Por que preciso de um cabo cruzado para conectar dispositivos do mesmo tipo?

Sei que um cabo cruzado deve ser usado para conectar diretamente dispositivos do mesmo tipo e um cabo de conexão é usado para conectar dispositivos de tipos diferentes.

Mas eu nunca entendi por que é tão exatamente? Por que esse design foi escolhido? O dispositivo usado junto com um cabo de conexão sempre realiza crossover?

Quando você precisa de cabos cruzados, muitas vezes é explicado, mas o motivo raramente é explicado.

Tem a ver com o próprio fio de cobre (geralmente chamado de Ethernet). Na fiação de cobre, existem quatro pares de dois fios (oito no total) . Os pares são numerados de 1 a 4.

Todo o cabo de cobre é full duplex, o que significa que os dados podem ser enviados e recebidos ao mesmo tempo. Mas individualmente, cada par de fios é dedicado a única enviar ou única receber, e alguns pares não são usados em tudo. As especificidades diferem com cada padrão específico, mas, para o restante deste artigo, discutiremos o 100BASE-TX.

O 100BASE-TX usa dois dos quatro pares (os outros dois não são utilizados). Um par de fios é usado para transmissão e o outro par é usado para recepção.

PC para PC

Especificamente, um PC usando 100BASE-TX transmitirá através do par de fios nº 2 (TX) e receberá o par de fios nº 3 (RX). A NIC nesta configuração que este PC está usando é conhecida como NIC de MDI (Media Dependent Interface).

Mas se tivermos dois computadores conectados diretamente um ao outro. E ambos tentam transmitir no par de fios nº 2, seus sinais colidem. Além disso, nada será enviado no par de fios nº 3 e, portanto, nenhum computador poderá receber nada.

Portanto, os cabos nos fios são cruzados para que, em um PC, o sinal enviado no Par 2 do primeiro PC chegue ao segundo PC no Par 3:

Ambos os PCs ainda estão usando o MDI NIC, o que significa que ambos estão enviando o que acreditam ser o Par 2. Mas os fios individuais são cruzados para que o que é enviado no Par 2 chegue ao outro PC no Par 3.

PC para mudar para PC

Mas que tal um Switch, então? Como eles se encaixam na mistura.

Os switches foram projetados para estar "entre" dois PCs em comunicação. Portanto, os comutadores são criados com uma passagem inata dos fios . Isso é realizado por comutadores que usam o padrão MDI-X, que é o oposto do padrão MDI. As NICs MDI-X enviam no par3 e recebem no par2:

Observe que não precisamos do cabo para cruzar os fios para nós. O que o PC envia em seu fio TX é recebido pelo comutador em seu fio RX, quando então transmite em seu fio TX e é recebido pelo fio RX do outro PC. Portanto, quando um Switch está conectado a um PC, ele pode simplesmente usar um cabo direto (que não introduz uma passagem adicional dos fios).

PC para mudar para mudar para PC

O que acontece então se tivermos dois switches no mix? Cada um deles "cruza" o fio uma vez; portanto, dois PCs conectados aos comutadores teriam o efeito de cruzamento do comutador negado.

A menos, é claro, introduzimos outro par de cruzamentos entre os switches:

Na imagem acima, podemos ver ...

• A conexão do PC ao switch não requer um cabo cruzado
• A ligação Mudar para o outro interruptor faz necessário um cabo de crosover
• A conexão do switch ao outro PC não requer um cabo cruzado

Observe como no diagrama, com toda a passagem, o caminho do fio TX de um PC para o fio RX do outro PC é mantido. Sempre que algo é enviado em um par TX, ele é sempre recebido por um par RX, durante toda a comunicação.

Esse fato é aplicado apenas aos dispositivos que não possuem um mecanismo de detecção automática , que pode detectar a direção do tráfego transmitido em cada pino dos 8 pinos RJ.

Ao conectar o mesmo tipo de dispositivos de rede (switch para switch, roteador para roteador ou PC para PC), precisamos usar cabos cruzados para que o par emissor de um dispositivo vá para o par receptor do outro dispositivo.

Atualmente, a maioria dos dispositivos é inteligente o suficiente para entender a direção do tráfego e lidar com ele, independentemente do tipo de cabo.

De acordo com sua resposta, acho que primeiro você deve ter um entendimento básico do cabo Crossover.

A Cabos cruzados, como o nome indica, são os cabos com as linhas Tx e Rx cruzadas. Enquanto o outro tipo de cabo Ethernet é um cabo direto que possui as atribuições de pinos em cada extremidade do cabo.

Em resumo, como usamos dois PCs (mesmos dispositivos), o cabo direto conectará TX a TX e RX a RX de dois computadores, para que os dispositivos não possam se comunicar. É por isso que você precisa de um cabo cruzado. Um cabo cruzado redireciona a saída de uma porta RJ-45 para a entrada da outra porta RJ-45.