ネットワーキングに同軸ケーブルが使用されたのはなぜですか?


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多くの場合、古い標準が廃止されたのは、新しい技術に取って代わられたためです。過去のネットワーキングは、今日使用されているツイストペアの代わりに同軸を使用して行われていました。なぜ彼らはより高価な同軸ケーブルを使用したのですか?ツイストペアテクノロジーが当時存在しなかったようには見えないため、技術の進歩が理由ではないようです。

回答:


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同軸は、制御インピーダンス、帯域幅、および自己シールド特性に使用されました。

確かに、ツイストペア配線は非常に長い間存在しており、主に電話配線でオーディオ周波数を運ぶために使用されていました。技術的な進歩が必要な場所ではありません。ツイストペアの損失とインピーダンスの問題を補償するために、同軸よりも費用対効果を高めるために、それに接続するために使用される電子機器(高速適応イコライザーなど)の主要な技術的改善が必要でした。


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当時のシールドなしツイストペア(CAT1およびCAT2電話ケーブル)には十分なパフォーマンスがなく、同軸ケーブル(10Base2、10Base5)にはハブが必要ありませんでした(当時は非常に高価でした)。10BaseTが承認された(CAT3)とき、ハブ(およびその後のスイッチ)の価格は大量生産により低下しました。


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問題はケーブルの問題ではありません。問題は、ケーブル配線に対する電子機器の相対的なコストです。ツイストペアは、電話回線に長い間使用されていたため、当時存在していました。

ただし、ツイストペアに現在使用されているスタートポロジを使用して、中間で個別のハードウェアをスイッチングするという考え方は、既にかなり複雑なテクノロジにコストと複雑さを追加します。各マシンに同軸ケーブルを走らせ、それを真の媒体のように扱うことは、各コンピューターに単一のネットワークインターフェイスをインストールするだけでよいことを意味しました。ICやトランジスタ、PCBがケーブルよりも比較的高価だった当時、中央のハブ/スイッチを使用しなかったため、コストを節約できました。


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私もいくつかの古い手から同じ話をしました-当時、銅は安く、トランジスタ(そしてIC、CPU、メモリ、処理/計算)は高価でした。
ジョンU

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ネットワーキングエレクトロニクスのコストが突然急激に低下した原因は何だと思いますか(典型的なハブのコストは、10年ほど前に1年以内に半分以上低下したと思います)。誰かがタイミング補正リピーターなどの安価なデザインを見つけましたか?
supercat

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ムーアの法則と安価なオフショア製造が、それを実現するために結集しました。そして、ハブインアASIC、およびその後のスイッチインアンASICが登場し始めました。期限切れになった重要な特許さえあったのでしょうか?私は今推測しています。
ジョンワッテ

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シールドなしツイストペアは、電話回線が存在する限り存在していましたが、もともとはオーディオ周波数のノイズを除去するように設計されていました。イーサネットの高速デジタル周波数でノイズを除去するために、正しい数のツイストで設計されていません。ただし、同軸ケーブルはさまざまなRFアプリケーションで長い間使用されており、それらの周波数でのノイズ除去の特性はよく理解されていました。

さらに、既存の同軸ケーブルでは、0.2 kmから0.5 kmまでの相互接続距離が可能です。元々の設計目標であった大きな建物やキャンパスを配線する場合、高価なリピーターを必要とせずに長距離を伝送できることが重要です。

イーサネットテクノロジーを発明した最初のエンジニアは、仕事を確実に行えるとわかっていたケーブル製品に単純に変わりました。最初に機能させてから、後で改善することを心配します。


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ツイストペアは「最初」には存在しませんでした。太い同軸(10base5)の後の細い同軸(10base2)と、さらに後のUTP / FTP / STP(シールドなし、フォイル、シールド付きツイストペア)(10baseT、100BaseT、1000BaseT、10GBaseT、...)がありました。

ツイストペアは同軸ケーブルよりもはるかに安価であり、バスアーキテクチャではなくスターアーキテクチャを可能にしました。スター型アーキテクチャの利点は、ケーブル(またはターミネータ)に障害が発生した場合、1つのデバイスのみが影響を受け、残りは機能し続けることです。そして、管理ははるかに簡単です。

UTP(構造化)ケーブルの設置ベースは巨大であり、多くの場合、建物にケーブルを設置することがネットワークのコストの大部分を占めます。そのため、企業はネットワークベンダーに、既に利用可能な(構造化された)UTPケーブルで使用できる機器の開発を継続するように要求します。今日、有線ネットワークからワイヤレスネットワーク(WiFi)への移行が見られます。多くの新しいオフィスビルには、非常に限られたデータ通信ケーブルのみが設置されています。

トークンリングの元のICSケーブルがツイストペアの初期のバリアントであったかどうかは不明ですが(おそらくそうでした)、確かに太く、UTPとして知られているよりもリードが少なかったのです。


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IBMトークンリングは、シールドツイストペア(STP)を使用しました。Apolloトークンリングは75Ω同軸を使用しました。ARCNET(トークンパスバス)は93Ω同軸を使用しました。
デイブツイード

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イーサネットの歴史から

1973年5月22日にイーサネットが誕生しました。必要なネットワークハードウェアの設計とデバッグにおけるメトカーフのアイデアとボッグスの支援に基づいた数ヶ月の努力の後、最初の実用的なイーサネットプロトタイプである1 Kmケーブルで100台以上のワークステーションを接続する2.94 Mbps CSMA / CDシステムが11月11日に稼働しました、1973。その実証された成功に基づいて、ゼロックスは1975年に特許イーサネットに進みます。

1973年、ツイストペアを使用したダイヤルアップモデムは0.0012 Mbpsまたは0.0003 Mbpsであり、2400(0.0024 Mbps)が予想可能な最大値でした。各ツイストペアは、各エンドに1つずつ、2つのワークステーションのみをサポートしていました。利点は、これらの速度では、ダイヤルアップネットワーク上で1 Kmよりもはるかに長い距離を達成できることでした。

したがって、「当時はツイストペアテクノロジが存在した」というのは事実ですが、初期のイーサネットと比較するのは誤解を招きます。


モデムには制限がありませんか?ツイストペアが今日40年前のものと異なっているかどうかはわかりません。(私は何が違うのか分かりません)
レジスタンス

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多重化電話システムの帯域幅を、配線自体の帯域幅と間違えています。2400ボーが制限のように見えた理由は、スイッチとスイッチ間相互接続を介した3 KHzの割り当てに収まらなければならなかったからであり、施設サイズのツイストペアの長さを増やす方法がわからなかったからではありません。
クリスストラットン

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@TheResistance、今日のツイストペアは実際に異なります。ワイヤの長さごとのツイスト数は、MHz波長での干渉を排除するように設計されています。クロストークを防ぐために、ジャケットの異なるペアは異なるピッチでねじられています。断熱材の厚さでさえ違いを生むことができます。
ジョンDeters

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@JohnDeters:しかし、当時は人々はそれほど愚かではなかったので、短いねじれの方が良いとは知りませんでしたし、そのようなケーブルを作る技術もありませんでした。
レジスタンス

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@TheResistance、いや、もちろんそうではありません。しかし、それらはまだ市販されていませんでした。新しいネットワークシステムを発明する場合、アダプターを発明および製造すると同時に、まったく新しいタイプのワイヤーを製造して、それらすべてを相互接続しますか?あなたが成功したい場合、それはタスクの大きすぎます。
ジョンDeters

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UTPを低電圧信号に使用できるようにしたもう1つの重要な開発は、差動バランスに使用されるトランスとICのコストです。これにより、シールドとアイソレーションの要件が大幅に削減されます。その鉄と銅はすべて、原料として入手して完成品として出荷するのに費用がかかりました。

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