2014-06-06 17:40:13 +0000 2014-06-06 17:40:13 +0000
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なぜ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ですか?

イーサネットは論理的には1線の通信バスだと思っていました(議論のためにハブを除いています)。バス上に接続されているマシンは全て同じ信号を聞き、マシン自体はランダムにバックすることで衝突を避けようとしています。 http://computer.howstuffworks.com/ethernet6.htm

もしそうだとしたら、自宅のルーターから1本のイーサネット回線を2本に分割して2台のコンピュータを接続してもうまくいかないのはなぜでしょうか?なぜそこにスイッチを追加しなければならないのでしょうか?

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    |4 port home router+------>|simple splitter|
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インターネットではうまくいかないと言われていたこと

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    |4 port home router+------>| switch |
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インターネットではどうすればいいと言われていたこと

0x1&

これは信号の劣化(電流の減少)が原因なのでしょうか?


いろいろなご回答ありがとうございました! 自宅のルーターの2ポートだけにしなかった理由は

4ポートのギガビットルーターは私の部屋にあり、別の部屋(といっても私の部屋でもありますが)にパソコンを置いていました。有線の方がはるかに確実で安全なので、長いイーサネットケーブルを買ってきて、パソコンをルーターに接続していました。今、私はその部屋に別のコンピュータを追加しようと考えていました。私は別の長いイーサネットケーブルを購入することができましたが、その後、部屋の間に2つのケーブルがあります。1本の回線はすでにマイナーな迷惑なので、私はその部屋の2台のコンピュータの間で1本の回線を共有することができればと考えました。スイッチがあれば何とかなるだろうが、電源が必要だし、ちょっと値段が高い。だからこそ、物理的なイーサネットケーブルを単純に分岐させるだけではうまくいかないのではないかと思った。

どうやら私はイーサネットとスイッチの仕組みを完全に理解しているわけではないようです。大学の授業で聞いた知識が少しあるだけです。

回答 (7)

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2014-06-06 18:29:41 +0000

10BASE-Tや100BASE-TXでは、送信用と受信用に1対の電線が使用されています。つまり、片方のペアがイーサネットホストが送信してハブやスイッチが受信するペアで、もう片方のペアがハブやスイッチが送信して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でケーブルを分岐すると、2つのイーサネットホストを送信機から送信機へ、受信機から受信機へ接続することになります。それは、電話の受話器を逆さにしてスピーカーに話しかけてマイクの音を聞こうとするようなものです。そのため、両方が半二重モード(スイッチではなくハブに接続されているような状態)であっても、イーサネットホストのどちらも相手の送信機に受信機が接続されていないため、相手が送信していることを感知することができません。そのため、検知できない衝突が発生します。ハブは同じポート上の2つの別々のホストとオートネゴシエーションを行うことを想定していないため、ハブのオートネゴシエーション機能を混乱させてしまうことは言うまでもありません。

いろんな意味で、両方をスイッチに接続した場合、状況はさらに悪化します。なぜなら、両方とも全二重ができると思ってしまい、本来は衝突のないリンクであるはずのところで、さらに検出不可能な衝突が発生することになるからです(正しく配線された全二重リンクでは衝突はありえません)。

1000BASE-T (Gigabit Ethernet over Cat5 or better UTP copper cableling)では、状況はさらに悪化します。しかし、突然、回線上に第三者が同時に送信と受信を行っている場合、同時双方向信号方式の仕組みを完全に吹き飛ばしてしまいます。3台のデバイスが同時に送信している場合、自分の送信を差し引いても、他の2台のデバイスの送信を受信している信号の中で区別することはできません。

10BASE-2(別名「シンネット」、別名「チープイーサネット」)のような初期のイーサネットのいくつかの種類は、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ーを特徴としていました。Tx と Rx の両方に同じワイヤが使用され、バス上のホストの数はいくらでもあり得るので、半二重でなければなりませんでした。しかし、10BASE-2トランシーバはそのようになることを期待していました。そして、すべての送信機と受信機が同じ電線に接続されていたので、誰もがお互いの声を聞くことができました(あなたのスプリット10/100/1000BASE-Tの例とは異なります)。

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2014-06-06 18:00:22 +0000

元々のイーサネットの仕様では、各ワークステーションにタップ(スプリット)された同軸ケーブルを使用していました(それゆえイーサネットの「エーテル」)。しかし、我々はここで古代の歴史を話しています。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ますので、技術的にはそれはまだRJで可能です 45 ケーブル, しかし、なぜ神の名前の中であなたはそれをそのように設定したいと思います? あなたのルータは、最初の場所で動作するように4つのポートを持っているので、特に.

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2014-06-07 17:13:29 +0000

私はスピフに反対しなければならないことに驚いている–ある意味ではそれは機能しています。私たちは工場で過剰なパケットエラーの原因を探していました。特に、ある電気技師が 100BASE-T ネットワークケーブルにYを単純に接続していたのを発見しました。

関係する2台のコンピュータには時々ネットワークエラーが発生していましたが、ユーザがネットワーク上のプログラムを使用している間、このエラーが長時間持続し、そのデータ(一時ディレクトリに書き込まれたものを除く)はすべてネットワーク上にあったので、これは可能性があると断言できます。

スイッチはネットワークのトラフィックライトです。通常、ネットワークプロトコルは失われたパケットを補ってくれます。

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2014-06-07 18:36:35 +0000

もし、2つの機器の受信入力が3つ目の機器の送信機からデータを取得し、最初の2つの機器の送信機が3つ目の機器の受信機にデータを供給するようにケーブルを分割した場合、3つ目の機器が送信したデータが最初の2つの機器で受信される可能性があり、3つ目の機器が最初の2つのうちの1つで送信されたデータを聞く可能性もありますが、いずれにしても信頼性は低いでしょう。

ケーブルをスリンキーブランドのバネのおもちゃに見立てて、垂直にぶら下がって底に浮いているものを想像してみてください。スプリングの上端を軽く揺すると、波がスプリングを伝って下に降りてきて、それを反射して上に戻ってくる。下端を床に固定しても問題は解決しません。それは反射波の極性を逆にしますが、反射はまだそこにあります。スプリングの下端での反射を避ける唯一の方法は、同相反射を防ぐために十分なギブを持つことですが、反相反射を引き起こすほどのギブは持ちません。

インターネットケーブルは、ほとんど同じように動作します。デバイスがパルスを送信し、他のデバイスがそれをきれいに吸収するのに十分な「ギブ」を持つことを期待します。ケーブルの特性が変化すると、適切な対策を講じない限り、反射やその他の望ましくない影響を引き起こすことになります。パケットが十分に短く、ケーブルを伝搬していた反射が十分に減衰しているよりも、パケットを送信する前にコードが十分に長く待っている場合、それはケーブルを介して送信されるいくつかのデータのために可能である可能性があります。しかし、イーサネット通信は一般的にこのような遅延を含まないため、通信の信頼性が低くなりがちです。例えば、あるデバイスが送信したいデータの最初の10パケットを送信した場合、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てしまう可能性があります。2 番目のパケットから確認応答が得られたら、送信機は 3 番目から 12 番目までのパケットを送信し(これも 10 個のうち 2 個だけが送信される)、受信機は 4 番目を確認応答するなどします。データは通過するかもしれませんが、せいぜいゆっくりです。

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2014-06-08 17:50:24 +0000

ネットワークが 100BASE-TX Cat 5 ケーブルを使用している場合、ケーブルを分割することができますが、既存の長い Cat 5 ケーブルの 4 つのペアすべてを使用するためにアダプタを使用します(通常は 4 つのペアのうち 2 つだけを使用します)。

だから、ルータの端には非常に短いパッチケーブルが2本、 RJ45 /Cat 5 LANスプリッタが2本、コンピュータの端には長いパッチケーブルがいくつか必要になります。下の図では、「Y」はスプリッターを示し、矢印は1本のCat 5ケーブルを示しています。

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

上記の解決策は余分な電源を必要としませんが、ルータの2つのポートを使用する必要がありますが、少なくとも2本の別々のケーブルを並列に走らせるよりはすっきりしているでしょう。

100BASE-TXとその配線については、[ Fast Ethernet, サブセクション(https://en.wikipedia.org/wiki/Fast_Ethernet#Copper) ]0x3&の議論も参照してください。

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2018-09-20 14:04:45 +0000

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、ここでのいくつかの回答が示唆しているように不可能ではありません。また、前代未聞のことでもありません。

1 問題点

このようにネットワークを配線することで発生する主な問題点は以下の通りです。

  • クライアントが CSMA/CD 衝突検出を利用できないため、
  • クライアントがお互いに話ができない

1.1 クライアントがお互いに話ができない問題

両方のクライアントがルータとうまく話ができますが(衝突を無視した場合)、一方のクライアントの送信線がもう一方のクライアントの送信ピンに接続されているため、お互いに直接話をすることはできません。正しい配線は送信機から受信機への配線で、その逆もあります。

この特定の問題を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トラバースすることは可能のようです。

一方、ルータは、物理的にオリジンと同じルータポート上にあるエンドポイント向けにアドレスを指定したトラフィックを破棄することがあります。ルータは正当に下流のハブを期待しているかもしれません。

1.2 衝突問題

これは前回の問題の結果です。クライアントとルータは、送信前と送信中に自分の受信ピンをリッスンします。他の人の送信を検知した場合は、自分の送信を延期したり、中断したりします。これと衝突を解決する方法については、 CSMA/CD .

ルータはコリジョン検出を使えますが、クライアントは使えません。これでは、クライアントのトラフィックの一部または全部がつぶれてしまいます。

言及すべき重要な点が1つあります。それは、 CSMA/CD はレシーバピンをリッスンし、送信ピンをリッスンすることはできませんし、できません。CSMA/CD ](https://www.wireshark.org) は受信ピンをリッスンし、送信ピンをリッスンすることはできず、送信ピンをリッスンすることはできないということです。これは、衝突のないように好きなようにケーブルを分割することができるので、私たちにとっては聖杯となるでしょう。しかし、そうではありません。

  • 自分の送信が原因で、偽陽性のコリジョン検出が発生する
  • 送信中でもコリジョンを検出する必要がある

2 ソリューション

いくつかのオプションについて説明しましょう。

2.1 手間をかけない解決策

電線を分割して何が起こるかを見るだけです。衝突がないか、またはほとんどない限り、うまくいくかもしれません。

  • 衝突がそれほどひどくない(つまり、ネットワークが不完全だが動作している)
  • クライアントがそれほどおしゃべりではない(衝突が少ない)
  • あるいは受信のみ(例: Wireshark ワイヤタップ)

衝突は汚い言葉ですが、実際には現実世界のネットワークではどれほどひどいものなのか、私にはわかりません。

2.2 コリジョンを他の方法で解決する

  • 2つのクライアントが同時に電源を入れない
  • (他にもいくつかのアイデアが頭に浮かんだが、実用的で面白いものはない)

コリジョンがあまりにもひどく、内蔵の CSMA/CD を利用できない場合は、かなり困ったことになる。

2.3 イーサネットスプリッターを使用する MYWA-04 , MYWA-08

これは本当の解決策ではなく、むしろ回避策です。これらのスプリッタは1Gbpsの速度を犠牲にして、1本のワイヤに100Mbpsの独立した2つのイーサネットチャネルを使用します。これは他の場所で議論されているいくつかの問題を含んでいますが、オプションとして挙げておきます。

2.4 オンワイヤハブによるコリジョンの解決法

ハブは問題を解決します。このハブの主な機能は、トラフィックの発信元以外の他のすべてのポートに受信トラフィックを再送することです(これは偽陽性のコリジョン検出の引き金になります)。これで問題の概要がわかりました。

いくつかのダイオードを使って、あるクライアントの送信を他のクライアントの受信機に、またその逆の送信をクローンすることができます。これは単純な非電力パッシブハブを作ることになります。

このために MYWA-07 を修正するといいでしょう。

2.5 3ポート非電力パッシブハブ

これは前のアイデアに似ていますが、3クライアント用です。Miroslav Adzic](https://electronics.stackexchange.com/questions/10864/building-a-passive-ethernet-hub-with-anti-parallel-diodes)に感謝します。

内部構造については、Building a passive ethernet hub with anti-parallel diodes

2.6 PoEハブまたはスイッチ

何らかの理由で壁の反対側に制約がある場合には、 PoE ハブまたはスイッチの使用を検討することもできます。


3 注意点

  • これはすべて半二重モードを前提としており、実際には共有メディア(トランシーバーなど)を介した通信と同義です。
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2014-06-06 20:48:15 +0000

イーサネットネットワークは信号の伝送を扱いますが、これは電力の伝送よりも数桁細かい問題であることを覚えておいてください。

Wikipediaの記事 10BASE2 _ は、「古い」イーサネットシステムの長所と短所を概説しています。実際にはハブなしでホストを追加することはできましたが、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。