回答:
むかしむかし、ツイストペアソケットは一方向にしか配線されておらず、接続された電子機器は各ワイヤの動作を変更できませんでした。ネットワークデバイス(ハブ/ブリッジ/スイッチ/ルーター)またはエンドデバイスのいずれかでした。2つのネットワークデバイスを電気的に接続するには、エンドデバイスをネットワークデバイスに接続するために使用するケーブルとは異なるケーブルが必要です。
したがって、ストレートケーブルとクロスケーブルが誕生しました。
2番目のケーブルタイプの使用を回避する(ラベルを常に失い、ビンから引き抜くと何ヶ月/何年も道を迷う人を混乱させる)ほとんどのデバイスは両方のネットワークデバイスに接続し、デバイスには、「通常の」ケーブルを使用できるアップリンクポートがありました。
それはそれと同じくらい簡単でした。
編集: Google-Fuが成功しました。それはARCnetでした!
スイッチ/ハブが最初からクロスオーバーケーブルを使用するように設計されていないのはなぜですか?
10base-T仕様がまだ検討中であったとき、オフィスネットワークで当時最も一般的なツイストペアアーキテクチャはARCnetでした。10base-Tは、1990年まで実際の標準として承認されませんでした。ARCNetハブを一緒に接続するには、エンドポイントデバイスに接続するために反転したペアのケーブルが必要になります。
標準化委員会は、さまざまなハードウェアベンダーやその他の利害関係者のベテランネットワークエンジニアで構成されていたため、長年、複数ケーブルの問題に対処しており、現状と考えられていました。また、ベンダーが開発中の「ドラフト」デバイスにも、ARCnetデバイスの製造の影響を受けたケーブルの電気的要件があった可能性があります。明らかに、委員会は、複数のケーブルタイプの使用が、存在しない慣行を標準化するのに十分な問題であるとは考えていなかった。
RJ-45コネクタには、8つのピンがあります。当初は4つだけが使用されていました。Tx(送信)とそのグラウンド、およびRx(受信)とそのグラウンド。ストレートケーブルを使用した場合、送信ピンは他のデバイスの送信ピンに接続されます。同じことが受信ピンにも当てはまります。
初期のネットワーク機器は、データ送信用のピンにデータが入っていることを知るほど「スマート」ではなかったため、そこではリッスンしませんでした。現代のGigEギアは十分にスマートなので、これはもはや問題ではありません。これは決して設計上の決定を意味するものではなく、以前に行われた設計上の決定に対する答えです。
編集:コメントに残っている質問に対処するには-
配線プロセスを簡素化するため(両端が同じ場合もあります)、ネットワークギアは、PCが送信しているピンで受信するポートと、その逆のポートで設計されました。これにより、作成されたケーブルの大部分の両端を同じ方法で配線できるようになりました。クロスオーバーケーブルの使用はまれであり、「アップリンク」ポートの出現と最新のスイッチでの自動クロスオーバーにより、使用頻度の低いテクノロジーです。
実際にどの配線方式が使用されているかは問題ではありません。「標準の」ケーブルとピン留めがクロスオーバーであった場合、問題は残ります。次に、ストレートスルーと呼ばれるケーブルを使用して、デバイスを相互に直接接続する必要がありました。
ストレートケーブルを使用する理由は、両端が同じであるため、製造が簡単だからです。クロスオーバーケーブルは、リンクポートを他のポートとは異なるものにするために、ハブをチェーンするときに元々使用されていました。リンクポートを意図したとおりに使用しなかった場合、当時は奇妙な結果になったり、結果が得られなかったりする可能性があることに留意する必要があります。
次のステップは、ハブにスイッチを提供して、チェーンにストレートケーブルまたはクロスケーブルを使用できるようにすることでした。最近では、すべてインテリジェントチップで行われています。
もちろん、スイッチやハブを使用せずにほとんどのネットワークデバイスを直接リンクするには、クロスケーブルが必要です。クロスケーブルはトランスミッターをレシーバーに正しく接続します。
ほとんどの場合、チェーンには複数のケーブルがあります。ワイヤリングクローゼット内のハブ/スイッチとパッチパネルの間、そのパッチパネルと壁のポート間、および壁のポートとネットワークを使用するデバイス間のケーブル配線。ストレートケーブルでは、ケーブルを選択する際にこれらの接続の数と種類を考慮する必要はありません。各場所にクロスオーバーがある場合、奇数本のケーブルが配置されていることを確認する必要があり、カプラーを追加してケーブルを延長するなどの追加の思考が必要になります。スイッチを壁のポートに接続する必要があるという奇妙なケースでは、1本のクロスケーブルを使用します。バックエンドでは、同軸アップリンクの時代に遡って、クロスオーバーは問題ではなく、AUI-10BaseTアップリンクアダプターにはMDI / MDI-Xスイッチがありました。
同じ概念がクローゼット間のファイバーパッチでも発生します。ほとんどはまっすぐに配線されているため、複数のジャンクションポイントを直接パッチする場合は簡単です。一端(できれば環境全体でアップまたはダウンが一貫していること)で、AとBのファイバーを交差させて接続を取得します。
ルーターとスイッチは、どちらか一方を必要としないほどスマートです。pc-> hubまたはpc-> pcから移動する場合のみ、どちらか一方が必要です。
なぜそれらが必要であったのか、これは私が覚えていることですが、コンピューターは2ペアで送信し、2ペアで受信するので、衝突を防ぐために、2つのペアを切り替えて2台のマシンを直接接続する必要がありました。
初期の自動検知イーサネットPHYトランシーバーが利用可能になったときでさえ、安価なもののかなりの部分が「シームレス」ではなかったと思います。
リンクアップの最初のパケットが最初に想定され、送信回線に設定されていたもので受信された場合、TX / RX機能が交換され、後続の順序が復元されます。
一部のデバイスの欠点は、TXで検出された最初のパケットがスイッチをトリガーしますが、それ以外の場合はパケットの内容に関する限り「読み取り不能」であり、ドロップされることです。このようなトランシーバーは、最初のTX / RXの不一致があった場合、リンクアップ後の最初の受信パケットがドロップされるため、上位層の再送信に依存していました。
私は、この効果が現代の自動検知デバイスには存在しないと思います(願っています)。