为什么以太网电缆有8根电线?


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这似乎是一个愚蠢的问题,但是为什么以太网电缆有8根电线?Cat5电缆仅使用8根电线中的4根,因此实际上仅需要4根。为什么不使用12或16线?


以太网电缆有8芯以上(4对)。
HaydnWVN 2012年

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请记住,以太网不是电缆的一种!
2012年

@Dan,这是一个网络标准,其中指定了要使用的电缆类型。
psusi 2012年

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@psusi光纤可以是以太网,10base-2是以太网。
Zoredache

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以太网是由历史悠久的复杂标准组成的保护伞。原始的以太网使用了两芯传输线,由所有节点共享。千兆以太网(铜缆)需要多条传输线,每条传输线都是单独的一对。
卡兹(Kaz)2012年

Answers:


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这是一个有趣的问题,因为我从未见过任何能权威地说明该选择背后的设计决策的东西。无论是在Interweb上还是在与该领域比我聪明的人的谈话中,我遇到的所有事情似乎都表明了两种可能性:

  1. 面向未来
  2. 额外的屏蔽

未来打样

到Cat5规格发布时,我们已经看到了数据线的爆炸式增长。电话一直在使用Cat3,或者类似的方式已经使用了一段时间,整个大学校园内都在进行串行连接,ThickNet迅速发展起来,ThinNet开始在微机实验室和某些情况下开始显着使用。显然,网络计算设备是未来的潮流。我们还了解到更换电缆以满足更长的网段或更高的速度所带来的巨大成本。让我们面对现实,更换电缆是一件噩梦般的事,而且很昂贵。

通过开发可运行的电缆并放置一定时间来限制成本的想法绝对是一个吸引人的想法。因此,具有前瞻性的工程师可能会厌倦了更换布线,很容易发现值得在规范中设计额外的导线对。毕竟,尤其是在散装铜的价格相对较低的时候。哪个更昂贵-增加4条额外的电线或让一组人删除旧的电线并增加新的电线?

额外屏蔽

由于典型的Cat5是UTP(非屏蔽双绞线),因此它不包含多余的接地箔以消除多余的电磁干扰。据我所知,正确接地后,未使用的电线将以类似于实际屏蔽的方式(尽管效率较低)帮助缓冲使用中的线对。从长远来看,这可能是一个重要功能,而在我们习惯于当时布线的(电气)嘈杂环境中。

对我而言,未来打样的论点是最有说服力的。


我想说,将来的论证是可行的。Cat5E可以通过利用所有对来传输千兆位信号:)
Earlz 2012年

@Earlz,虽然不是Cat5,但是是Cat5E,因此将来的打样没有用。
psusi 2012年

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@psusi:嗯,确实,我所知道的5e和5e之间的唯一区别是保证更高频率的制造公差。我想知道现实生活中的最大吞吐量是多少。那将需要大量的电缆和繁重的工作。如果有人想做这项工作,我很乐意阅读。
Scott Pack

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最初的规格是还要在同一连接器上携带电话。请记住,设计UTP以太网时,语音通话仍然是办公室生活的一大特色
Martin Beckett 2012年


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出于同样的原因,第一对和第二对连接到引脚4、5和3、6:与电话系统的兼容性。在电话中,主线对是中间线对,第二对是中间线对(RJ11中的引脚2、5和RJ45中的3、6)。

如果使用的是快速以太网或以太网,则可以使用常规电缆路由电话信号,并且该信号无需分配器即可工作(您可以将电话或计算机直接连接至插座)。

为什么是8,而不是6?我不知道。负责以太网的人们可能认为100Mbps的速度将需要两个发送对和两个接收对(这就是 “并行接口时代” ;-)),或者具有2条电话线的容量将是有益的。

更多的电线可能会导致电缆太昂贵,因此选择8作为折衷方案。


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RJ31至RJ61(包括RJ45)均使用8P8C连接;因此它已经生产并且价格合理,但在家庭中并不常见。以太网做的很简单,抓住了便宜的硬件,随处可见。
克里斯·S

@ChrisS将来在8芯电缆上还有更多的扩展空间-以太网速度正在迅速提高,并且将来的容量是当时的巨大需求。
HaydnWVN 2012年

另外,在PoE之前,您可以使用1,8对为更复杂的电话供电。
本杰克逊

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发明了带有RJ-45连接器的4对UTP电缆,用于音频电话。它作为高速数字数据通信的媒介的采用和发展一直是一个方便的问题:将已有的大量生产的产品用于新用途,而不是针对一种新应用制定全新的技术标准。

速度标准的开发已经证明了这种工作方式。并行开发了100BASE-TX,-T2和-T4,目标是在各种现有的布线工厂中采用。T4在所有4对Cat3上提供100Mbps的传输速度,而在企业的许多管道中,T4都已经采用了电话和先前的网络技术。T2可以在两对Cat3上工作,但代价是要具有更复杂的信令模型和更高的干扰灵敏度,这说明了它实际上不存在的原因。TX需要两对Cat5,这使得两对可用于其他应用:独特的物理网络或电话服务,使用非常简单的适配器即可拆分。该功能是为什么TX得以幸存而T4基本上仅被过渡使用的原因。在相同的运行中将旧的4对电话或Cat3 UTP换成4对Cat5 UTP并不是一件好事”

最终,没人会使用2对Cat5 UTP,因为从价格或空间角度来讲,任何一种级别的2对UTP都不是经济上合理的选择,对于任何比跳线更长的时间而言。它并不比4对更薄或更便宜,因为如果要在墙壁和导管中使用2对,则其物理和电气保护与4对相同。


在以太网决定从同轴树下降之前,线规CAT4出现了。那个1/2“ COAX骨干网在预定义的距离处带有抽头,有点发臭,然后我们撞到了RG-58土地。由于建筑物是使用较新的CAT-4双绞线而不是古老的25线材进行布线的,因此计算机技术决定适应双绞线具有消除噪声的功能,并允许使用一种更便宜的方式来传输信号。因此,最初的问题会更多地指向“为什么以太网不早采用4对系统并将其初始吞吐量从10Mbps翻倍到20Mbps?”。
Fiasco Labs 2013年

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关于您有关核心数量的其他问题...

Cat 5电缆中的四对线中的每对线每米具有不同的精确捻数,以使线对之间的串扰最小化。尽管包含4对电缆组件是常见的,但类别5不限于4对电缆。骨干网应用最多使用100对。[2] 尽管有外部源的干扰和其他线对的串扰,但这种平衡线路的使用有助于保持较高的信噪比。5类电缆最常用于速度更快的以太网,例如100BASE-TX和1000BASE-T。

来源


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通过搜索可以轻松找到此处的更多信息以及有关“串扰”的更多信息。
HaydnWVN 2012年

2

10BaseT和100BaseTX仅需要四根线,而千兆以太网则需要八根线。


为什么10BaseT和100BaseTX也只有8根电线,即使它们仅使用4根,也很难?是否因为他们希望电缆插座向前兼容?而且,这并不能解释为什么他们不仅仅使用16根电线。
ProgrammerAtWork

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@ProgrammerAtWork想象一下,试图向一个愤怒的消费者解释,他需要在家中为他的新型花式Linksys路由器购买另一根电缆。与可以根据您要达到的速度进行交换的不同电缆相反,在可以满足大多数需求的单一电缆类型上进行标准化要容易得多。
布伦特·帕布斯特

电缆是批量购买的。只需购买一卷电缆,然后将其用于所有用途,就会比较便宜。
卡兹(Kaz)2012年

这并不能真正回答这个问题,因为在千兆位之前8根电缆就已经出现了。实际上,有许多地方尚未使用千兆位,但仍使用全部八根电线。他们使用分离器(例如bestlinknetware.com/products/102105.jpg),该分离器允许两台计算机(或计算机和电话)使用相同的插孔和相同的电缆。
Moshe Katz

-2

首先要注意的是:在这种电缆系统中,不是一个导体而是一对来传输一个信号。一条线中的信号是+相,第二条线的是-相(逻辑“ 1”在一条线中,例如+ 10V,而在第二对中为-10V)。这是因为,在电缆的RX端,信号被评估为线对中第一条和第二条线之间的差异。这是消除线路干扰的好方法-线路上的其他信号可能会干扰线路上的信号,但是它将以相同方向加到两条线路上-例如,如果两条线路上都加上+ 10V且您将具有逻辑“ 1”,第一行将为+ 20V,第二行将为0V(-10V + 10V),但相差20V。与逻辑“ 0”相似 在0V对上将有所不同。老实说:我不确切地知道电线上有多少伏,这只是为了想象。

第二个通知:如果第一个布线系统使用4对,则是因为计划将2对用于计算机网络,而将另外2对计划用于语音通信。最高可达100Mbps网络。在1Gbps网络中,计算机正在使用4pairs,并且这种速度的通信仅为半双工。如果要以1Gbps的速度进行全双工通信,则必须使用光缆。


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千兆以太网需要全双工,而且,通信同时使用所有四对对进行发送接收。
休伯特·卡里奥

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CAT5和CAT5E电缆上的+1到@HubertKario 1Gbps的速度是全双工的,唯一的限制是在发送方或接收方,与中间的介质无关。
布伦特·帕布斯特

抱歉,您错了。您可以从一侧进行通信,反之亦然,但是在一瞬间,您只能在一个方向进行通信,这是半双工的意思。请尝试在此处阅读Wikipedia文章:en.wikipedia.org/wiki/Half-duplex#Half-duplex和此处:en.wikipedia.org/wiki/1000baseT#1000BASE-T。请这样,请改变看法,并从我的答案中删除-1。非常感谢。
Jan Marek
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