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¿Por qué no funciona el hecho de dividir un cable Ethernet?

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Pensaba que el Ethernet es lógicamente un bus de comunicación de una sola línea (por si acaso, excluyo los hubs). Todas las máquinas conectadas en el bus escuchan las mismas señales y las propias máquinas intentan evitar colisiones retrocediendo aleatoriamente. http://computer.howstuffworks.com/ethernet6.htm

Si es así, ¿por qué no funciona dividir una línea Ethernet de mi router doméstico en dos y conectar dos ordenadores? ¿Por qué tengo que añadir un interruptor?

Lo que Internet dijo que no funcionaría.

+----------+
                                               +---------->|computer 1|
                                               | +----------+
    +------------------+ +---------------+
    |4 port home router+------>|simple splitter|
    +------------------+ +---------------+
                                               | +----------+
                                               +---------->|computer 2|
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Lo que Internet dijo que debía hacer

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    +------------------+ +---------------+
    |4 port home router+------>| switch |
    +------------------+ +---------------+
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                                               +---------->|computer 2|
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¿Es por la degradación de la señal (reducción de la corriente eléctrica)?

  • *

¡Gracias por todas las respuestas! El motivo por el que no he utilizado sólo los dos puertos de mi router doméstico es…

El router gigabit de 4 puertos está en mi habitación, y había puesto un ordenador en otra habitación (aunque también en la mía). Como una red cableada es mucho más fiable y segura, había comprado un cable Ethernet largo y había conectado el ordenador al router. Ahora estaba pensando en añadir otro ordenador a esa habitación. Podría comprar otro cable Ethernet largo, pero entonces habrá dos cables entre las habitaciones. La única línea ya es una pequeña molestia, así que pensé si podría compartir la única línea entre los dos ordenadores de esa habitación. Un conmutador funcionaría, pero requiere energía y es un poco caro. Por eso me pregunté por qué no funcionaría simplemente dividir el cable físico de Ethernet.

Aparentemente no entiendo del todo cómo funciona Ethernet y un switch. Sólo tengo algunos conocimientos que escuché en mi clase de la universidad.

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Respuestas (7)

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

En 10BASE-T y 100BASE-TX, se utiliza un par de cables para transmitir y otro para recibir. Es decir, un par es el que transmite el host Ethernet y recibe el hub o switch, y el otro par es el que transmite el hub/switch y recibe el host Ethernet.

Si divides el cable con un simple divisor pasivo, estás conectando esos dos hosts Ethernet de transmisor a transmisor y de receptor a receptor. Eso es como sostener el auricular del teléfono al revés y tratar de hablar por el altavoz y escuchar el micrófono: simplemente no funciona. Así que, aunque ambos estuvieran en modo semidúplex (como si estuvieran conectados a un concentrador, no a un conmutador), ninguno de los hosts de Ethernet podría detectar cuándo está transmitiendo el otro, porque ninguno de los receptores estaba conectado al transmisor del otro. Así que tendrían colisiones indetectables. Por no mencionar que ambos estarían conectados al mismo puerto del concentrador, lo que probablemente confundiría la capacidad de autonegociación del concentrador, ya que los concentradores no esperan autonegociar con dos hosts distintos en el mismo puerto.

En muchos sentidos, las cosas son incluso peores en tu caso de conectar ambos a un switch, porque ambos podrían acabar pensando que pueden hacer full-duplex, lo que significa aún más colisiones indetectables, en lo que se supone que es un enlace libre de colisiones (los enlaces full-duplex correctamente cableados no pueden tener colisiones).

Con 1000BASE-T (Gigabit Ethernet sobre cableado de cobre UTP Cat5 o superior), la situación es aún peor, porque los 4 pares de hilos se utilizan tanto para transmitir como para recibir (simultáneamente, full-duplex), y los transceptores son lo suficientemente sofisticados como para permitirlo. Pero si de repente hay un tercero en la línea transmitiendo y recibiendo al mismo tiempo, la forma en que funciona el esquema de señalización bidireccional simultánea desaparece por completo. Con tres dispositivos transmitiendo al mismo tiempo, incluso cuando restas tu propia transmisión, no puedes diferenciar las transmisiones de los otros dos dispositivos en la señal que estás recibiendo.

Algunas de las primeras versiones de Ethernet, como la 10BASE-2, también conocida como “thinnet” o “cheapernet”, presentaban una topología de bus en la que todos los hosts de la LAN compartían literalmente el mismo cable (el mismo cable coaxial). Como el mismo cable se utilizaba para la transmisión y la recepción y podía haber cualquier número de hosts en el bus, tenía que ser semidúplex. Pero un transceptor 10BASE-2 esperaba que fuera así. Y como todos los transmisores y receptores estaban conectados al mismo cable, todos podían oírse entre sí (a diferencia de tu ejemplo de 10/100/1000BASE-T dividido).

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

La especificación original de Ethernet preveía cables coaxiales que se conectaban (dividían) a cada estación de trabajo (de ahí el “éter” en ethernet). Pero estamos hablando de historia antigua. Técnicamente todavía es posible con cables RJ-45 ya que el protocolo ethernet todavía soporta los mecanismos de detección de colisiones, pero ¿por qué en nombre de Dios querrías configurarlo de esa manera? Especialmente porque tu router tiene 4 puertos para trabajar en primer lugar.

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2014-06-07 17:13:29 +0000
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Me sorprende tener que discrepar con Spiff… en cierto sentido sí funciona. Estuvimos buscando la causa de los excesivos errores de paquetes en la fábrica. Entre otras cosas, encontramos que algún electricista simplemente había empalmado una Y en un cable de red 100BASE-T .

Los dos ordenadores implicados tenían a veces errores de red, pero como esto persistía durante mucho tiempo mientras los usuarios usaban un programa que estaba en la red y todos sus datos (excepto las cosas escritas en el directorio temporal) estaban en la red, puedo decir de forma concluyente que es posible.

Los conmutadores son los semáforos de la red – sin ellos los paquetes se chocan mal. Aunque normalmente el protocolo de la red compensa los paquetes perdidos.

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

Si se dividiera un cable de forma que las entradas de recepción de dos dispositivos recibieran datos del transmisor del tercer dispositivo, y los transmisores de los dos primeros dispositivos alimentaran el receptor del tercero, entonces los datos transmitidos por el tercer dispositivo podrían ser recibidos por los dos primeros, e incluso es posible que el tercer dispositivo escuchara los datos transmitidos por uno de los dos primeros, pero la fiabilidad en cualquiera de los casos sería escasa.

Imagine un cable como un juguete de muelle de la marca Slinky que cuelga verticalmente y flota en la parte inferior. Si uno empuja brevemente la parte superior del muelle, una onda bajará por el muelle hasta la parte inferior, donde se reflejará de nuevo hacia arriba. Fijar el extremo inferior al suelo no resolverá el problema. Invertirá la polaridad de la onda reflejada, pero el reflejo seguirá existiendo. La única manera de evitar una reflexión en la parte inferior del muelle sería tener la suficiente cesión para evitar una reflexión de fase similar, pero no tanta cesión como para causar una reflexión antifásica.

Los cables de Internet funcionan de forma muy parecida: un dispositivo envía impulsos y espera que el otro dispositivo tenga la suficiente “cesión” para absorberlos limpiamente. Cualquier cambio en las características de un cable provocará reflexiones y otros efectos no deseados, a menos que se tomen las medidas adecuadas para evitarlos. Si los paquetes son lo suficientemente cortos, y el código espera lo suficiente antes de enviar un paquete como para que las reflexiones que se propagan por el cable se hayan calmado lo suficiente, es posible que se envíen algunos datos a través del cable. Sin embargo, como las comunicaciones por Ethernet no suelen incluir esos retrasos, las comunicaciones suelen ser poco fiables. Es posible que un dispositivo transmita, por ejemplo, los diez primeros paquetes de datos que quiere enviar, con lo que los dos primeros se reciben y el resto se confunde con el primero; el receptor puede, al recibir el segundo paquete, retrasar su acuse de recibo hasta que decida que no van a llegar más datos de forma inmediata (convenientemente, no haciendo esa determinación hasta que el ruido se haya calmado). Al recibir el acuse de recibo del segundo paquete, el transmisor enviaría del tercer al duodécimo paquete (de nuevo, sólo dos de los diez lo harían), el receptor acusaría recibo del cuarto, etc. Los datos podrían llegar, pero lentamente en el mejor de los casos.

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2014-06-08 17:50:24 +0000
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Si su red es de 100BASE-TX con un cable de Cat 5 puede dividir el cable, pero lo hace utilizando un adaptador para usar los cuatro pares de su cable largo de Cat 5 existente (normalmente sólo se usan dos de los cuatro pares).

Así que necesitaría dos cables de conexión muy cortos en el extremo del router, dos RJ45 /Cat 5 divisores de LAN, y algunos cables de conexión más largos en el extremo de los ordenadores. En el siguiente diagrama, la “Y” significa un divisor y la flecha un cable Cat 5.

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

La solución anterior no requerirá una fuente de alimentación adicional, pero sí el uso de dos puertos del router, pero al menos sería más ordenado que dos cables separados funcionando en paralelo.

Véase también la discusión sobre 100BASE-TX y su cableado en Fast Ethernet, subsección Copper .

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

Dividir un cable Ethernet para conectar dos clientes no es tan imposible como pueden sugerir algunas respuestas aquí. Tampoco es inaudito.

1 Problemas

Los principales problemas que introducirá al cablear su red de esta manera son:

  • los clientes no pueden hacer uso de la detección de colisiones CSMA/CD y, por lo tanto, los
  • los clientes no pueden hablar entre sí

1.1 Los clientes no pueden hablar entre sí problema

Ambos clientes pueden hablar con el router sin problemas (cuando ignoramos las colisiones) pero no pueden hablar directamente entre sí porque el cable transmisor de un cliente está conectado al pin transmisor del otro cliente. El cableado correcto sería de transmisor a receptor y viceversa.

No he profundizado demasiado en este problema en particular, pero parece posible que el router atraviese la comunicación entre los dos clientes, por lo que realmente sólo hay que resolver el problema de la colisión.

Por otro lado, el router puede descartar el tráfico dirigido al punto final que está físicamente en el mismo puerto del router que el origen. El router puede esperar, con razón, que se produzca una colisión en el flujo descendente.

1.2 Problema de colisión

Esto es realmente una consecuencia del problema anterior. Los clientes y el router escuchan en su propio pin receptor antes y durante una transmisión. Si detectan la transmisión de otra persona, posponen o interrumpen su propia transmisión. Esto y cómo resolver la colisión describe CSMA/CD .

Así que el router puede utilizar la detección de colisiones, pero los clientes no. Esto hará que el tráfico de algunos o todos los clientes se vea afectado.

Hay un punto importante a mencionar - el CSMA/CD escucha en el pin del receptor y no escucha ni puede escuchar en el pin de transmisión. Se podría argumentar que ambos clientes podrían evitar las colisiones detectando el tráfico en el cable de transmisión del otro cliente, lo que parece sensato ya que así es como dividimos el cable. Esto sería el santo grial para nosotros ya que nos permitiría dividir el cable como queramos, sin colisiones. Sin embargo, no es el caso porque:

  • su propia transmisión activaría la detección de colisiones falsas positivas
  • necesita detectar colisiones incluso cuando transmite actualmente

2 Soluciones

Vamos a discutir algunas opciones.

2.1 Solución sin esfuerzo

Simplemente dividir el cable y ver qué pasa. Podría funcionar siempre y cuando no haya colisiones o sean escasas, tal vez porque

  • las colisiones no son tan graves (es decir, la red es inestable pero funciona)
  • los clientes no son tan parlanchines (causando pequeñas colisiones)
  • o sólo reciben (por ejemplo, Wireshark wire tap)

La colisión es una palabra sucia, pero en realidad no tengo ni idea de lo malas que son en la red del mundo real.

2.2 Resolver las colisiones por otros medios

  • los dos clientes nunca se alimentan al mismo tiempo
  • (algunas ideas más se me ocurrieron, pero nada práctico o interesante)

Si las colisiones son demasiado malas y no puedes utilizar el CSMA/CD incorporado estás bastante jodido.

2.3 Utilizar el divisor de Ethernet MYWA-04 , MYWA-08

Esto no es una solución real, más bien una solución alternativa. Estos divisores sacrifican las velocidades de 1 Gbps en favor de dos canales ethernet independientes de 100 Mbps en un solo cable. Viene con algunos problemas discutidos en otra parte, pero lo incluyo como opción.

2.4 Resolver las colisiones mediante un hub en el cable

El hub es la solución a tu problema. Su función principal es reenviar el tráfico entrante a todos los demás puertos excepto al de origen del tráfico (lo que provocaría una detección de colisiones falsa positiva). Eso es todo y también resume el problema que estamos tratando.

Podrías usar un par de diodos para clonar la transmisión de un cliente al receptor del otro cliente y viceversa. Eso crearía un simple hub pasivo sin alimentación.

Estaría bien modificar MYWA-07 para esto:

2.5 Concentrador pasivo de tres puertos sin alimentación

Esto es similar a la idea anterior, pero para 3 clientes. Kudos a Miroslav Adzic .

El funcionamiento interno se explica en Building a passive ethernet hub with anti-parallel diodes

2.6 PoE hub or switch

También se puede considerar el uso de PoE hub o switch si por alguna razón estás limitado al otro lado de la pared (por así decirlo).

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3 Notas

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2014-06-06 20:48:15 +0000
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Hay que tener en cuenta que una red Ethernet se ocupa de la transmisión de señales, que es una cuestión varios órdenes de magnitud más delicada que la de la transmisión de energía eléctrica.

El artículo de la Wikipedia 10BASE2 _ describe los pros y los contras de los “antiguos” sistemas Ethernet. Si bien es cierto que se pueden añadir hosts adicionales sin necesidad de un concentrador, nunca fue tan fácil como “empalmar” otro segmento.

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