Warum wurden Koaxialkabel für die Vernetzung verwendet?

Wenn ältere Standards überholt sind, liegt dies oft daran, dass sie durch neuere Technologien abgelöst werden. In der Vergangenheit wurde die Vernetzung über Koaxialkabel anstelle der heute verwendeten Twisted-Pair-Kabel durchgeführt. Warum haben sie das teurere Koax verwendet? Es sieht nicht so aus, als ob die Twisted-Pair-Technologie damals noch nicht existierte. Technologische Fortschritte scheinen also nicht der Grund zu sein.

Koax wurde wegen seiner kontrollierten Impedanz, seiner Bandbreite und seiner selbstabschirmenden Eigenschaften verwendet.

Sicher, Twisted-Pair-Verkabelung gibt es schon seit sehr langer Zeit, hauptsächlich zur Übertragung von Audiofrequenzen in Telefonkabeln. Hier war nicht der technische Fortschritt gefragt. Um die Verlust- und Impedanzprobleme von Twisted Pair zu kompensieren, waren wesentliche technologische Verbesserungen in der Elektronik, die als Schnittstelle verwendet wurde, erforderlich (z. B. adaptive Hochgeschwindigkeitsentzerrer), um das Gerät kostengünstiger als das Koaxialkabel zu machen.

Ungeschirmtes Twisted Pair (CAT1- und CAT2-Telefonkabel) hatte zu der Zeit (Anfang 80) nicht genügend Leistung, und Koax (10Base2, 10Base5) erforderte keine Hubs (die damals recht teuer waren). Als 10BaseT ratifiziert wurde (CAT3), ging der Preis für Hubs (und Switches danach) aufgrund der Massenproduktion zurück.

Das Problem liegt nicht bei der Verkabelung. Das Problem sind die relativen Kosten für Elektronik im Vergleich zur Verkabelung. Twisted Pair gab es zu dieser Zeit, da es schon lange für Telefonleitungen verwendet wurde.

Die Idee, eine separate Hardware für das Switching in der Mitte zu haben, unter Verwendung der Sterntopologie, die heute für Twisted Pair verwendet wird, würde die Kosten und Komplexität einer Technologie erhöhen, die bereits sehr komplex war. Wenn Sie für jeden Computer ein Koaxialkabel verwenden und es wie ein echtes Medium behandeln, müssen Sie nur eine einzige Netzwerkschnittstelle auf jedem Computer installieren. Zu einer Zeit, in der ICs, Transistoren und Leiterplatten relativ teurer waren als Verkabelung, sparte die Verwendung eines zentralen Hubs / Schalters Kosten.

Ungeschirmtes Twisted Pair gibt es schon seit langem, aber ursprünglich wurde es entwickelt, um Störungen bei Audiofrequenzen zu unterdrücken. Es wurde nicht mit der richtigen Anzahl von Drehungen entwickelt, um Rauschen bei den digitalen Hochgeschwindigkeitsfrequenzen von Ethernet zu unterdrücken. Koaxialkabel wurden jedoch seit langem für verschiedene HF-Anwendungen verwendet, und die Eigenschaften der Rauschunterdrückung bei diesen Frequenzen waren gut bekannt.

Das vorhandene Koaxialkabel könnte außerdem Verbindungsentfernungen von 0,2 km bis zu 0,5 km ermöglichen. Die Fähigkeit, über große Entfernungen zu senden, ohne dass ein teurer Repeater erforderlich ist, ist entscheidend für die Verkabelung eines großen Gebäudes oder Campus, die ihre ursprünglichen Entwurfsziele waren.

Die ersten Ingenieure, die die Ethernet-Technologie erfanden, wandten sich einfach einem Verkabelungsprodukt zu, von dem sie wussten, dass es zuverlässig funktioniert. Lassen Sie es zuerst funktionieren, und sorgen Sie sich dann darum, es später zu verbessern.

Twisted Pair gab es zu Beginn nicht. Es gab dickes Koaxialkabel ( 10base5 ), später dünnes Koaxialkabel ( 10base2 ) und sogar noch später UTP / FTP / STP (ungeschirmtes, foliertes, abgeschirmtes Twisted Pair) ( 10baseT, 100BaseT, 1000BaseT, 10GBaseT, ... ).

Twisted Pair ist viel billiger als Koax und erlaubt eine Sternarchitektur anstelle einer Busarchitektur. Der Vorteil einer Sternarchitektur besteht darin, dass bei Ausfall eines Kabels (oder eines Terminators) nur ein einziges Gerät betroffen ist und der Rest weiterarbeitet. Und die Administration ist viel einfacher.

Die installierte Basis für die UTP-Verkabelung (strukturierte Verkabelung) ist riesig und die Installation von Kabeln in Gebäuden ist oft ein wesentlicher Teil der Netzwerkkosten. Unternehmen fordern daher von Netzwerkanbietern, weiterhin Geräte zu entwickeln, die mit den bereits verfügbaren (strukturierten) UTP-Kabeln verwendet werden können. In vielen neuen Bürogebäuden ist der Übergang von einem kabelgebundenen zu einem drahtlosen Netzwerk (WiFi) zu beobachten. In vielen neuen Bürogebäuden sind nur sehr begrenzte Datenverkabelungen installiert, häufig nur zu zentralen Standorten, von denen aus die WiFi-Zugangspunkte (und ein verlorenes Telefon) gespeist werden.

Wir sind uns nicht sicher, ob die ursprüngliche ICS-Verkabelung für Token Ring eine frühe Variante von Twisted Pair war (wahrscheinlich), aber sie war mit Sicherheit dicker und hatte weniger Ableitungen als das, was wir als UTP kennen.

Aus der Geschichte des Ethernet

Und so wurde am 22. Mai 1973 Ethernet geboren. Nach monatelangen Bemühungen, die auf den Ideen von Metcalfe und der Hilfe von Boggs beim Entwerfen und Debuggen der erforderlichen Netzwerkhardware beruhten, wurde am 11. November der erste funktionierende Ethernet-Prototyp, ein 2,94-Mbit / s-CSMA / CD-System, das mehr als 100 Workstations über ein 1-km-Kabel miteinander verbindet, in Betrieb genommen , 1973. Aufgrund des nachgewiesenen Erfolgs würde Xerox 1975 das Patent für Ethernet erteilen.

Im Jahr 1973 betrugen Einwählmodems mit Twisted Pair 0,0012 Mbit / s oder 0,0003 Mbit / s, und 2400 (0,0024 Mbit / s) waren das erwartete erreichbare Maximum. Jedes Twisted Pair unterstützt nur zwei Workstations, eine an jedem Ende. Ein Vorteil war, dass bei diesen Geschwindigkeiten Entfernungen von mehr als 1 km über das Einwahlnetz erreichbar waren

Zwar gab es damals die "Twisted-Pair-Technologie", doch ein Vergleich mit dem frühen Ethernet ist irreführend.

Eine weitere wichtige Entwicklung, die die Verwendung von UTP für Niederspannungssignale ermöglichte, sind die Kosten für Transformatoren im Vergleich zu ICs, die für den Differentialausgleich verwendet werden, wodurch die Anforderungen an Abschirmung und Isolation erheblich reduziert werden. Es war teuer, all dieses Eisen und Kupfer als Rohstoff zu beschaffen und als fertiges Produkt zu versenden.