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MDI と MDI-X の歴史（由来）
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投稿日時: 2007-12-26 01:27
お世話になっております。
ストレートケーブルとクロスケーブルについて、多々この類のサイトはあり（ストレートとクロスの）使い分けについては理解致しましたが、この類で2つ質問があるのですが、宜しく御願い致します。 1 そもそも何故2つのタイプがあるのだろうと思いました。 私は、昔においては PC -- HUB -- ルータ といった構成が前提にあり、クロスが必要なかったが、今は PC やルータ同士を直結したり、昔とは想定外のケースがある事からクロスが生まれたと理解しているのですが、この理解は正しいでしょうか。 2 これは調べてもよくわからなかったのですが PC やルータは MDI / HUB などは MDI-X ですが、そもそも MDI と MDI-X のルールというのは規格として定められているものなのでしょうか？ 私が成人になった頃には windows XP が既に出回っているなど、（現状の結果しかわからず）昔のイーサタイプの事など事情がわからないので、もしその辺のことにお詳しい方がおられましたら、宜しく御願い致します。 | ||||||||
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投稿日時: 2007-12-26 09:40
こんにちは。
ごく簡単に説明すると「双方向の同時通信を可能にするため、送信と受信で使用する ピンの位置が違うため」です。 ２芯の光ケーブルだと送信用と受信用がわかりやすいと思いますが、カテゴリ線も ほぼ同様の仕組みと考えて下さい。 → LANポートのピン位置ですが２種類存在します。 原則はコンピュータ（PC、サーバ、ルータ等）と通信機（HUB）の２種類でしたが L3SWがコンピュータでなく通信機になっていたり、AUTO MDI/MDI-Xの機器が 増えたりしてますので境目は無くなりつつあります。 結線規格としてはTIA/EIA-568（AおよびB）で定められています。 質問内容のMDI、MDI-XのルールとはNIC側のピン配列のことでしょうか？ だったらIEEE802.3u（100BASE-TX）とかIEEE802.3ab（1000BASE-T）といった 原典を確認すれば宜しいかと。 | ||||||||
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投稿日時: 2007-12-26 16:47
もう少し補足すると、データ端末装置(DTE)とデータ通信装置(DCE)という関係が土台にありますね。これはLANに限った話ではなく、通信系一般の概念です。
そして、LANのツイストペア接続の場合、DTEとDCEはストレートケーブルで接続するというのが基本です。ケーブル敷設の関係から延長やパッチパネル経由を行うことを考えると、クロスケーブルでの延長だとかなりややこしくなりますから(クロスxクロス=ストレート)、規格上、敷設などの利用がシンプルになる様にDCE側のコネクタをMDI-Xにし、DTE側をMDIにすることでストレートケーブルを使用する様にしたものかと。 ちなみにHUB-HUB間(DCE-DCE間)などはコネクタが同一だとクロスケーブル接続になりますが、DCE-DTE間と比べて数が少なく、かつ、概ねLAN管理者の完全管理下になりますから配線管理を考えると一部がクロスケーブルでも問題は少なくなります。 なお、それでもケーブルは全てストレートにしたいという要望を叶える為、DCE機器によってはコネクタをSW切り替えしていたのが昔。最近では自動設定でクロスケーブルの必要性はかなり少なくなりました。 大雑把な経緯的なものとしてはそんなとこでしょうか。配線などの運用も含めたローコスト化が可能な規格として作ってある背景がイーサネットにはあります。(規格書を読むとその手の思想が書かれています) | ||||||||
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投稿日時: 2007-12-27 11:26
いえ、PCやルータ同士の直結というのは、おそらく最初から想定されていて、クロス は最初から必要だったように思います。
802.3では（私はちゃんと読んでないですが）、MDIとMDI-Xの規格は決めていますが、おっ しゃるところの「ルール」は決めていないと私は思っています（ちゃんと読んでないので、 半分想像です）。 | ||||||||
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投稿日時: 2007-12-30 09:44
MDI MDI-X MDI
送信 → 受信X送信 → 受信 受信 ← 送信X受信 ← 送信 基本的には、同層の接続には、MDI-X機器、もしくはMDI-Xケーブルが必要です。 ここで、スイッチはL2/L3に係らず、MDI-X機器ですね。 L3スイッチが出てきた頃から、なにやら面倒です。 歴史的には、10Base5の黎明期には、幹線ケーブルにトランシーバを接続して、 AUIケーブルで端末に接続されましたが、 AUIケーブルのクロスは無かったかと。(うろ覚え) 次の10Base2では、同軸ケーブルが端末に繋がりましたので、 トランシーバは端末に内蔵されたのでしょう。それでもHalf Duplexだったので、 送信している時間以外は受信の状態だったと思います。 そして、10BaseTが導入されます。普及は1990年頃でしょうか。 出来合いのケーブルは、そこらで買えませんでしたから、もちろん自作です。 白青黄緑赤茶黒灰のケーブルでしたから、作るのも面倒でした。 クロスケーブルを真面目に作るようになったのは、5年後だったでしょうか。 そうする必要がなかったからだと思います。 10BaseTでは、端末の送信線と受信線が明確に分けられました。 中継となるHubには、Linkupポートなるものが1ポートだけありました。 この仕様は、ループを防ぐ意味があったと思います。 クロスケーブルでスター型にカスケードすることは稀でしたね。 端末台数も増えて、コリジョンとの戦いが始まりました。 ○ ───[HUB]────[HUB]────[HUB] × ───[HUB]────[HUB] └────[HUB] 一世代目のスイッチングハブが登場するのが、1995年だったでしょうか。 オートクロス機能はありませんでしたので、クロスケーブルが必須でした。 また、コンソール設定でクロスポートに変更できるものもありました。 最近ではASIC自体がオートクロスを実装するようになりました。 このあたりが、規格にはないのものだと思います。 このオートクロスは、便利ですがループを起こしやすくて困りモノです。 _________________ ＿福田太郎＿ | ||||||||
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投稿日時: 2008-01-03 10:11
経験的な意味での過去の経緯は、私の場合もたらおさんと同様です。
で、当初の疑問にたち返ると、そもそもなぜ二つあるのか？ということになり ますが、ちょっと真面目に考えてみました。たわいもない話ですが、休暇中で すし、もう少し考えてみたいと思います。 まずイーサネット(802.3)はDTE、MAU、メディアからなるものであり、MAUに はDTE側のインターフェースとメディア側のインターフェースがあります。 前者はAUIやMIIなどで、後者はMDIです。ちなみにMAUとはトランシーバのこと です（802.3用語）。 まず10BASE-5/10BASE-2のときはメディアの芯線は1本しかなく、ストレート、 クロスの区別はありませんでした。 10BASE-Tができたときにメディア（ツイストペア）の芯線が4本になり、送信、 受信のペアとして使用するようになりました。リンクの両端では当然送信と 受信は反転させなければならないので、どこかで「クロスオーバ」が必須に なります。ここがポイントだと思います。 このときの選択肢は二つあったように思います。一つはリンクの両端で同じ ピン解釈にする（送信は送信、受信は受信）。もう一つはピン解釈を変える （送信と受信を反転）。です。802.3は後者を採用し、通常のピン解釈をMDI、 ピン解釈を反転させたものをMDI-Xと規定しました。 もし前者（MDI-Xなし）を採用していれば、つねにMDI -- クロスケーブル -- MDI となるので、ストレート、クロスの使い分けは不要だったはずです。 後者の場合は、MDI -- ストレートケーブル -- MDI-Xとなりますが、MDI to MDI やMDI-X to MDI-Xのケースではクロスケーブルが必要となります。したがって ストレート、クロスの使い分けは、MDI-Xを規定した時点で必然的に必要になった ように思います。 802.3の物理層の観点で見れば、ある機器がPCか、ルータか、ハブかはアプリケー ションの話であって、レイヤ違いですね。物理層としてはMDI/MDI-Xを規定した だけで、あるポートをMDIにするか、MDI-Xにするかは、ネットワーク機器（アプリ ケーション）実装者が決めることだと思います。 おそらく最初はハブ（リピータ）しか想定していなかったので、ハブの通常のポート をMDI-Xにしておき、uplinkポートだけMDIにしておけばよいだろう、位にアバウトに 考えられていたと思います。後でL2スイッチやL3スイッチがでてきて、だんだんやや こしくなったのだと思います。 しかしなぜ二つあるのか？というのは、10BASE-Tがそう決めたからそうなったのだ といえると思います。 なぜそうしたのかの理由はよく分かりませんが、通信の世界ではDTE - DCE間はスト レート、DTE - DTE間はクロスという常識がイーサネットの登場以前からあったので、 それに合わせただけなのでしょうか。 ちなみに1000BASE-TからはMDI、MDI-Xの自動認識が規格に組み込まれています。今後 はストレートだけでできるようにする、という方向性なのでしょう。 では。 [ メッセージ編集済み 編集者: blunder 編集日時 2008-01-03 10:12 ] | ||||||||
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