi ce problème en particulier, mais il semble possible que le routeur traverse la communication entre les deux clients. Il ne vous reste donc plus qu'à résoudre le problème des collisions.
D'autre part, le routeur peut ignorer le trafic adressé au point d'extrémité se trouvant physiquement sur le même port de routeur qu'Origin. Le routeur peut légitimement s'attendre à un concentrateur en aval.
1.2 Problème de collision
C'est vraiment juste conséquence du problème précédent. Les clients et le routeur écoutent sur leur propre broche de récepteur avant et pendant une transmission. S'ils détectent la transmission d'une autre personne, ils reportent ou interrompent leur propre transmission. Ceci et comment résoudre une collision décrit CSMA/CD .
Ainsi, le routeur peut utiliser la détection de collision, mais pas les clients. Cela va murmurer tout ou partie du trafic des clients.
Il y a un point important à mentionner - le CSMA/CD écoute sur la broche du récepteur et il ne l'écoute pas et ne peut pas l'écouter sur la broche de transmission. On pourrait faire valoir que les deux clients pourraient prévenir les collisions en détectant le trafic sur le fil de transmission de l'autre client, ce qui semble logique car c'est ainsi que nous avons divisé le câble. Ce serait un saint graal pour nous, car cela nous permettrait de diviser le câble à notre guise, sans collision. Cependant, ce n'est pas le cas parce que:
- votre propre transmission déclencherait une détection de collision fausse positive
- vous devez détecter les collisions même lorsque vous transmettez actuellement
2 solutions
Discutons de certaines options.
2.1 Solution sans effort
Il suffit de couper le fil et de voir ce qui se passe. Cela pourrait fonctionner tant qu'il n'y a pas ou peu de collisions, peut-être parce que:
- les collisions ne sont pas si mauvaises (c'est-à-dire que le réseau est floconneux mais que cela fonctionne)
- les clients ne sont pas si bavards (causant de petites collisions)
- ou ils ne reçoivent que (par exemple, Wireshark wire tap)
La collision est un gros mot, mais en réalité je n’ai aucune idée de la gravité de leur présence sur un réseau réel.
2.2 Résoudre les collisions par d'autres moyens
- les deux clients ne sont jamais alimentés en même temps
- (quelques idées supplémentaires me traversèrent l'esprit, mais rien de concret ni d'intéressant)
Si les collisions sont trop graves et que vous ne pouvez pas utiliser le CSMA/CD intégré, vous êtes pratiquement foutu.
2.3 Utilisation du séparateur Ethernet MYWA-04 , MYWA-08
Ce n'est pas une solution réelle, mais plutôt une solution de contournement. Ces répartiteurs sacrifient des vitesses de 1 Gbps au profit de deux canaux Ethernet indépendants à 100 Mbps dans un fil. Certains problèmes sont abordés ailleurs, mais je l’énumère comme une option.
2.4 Résoudre les collisions par un hub sur fil
Hub est la solution à votre problème. Sa fonction principale est de renvoyer le trafic entrant à tous les autres ports, à l'exception de l'origine du trafic (ce qui déclencherait une détection de collision fausse positive). C'est tout et cela résume également le problème auquel nous sommes confrontés.
Vous pouvez utiliser plusieurs diodes pour cloner la transmission d’un client vers le récepteur de l’autre client et inversement. Cela créerait un simple concentrateur passif non alimenté.
Ce serait cool de modifier MYWA-07 pour cela:
2.5 Hub passif non alimenté à trois ports
Ceci est similaire à l'idée précédente, mais pour 3 clients. Félicitations à Miroslav Adzic .
Les internes sont expliqués dans Construction d’un hub Ethernet passif avec des diodes anti-parallèles
2.6 concentrateur ou commutateur PoE
On peut également envisager d’utiliser PoE hub ou switch si, pour une raison quelconque, vous êtes contraint de l’autre côté du mur (pour ainsi dire).
3 notes
- tout cela suppose le mode semi-duplex, qui est vraiment synonyme de communication sur un média partagé (par exemple, talkie-walkie)
- la connexion en duplex intégral (par exemple, un appel téléphonique) empêche et suppose aucune collision, donc l'algorithme CSMA/CD utilisé sur les canaux Ethernet partagés semi-duplex n'est pas utilisé sur une liaison fonctionnant en mode duplex intégral du tout
N'oubliez pas qu'un réseau Ethernet gère la transmission des signaux, ce qui est une question beaucoup plus complexe que la transmission de l'énergie électrique.
L'article Wikipedia10BASE2présente les avantages et les inconvénients des "anciens" systèmes Ethernet. Bien que d’autres hôtes puissent, en fait, être ajoutés sans concentrateur, il n’a jamais été aussi simple de "lisser" un autre segment.