Зависимый от среды интерфейс

Интерфейс , зависящий от среды ( MDI ), описывает интерфейс (как физический, так и электрический/оптический) в компьютерной сети от реализации физического уровня до физической среды, используемой для передачи. Ethernet по витой паре также определяет интерфейс, зависящий от среды – кроссовер (MDI-X). Порты Auto-MDI-X на новых сетевых интерфейсах определяют, потребует ли соединение перекрестного соединения, и автоматически выбирают конфигурацию MDI или MDI-X для дополнения другого конца канала.

Ethernet

Популярное семейство Ethernet определяет общие интерфейсы, зависящие от среды передачи. Для 10BASE5 подключение к коаксиальному кабелю осуществлялось либо с помощью ответвителя типа «вампир» с помощью пары разъемов N. , либо Для 10BASE2 подключение к коаксиальному кабелю обычно осуществлялось с помощью одного разъема BNC, к которому прикреплялся тройник. Для витой пары 8P8C используются модульные разъемы (часто называемые RJ45 в этом контексте ). Для оптоволокна различные разъемы используются в зависимости от производителя и наличия физического пространства.

В 10BASE-T и 100BASE-TX для двух направлений связи используются отдельные витые пары. Поскольку кабели витой пары обычно подключаются между контактами (прямо), для интерфейса, зависящего от среды, используются две разные распиновки. Они называются MDI и MDI-X (кроссовер интерфейса, зависящий от среды). При подключении порта MDI к порту MDI-X используется прямой кабель, а для соединения двух портов MDI или двух портов MDI-X необходимо использовать перекрестный кабель. Обычно MDI используется на конечных устройствах и маршрутизаторах , а MDI-X — на концентраторах и коммутаторах . MDI Некоторые концентраторы и коммутаторы имеют порт восходящей связи (часто переключаемый) для подключения к другим концентраторам или коммутаторам без перекрестного кабеля .

Требования к кабелю для соединения Ethernet
К От	МДИ	МДИ-Х	Авто МДИ-Х
МДИ	кроссовер	прямой	любой
МДИ-Х	прямой	кроссовер	любой
Авто МДИ-Х	любой	любой	любой

MDI против MDI-X

Эта терминология обычно относится к вариантам технологии Ethernet по витой паре , в которых используется гнездовой порт 8P8C на компьютере или другом сетевом устройстве.

X означает, что провода передачи на устройстве MDI должны быть подключены к проводам приема на устройстве MDI-X. Прямые кабели соединяют контакты 1 и 2 (передача) на устройстве MDI с контактами 1 и 2 (прием) на устройстве MDI-X. Аналогично, контакты 3 и 6 являются контактами приема на устройстве MDI и контактами передачи на устройстве MDI-X. Общее соглашение заключается в том, что сетевые концентраторы , мосты и коммутаторы используют конфигурацию MDI-X, в то время как все остальные узлы, такие как персональные компьютеры , рабочие станции , серверы и маршрутизаторы, используют интерфейс MDI. Некоторые маршрутизаторы и другие устройства имели переключатель восходящего/обычного канала для переключения между MDI и MDI-X на определенном порту. ^[1]

Требование подключения передатчика на одной стороне к приемнику на другой стороне и наоборот приводит к необходимости всегда иметь нечетное количество кроссоверов между двумя устройствами, при этом порт MDI-X содержит внутренний кроссовер. Таким образом, для подключения MDI к MDI-X требуется прямой кабель (всего один кроссовер). Для подключения MDI к MDI (без кроссовера) или MDI-X к MDI-X (два кроссовера) требуется (другой) кроссовер в кабеле, чтобы получить нечетное число. При использовании более сложных конфигураций с использованием нескольких патч-панелей в структурированной кабельной системе соединение может использовать несколько патч-панелей и сегментов строительного кабеля. Рекомендуется располагать все необходимые кроссоверы на одной стороне, т. е. либо на центральном концентраторе/коммутаторе, либо на каждом вторичном концентраторе/коммутаторе.

Автоматический МДИ-Х

Для подключения двух портов одинаковой конфигурации (MDI к MDI или MDI-X к MDI-X) со скоростью 10 или 100 Мбит/с (10BASE-T или 100BASE-TX) перекрестный кабель Ethernet необходим для подключения пару, которую каждый интерфейс передает на приемные проводники другого интерфейса. Путаница, связанная с необходимостью использования двух разных типов кабелей для чего-либо, кроме иерархической топологии сети «звезда», привела к более автоматическому решению.

Порт Ethernet для витой пары с автоматическим MDI-X , автоматическим MDI-X или автоматическим кроссовером автоматически определяет необходимую конфигурацию, MDI или MDI-X, устраняя необходимость в перекрестных кабелях для соединения коммутаторов или для соединения одноранговых сетевых узлов. к равному. Пока эта функция включена на любом конце соединения, можно использовать любой тип кабеля. Для правильной работы auto MDI-X скорость передачи данных и настройки дуплекса на интерфейсе должны быть установлены на auto . Auto MDI-X был разработан инженерами Hewlett-Packard Дэниелом Джозефом Давом и Брюсом В. Мелвином. ^[2] Генератор псевдослучайных чисел определяет, будет ли сетевой порт запускаться в конфигурации MDI или MDI-X, чтобы начать автоматическое согласование канала. ^[3]^[4]

Когда два порта auto-MDI-X соединены вместе, что является нормальным для современных продуктов, время разрешения алгоритма обычно составляет < 500 мс. Однако для разрешения чрезвычайно редкого случая (с вероятностью менее 1 из 5×10) используется асинхронный таймер ~1,4 секунды. ²¹) цикла, в котором каждый конец продолжает переключаться. ^[5]

Впоследствии Dove продвигала автоматический MDI-X в рамках 1000BASE-T. стандарта ^[5] а также разработали запатентованные алгоритмы автоматического принудительного режима MDI-X , которые позволяют автоматически устанавливать соединение, даже если порт не выполняет автоматическое согласование. ^[6] Это может быть реализовано, а может и не быть реализовано на конкретном устройстве, поэтому иногда перекрестный кабель может все же потребоваться при подключении автоматического MDI-X к порту MDI-X (концентратора или коммутатора), особенно когда автосогласование отключено. ^[7]

Новые маршрутизаторы, концентраторы и коммутаторы (включая некоторые 10/100 и все 1-гигабитные или 10-гигабитные устройства на практике) используют автоматический MDI-X для соединений 10/100 Мбит, чтобы автоматически переключаться на правильную конфигурацию после подключения кабеля.

Гигабитные и более быстрые каналы Ethernet по витой паре используют все четыре пары кабелей для одновременной передачи в обоих направлениях. По этой причине нет выделенных пар передачи и приема, и, следовательно, для связи 1000BASE-T никогда не требуются перекрестные кабели. ^[8] Подуровень подключения физической среды (PMA) обеспечивает идентификацию каждой пары и обычно также работает через перекрестные кабели, даже если пары необычно перепутаны или если полярность пары неожиданно инвертирована. ^[9]

См. также

Дифференциальная сигнализация § Переключение полярности - система коррекции инверсии внутри пары
Медиа-независимый интерфейс (MII)

Ссылки

^ Модель Netgear EN104tp EN106tp EN108tp Руководство по установке Ethernet-концентратора (PDF) . Бэй Сети. 3 августа 1998 г. с. 5. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2021 г. Проверено 18 июня 2011 г.
^ «Технология HP Auto-MDIX» . Веб-сайт Хьюлетт-Паккард . Проверено 17 июня 2011 г.
^ Патент США 6175865 , Дэниел Дж. Дав и Брюс В. Мелвин, «Устройство для автоматической настройки сетевых медиа-соединений», выдан 16 января 2001 г.
^ Патент США 6460078 , Дэниел Дж. Дав и Брюс В. Мелвин, «Устройство для автоматической настройки медиаконнекторов узлового интерфейса», выдан 1 октября 2002 г.
^ Jump up to: ^а ^б Дэниел Дав (февраль 1998 г.). «Алгоритм автоматического кроссовера 1000BASE-T» (PDF) . Презентация рабочей группы IEEE 802.3ab . Проверено 17 июня 2011 г.
^ Дэниел Джозеф Дав. «Устройство и способ автоматического переключения медиасоединений при работе в принудительном скоростном и дуплексном режиме» . Патент США № 7366771 подан 12 марта 2002 г. и выдан 29 апреля 2008 г.
^ Руководство по установке и началу работы HP ProCurve 2910al, март 2010 г., номер публикации 5992-3084.
^ IEEE 802.3-2012 40.8.2 Функция кроссовера
^ IEEE 802.3-2012 40.1.4 Сигнализация

Внешние ссылки

«Продукты Apple, для которых требуется перекрестный кабель Ethernet» . Веб-сайт поддержки Apple . 22 октября 2008 г. Архивировано из оригинала 27 декабря 2014 г.
Схема неавтоматических соединений между устройствами MDI и MDIX

[1] Модель Netgear EN104tp EN106tp EN108tp Руководство по установке Ethernet-концентратора (PDF) . Бэй Сети. 3 августа 1998 г. с. 5. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2021 г. Проверено 18 июня 2011 г.

[2] «Технология HP Auto-MDIX» . Веб-сайт Хьюлетт-Паккард . Проверено 17 июня 2011 г.

[3] Патент США 6175865 , Дэниел Дж. Дав и Брюс В. Мелвин, «Устройство для автоматической настройки сетевых медиа-соединений», выдан 16 января 2001 г.

[4] Патент США 6460078 , Дэниел Дж. Дав и Брюс В. Мелвин, «Устройство для автоматической настройки медиаконнекторов узлового интерфейса», выдан 1 октября 2002 г.

[dove-5] Jump up to: ^а ^б Дэниел Дав (февраль 1998 г.). «Алгоритм автоматического кроссовера 1000BASE-T» (PDF) . Презентация рабочей группы IEEE 802.3ab . Проверено 17 июня 2011 г.

[6] Дэниел Джозеф Дав. «Устройство и способ автоматического переключения медиасоединений при работе в принудительном скоростном и дуплексном режиме» . Патент США № 7366771 подан 12 марта 2002 г. и выдан 29 апреля 2008 г.

[7] Руководство по установке и началу работы HP ProCurve 2910al, март 2010 г., номер публикации 5992-3084.

[8] IEEE 802.3-2012 40.8.2 Функция кроссовера

[9] IEEE 802.3-2012 40.1.4 Сигнализация

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

v т и Ethernet Семейство локальных сетей технологий
Скорости	10 Мбит/с 100 Мбит/с 1 Гбит/с 2,5 и 5 Гбит/с 10 Гбит/с 25 и 50 Гбит/с 40 и 100 Гбит/с 200, 400, 800 и 1600 Гбит/с
Общий	Физический уровень Автосогласование Тип Эфира Управление потоком Рамки Джамбос
Организации	ИЭЭЭ 802.3 Ethernet Альянс
СМИ	Волокно Витая пара Коаксиальный Первая миля 10G-ЭПОН
Исторический	CSMA/CD СтарЛАН 10ШИРОКИЙ36 10BASE-ФБ 10BASE-ФЛ 10BASE5 10BASE2 ВСЕГДА ФОЙРЛ 100BaseVG ЛаттисНет Дальний охват
Приложения	Аудио Автомобильная промышленность Перевозчик Дата-центр Энергоэффективность Промышленный Метро Власть синхронный
Трансиверы	ГБИК СФП/СФП+/КСФП/КСФП+/ОСФП КСЕНПАК / X2 XFP CFP
Интерфейсы	АУИ ЕАД МДИ ТЫСЯЧА Вторая мировая война XGMII ХАУИ
Категория Коммонс