व्यवर्तित युग्म पर ईथरनेट

ईथरनेट पर व्यवर्तित युग्म तकनीकें ईथरनेट कंप्यूटर नेटवर्क के भौतिक परत में व्यवर्तित युग्म केबल का उपयोग करती हैं। वे सभी ईथरनेट भौतिक परतों की एक उपसमूह हैं।

आरंभिक ईथरनेट में समाक्षीय केबल के विभिन्न ग्रेड का उपयोग किया जाता था, लेकिन 1984 में, StarLAN ने सरल सीधा व्यावर्तित युग्म की क्षमता दिखाई। इससे 10BASE-T और इसके उत्तराधिकारी 100BASE-TX, 1000BASE-T और 10GBASE-T का विकास हुआ, जो क्रमशः 10 और 100 मेगाबिट प्रति सेकंड, फिर 1 और 10 गीगाबिट प्रति सेकंड की गति का समर्थन करते हैं।

एकल ट्विस्टेड जोड़ी पर 10 मेगाबिट प्रति सेकंड ईथरनेट के दो नए वेरिएंट, जिन्हें '10BASE-T1S' और '10BASE-T1L' के नाम से जाना जाता है, को IEEE Std 802.3cg-2019 में मानकीकृत किया गया था। 10BASE-T1S की उत्पत्ति ऑटोमोटिव उद्योग में हुई है और यह अन्य कम दूरी के अनुप्रयोगों में उपयोगी हो सकता है जहां पर्याप्त विद्युत शोर मौजूद है। 10BASE-T1L एक लंबी दूरी का ईथरनेट है, जो 1 किमी लंबाई तक कनेक्शन का समर्थन करता है। ये दोनों मानक चीजों की इंटरनेट को लागू करने वाले एप्लिकेशन ढूंढ रहे हैं। 10BASE-T1S ऑटोमोटिव क्षेत्र में CAN बस का प्रत्यक्ष प्रतियोगी है और इसमें PHY-स्तर टकराव से बचाव स्कीम (PLCA) शामिल है। पहले के मानक 8P8C मॉड्यूलर कनेक्टर का उपयोग करते हैं, और समर्थित केबल मानक श्रेणी 3 केबल से लेकर श्रेणी 8 केबल तक हैं। इन केबलों में आमतौर पर प्रत्येक कनेक्शन के लिए चार जोड़े तार होते हैं, हालाँकि प्रारंभिक ईथरनेट केवल दो जोड़े का उपयोग करता था। पहले के -T मानकों के विपरीत, -T1 इंटरफेस को कंडक्टरों की एक जोड़ी पर संचालित करने और IEC 63171-1 के रूप में संदर्भित दो नए कनेक्टर्स के उपयोग को शुरू करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। और आईईसी 63171-6।

इतिहास
ट्विस्टेड-पेयर नेटवर्किंग के पहले दो शुरुआती डिज़ाइन StarLAN थे, जिन्हें आईईईई मानक संघ द्वारा 1986 में IEEE 802.3e के रूप में एक मेगाबिट प्रति सेकंड पर मानकीकृत किया गया था, और लैटिसनेट, जनवरी 1987 में 10 मेगाबिट प्रति सेकंड पर विकसित हुआ। दोनों को 10BASE-T मानक (1990 में IEEE 802.3i के रूप में प्रकाशित) से पहले विकसित किया गया था और अलग-अलग सिग्नलिंग का उपयोग किया गया था, इसलिए वे इसके साथ सीधे संगत नहीं थे।

1988 में, AT&T ने StarLAN 10 जारी किया, जिसका नाम 10 Mbit/s पर काम करने के लिए रखा गया था। StarLAN 10 सिग्नलिंग का उपयोग 10BASE-T के आधार के रूप में किया गया था, जिसमें कनेक्शन स्थिति को तुरंत इंगित करने के लिए लिंक बीट को जोड़ा गया था।

तारक संस्थिति में ट्विस्टेड-पेयर केबलिंग का उपयोग करके पिछले ईथरनेट मानकों की कई कमजोरियों को संबोधित किया गया:
 * टेलीफोन सेवा के लिए ट्विस्टेड-पेयर केबल पहले से ही उपयोग में थे और कई कार्यालय भवनों में पहले से ही मौजूद थे, जिससे तैनाती की कुल लागत कम हो गई
 * केंद्रीकृत स्टार टोपोलॉजी पहले से ही टेलीफोन सेवा केबलिंग के लिए पहले से ही उपयोग में थी, जो कि पहले के ईथरनेट मानकों के लिए आवश्यक बस नेटवर्क टोपोलॉजी के विपरीत थी।
 * साझा बस की तुलना में पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक का उपयोग करने से विफलता की संभावना कम थी और समस्या निवारण बहुत सरल हो गया था
 * अधिक उन्नत नेटवर्क स्विच#लेयर 1 (हब बनाम उच्च-परत स्विच) के लिए सस्ते पुनरावर्तक हब का आदान-प्रदान एक व्यवहार्य उन्नयन पथ प्रदान करता है
 * तेज़ ईथरनेट के आगमन से एक ही नेटवर्क में विभिन्न गति को मिलाना संभव हो गया
 * ट्विस्टेड जोड़ी#प्रकारों के आधार पर, नेटवर्क स्विच को बदलकर गीगाबिट ईथरनेट या इससे तेज गति से बाद में अपग्रेड किया जा सकता है।

हालाँकि 10BASE-T का उपयोग आज शायद ही कभी सामान्य-ऑपरेशन सिग्नलिंग दर के रूप में किया जाता है, यह अभी भी लैन पर जागो पावर-डाउन मोड में नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक के साथ और विशेष, कम-शक्ति, कम-बैंडविड्थ अनुप्रयोगों के लिए व्यापक उपयोग में है। 10BASE-T अभी भी गीगाबिट ईथरनेट स्पीड वाले अधिकांश ट्विस्टेड-पेयर ईथरनेट पोर्ट पर समर्थित है।

हम
मानकों के सामान्य नाम भौतिक मीडिया के पहलुओं से प्राप्त होते हैं। अग्रणी संख्या (10BASE-T में 10) Mbit/s में संचरण गति को दर्शाती है। BASE दर्शाता है कि बेसबैंड ट्रांसमिशन का उपयोग किया जाता है। टी ट्विस्टेड-पेयर केबल को नामित करता है। जहां समान ट्रांसमिशन गति के लिए कई मानक हैं, उन्हें एन्कोडिंग विधि और लेन की संख्या का संदर्भ देते हुए, टी के बाद एक अक्षर या अंक से अलग किया जाता है, जैसे कि टीएक्स या टी 4।

केबल लगाना


अधिकांश ईथरनेट केबल सीधे-सीधे तार से जुड़े होते हैं (पिन 1 से पिन 1, पिन 2 से पिन 2, और इसी तरह)। कुछ उदाहरणों में, ईथरनेट क्रॉसओवर केबल फॉर्म (ट्रांसमिट करने के लिए प्राप्त करना और प्राप्त करने के लिए ट्रांसमिट करना) की अभी भी आवश्यकता हो सकती है।

ईथरनेट के लिए केबल को केबल के दोनों सिरों पर ANSI/TIA-568#T568A और T568B समाप्ति समाप्ति मानकों के अनुसार तार दिया जा सकता है। चूँकि ये मानक केवल इस मायने में भिन्न हैं कि वे संचारण और प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दो जोड़े की स्थिति को स्वैप करते हैं, एक छोर पर T568A वायरिंग और दूसरे छोर पर T568B वायरिंग के साथ एक केबल एक क्रॉसओवर केबल में परिणत होती है।

10BASE-T या 100BASE-TX होस्ट एक कनेक्टर वायरिंग का उपयोग करता है जिसे मध्यम आश्रित इंटरफ़ेस  (एमडीआई) कहा जाता है, जो पिन 1 और 2 पर ट्रांसमिट करता है और पिन 3 और 6 पर नेटवर्क डिवाइस पर प्राप्त करता है। एक इंफ्रास्ट्रक्चर नोड (ईथरनेट हब या ईथरनेट स्विच) तदनुसार एमडीआई-एक्स नामक कनेक्टर वायरिंग का उपयोग करता है, जो पिन 3 और 6 पर ट्रांसमिट करता है और पिन 1 और 2 पर प्राप्त करता है। ये पोर्ट एक सीधे तार के ज़रिये का उपयोग करके जुड़े होते हैं ताकि प्रत्येक ट्रांसमीटर बात कर सके। केबल के दूसरे छोर पर रिसीवर तक।

नोड्स में दो प्रकार के पोर्ट हो सकते हैं: एमडीआई (अपलिंक पोर्ट) या एमडीआई-एक्स (नियमित पोर्ट, आंतरिक क्रॉसओवर के लिए 'एक्स')। हब और स्विच में नियमित पोर्ट होते हैं। राउटर, सर्वर और एंड होस्ट (जैसे निजी कंप्यूटर ) में अपलिंक पोर्ट होते हैं। जब एक ही प्रकार के पोर्ट वाले दो नोड्स को कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है, तो एक क्रॉसओवर केबल की आवश्यकता हो सकती है, खासकर पुराने उपकरणों के लिए। विभिन्न प्रकार के पोर्ट (यानी, एमडीआई से एमडीआई-एक्स और इसके विपरीत) वाले कनेक्टिंग नोड्स के लिए स्ट्रेट-थ्रू केबल की आवश्यकता होती है। इस प्रकार किसी अंतिम होस्ट को हब या स्विच से जोड़ने के लिए एक स्ट्रेट-थ्रू केबल की आवश्यकता होती है। कुछ पुराने स्विच और हब ने पोर्ट को सामान्य (नियमित) या अपलिंक पोर्ट के रूप में कार्य करने की अनुमति देने के लिए एक बटन प्रदान किया, यानी क्रमशः एमडीआई-एक्स या एमडीआई पिनआउट का उपयोग करना।

कई आधुनिक ईथरनेट होस्ट एडेप्टर स्वचालित रूप से स्ट्रेट-थ्रू केबल से जुड़े दूसरे कंप्यूटर का पता लगा सकते हैं और फिर जरूरत पड़ने पर स्वचालित रूप से आवश्यक क्रॉसओवर पेश कर सकते हैं; यदि किसी भी एडाप्टर में यह क्षमता नहीं है, तो एक क्रॉसओवर केबल की आवश्यकता होती है। अधिकांश नए स्विचों में सभी पोर्ट पर ऑटो एमडीआई-एक्स होता है जो सभी कनेक्शनों को स्ट्रेट-थ्रू केबल के साथ बनाने की अनुमति देता है। यदि कनेक्ट किए जा रहे दोनों डिवाइस मानकों के अनुसार 1000BASE-T का समर्थन करते हैं, तो वे कनेक्ट हो जाएंगे, भले ही स्ट्रेट-थ्रू या क्रॉसओवर केबल का उपयोग किया गया हो। एक 10BASE-T ट्रांसमीटर दो अंतर सिग्नलिंग वोल्टेज, +2.5 V या −2.5 V भेजता है। एक 100BASE-TX ट्रांसमीटर तीन अंतर सिग्नलिंग वोल्टेज, +1 V, 0 V, या −1 V भेजता है। ब्रॉडबैंड और समाक्षीय केबल, जैसे कि 10BASE5 (थिकनेट) और 10BASE2 (थिननेट) का उपयोग करने वाले पहले के ईथरनेट मानकों के विपरीत, 10BASE-T उपयोग की जाने वाली वायरिंग के सटीक प्रकार को निर्दिष्ट नहीं करता है, बल्कि इसके बजाय कुछ विशेषताओं को निर्दिष्ट करता है जो एक केबल को पूरा करना चाहिए। यह मौजूदा ट्विस्टेड-पेयर वायरिंग सिस्टम में 10BASE-T का उपयोग करने की प्रत्याशा में किया गया था जो किसी भी निर्दिष्ट वायरिंग मानक के अनुरूप नहीं था। निर्दिष्ट विशेषताओं में से कुछ क्षीणन, विशेषता प्रतिबाधा, प्रसार विलंब और कई प्रकार के क्रॉसस्टॉक हैं। इन मापदंडों की जांच करने के लिए केबल परीक्षक व्यापक रूप से उपलब्ध हैं ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि केबल का उपयोग 10BASE-T के साथ किया जा सकता है या नहीं। इन विशेषताओं के अमेरिकी वायर गेज़ अनशील्ड ट्विस्टेड-पेयर केबल के 100 मीटर से पूरा होने की उम्मीद है। हालाँकि, उच्च गुणवत्ता वाली केबलिंग के साथ, 150 मीटर या उससे अधिक की विश्वसनीय केबल रन अक्सर प्राप्त की जा सकती है और 10BASE-T विनिर्देश से परिचित तकनीशियनों द्वारा इसे व्यवहार्य माना जाता है।

100BASE-TX, 10BASE-T के समान वायरिंग पैटर्न का पालन करता है, लेकिन उच्च बिट दर के कारण तार की गुणवत्ता और लंबाई के प्रति अधिक संवेदनशील है।

1000BASE-T टेलीफोन हाइब्रिड और इको दमन और रद्दीकरण का उपयोग करके सभी चार जोड़ियों का द्वि-दिशात्मक उपयोग करता है। डेटा को 4D-PAM5 का उपयोग करके एन्कोड किया गया है; पांच वोल्टेज, -2 वी, -1 वी, 0 वी, +1 वी और +2 वी के साथ पल्स-आयाम मॉड्यूलेशन (पीएएम) का उपयोग करके चार आयाम। जबकि लाइन ड्राइवर के पिन पर +2 वी से -2 वी दिखाई दे सकता है, केबल पर वोल्टेज नाममात्र +1 वी, +0.5 वी, 0 वी, -0.5 वी और -1 वी है। 100BASE-TX और 1000BASE-T दोनों को न्यूनतम श्रेणी 5 केबल की आवश्यकता के लिए डिज़ाइन किया गया था और अधिकतम केबल लंबाई भी निर्दिष्ट की गई थी। 100 m. तब से श्रेणी 5 केबल को हटा दिया गया है और नए इंस्टॉलेशन श्रेणी 5ई का उपयोग करते हैं।

साझा केबल
10BASE-T और 100BASE-TX को संचालित करने के लिए केवल दो जोड़े (पिन 1-2, 3-6) की आवश्यकता होती है। चूंकि सामान्य श्रेणी 5 केबल में चार जोड़े होते हैं, इसलिए अन्य उद्देश्यों के लिए 10- और 100-एमबीटी/एस कॉन्फ़िगरेशन में अतिरिक्त जोड़े (पिन 4-5, 7-8) का उपयोग करना संभव है। अतिरिक्त जोड़े का उपयोग ईथरनेट (पीओई) पर बिजली के लिए, दो सादे पुराने टेलीफोन सेवा (पीओटीएस) लाइनों के लिए, या दूसरे 10BASE-T या 100BASE-TX कनेक्शन के लिए किया जा सकता है। व्यवहार में, इन जोड़ियों को 10/100-Mbit/s ईथरनेट उपकरण विद्युत समाप्ति अप्रयुक्त पिन (बॉब स्मिथ समाप्ति) के रूप में अलग करने के लिए बहुत सावधानी बरतनी चाहिए। गीगाबिट ईथरनेट के लिए साझा केबल एक विकल्प नहीं है क्योंकि 1000BASE-T को संचालित करने के लिए सभी चार जोड़े की आवश्यकता होती है।

एकल-जोड़ी
अधिक कंप्यूटर-उन्मुख दो और चार-जोड़ी वेरिएंट के अलावा, क्लासिक ईथरनेट#10BASE-T1|10BASE-T1, फास्ट_ईथरनेट#100BASE-T1|100BASE-T1 और Gigabit_Ethernet#1000BASE-T1|1000BASE-T1 एकल-जोड़ी ईथरनेट भौतिक परतें औद्योगिक और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत हैं या अन्य इंटरकनेक्ट अनुप्रयोगों में वैकल्पिक डेटा चैनल के रूप में। एकल जोड़ी पूर्ण डुप्लेक्स पर काम करती है और इसकी अधिकतम पहुंच होती है 15 m (100BASE-T1, 1000BASE-T1 लिंक खंड प्रकार A) या तक 40 m (1000BASE-T1 लिंक खंड प्रकार बी) अधिकतम चार इन-लाइन कनेक्टर के साथ। दोनों भौतिक परतों को 100 Ω के प्रतिबाधा (विद्युत) के साथ एक संतुलित मुड़ जोड़ी की आवश्यकता होती है। केबल 1000BASE-T1 के लिए 600 मेगाहर्ट्ज और 100BASE-T1 के लिए 66 मेगाहर्ट्ज संचारित करने में सक्षम होना चाहिए। 15 मीटर एकल जोड़ी पर 2.5 Gb/s, 5 Gb/s, और 10 Gb/s को 802.3ch-2020 में मानकीकृत किया गया है। 2021 तक, P802.3cy टास्क फोर्स 11 मीटर तक की लंबाई पर 25, 50, 100 जीबी/सेकेंड की गति की जांच कर रही है। PoE के समान, पावर ओवर इथरनेट#PoDL (PoDL) एक डिवाइस को 50 W तक प्रदान कर सकता है।

कनेक्टर्स
फ़ाइल:M12X बनाम 8P8C ईथरनेट कनेक्टर.वेब|थंब|श्रेणी 6A केबल जिसके एक सिरे पर M12X कनेक्टर और दूसरे सिरे पर एक मॉड्यूलर कनेक्टर है


 * 8P8C मॉड्यूलर कनेक्टर: घरों से लेकर डेटा सेंटर  तक नियंत्रित वातावरण में स्थिर उपयोग के लिए, यह प्रमुख कनेक्टर है। इसका नाजुक लॉकिंग टैब अन्यथा इसकी उपयुक्तता और स्थायित्व को सीमित कर देता है। ISO/IEC_11801#Category_8 केबलिंग का समर्थन करने वाले बैंडविड्थ इस कनेक्टर प्रारूप के लिए परिभाषित हैं।
 * M12X: यह ईथरनेट के लिए नामित M12 कनेक्टर है, जिसे IEC 61076-2-109 के रूप में मानकीकृत किया गया है। यह एक 12 मिमी धातु का पेंच है जिसमें पिन के 4 परिरक्षित जोड़े होते हैं। नाममात्र बैंडविड्थ 500 मेगाहर्ट्ज (कैट 6ए) है। कनेक्टर परिवार का उपयोग रासायनिक और यांत्रिक रूप से कठोर वातावरण जैसे फ़ैक्टरी स्वचालन और परिवहन में किया जाता है। इसका आकार मॉड्यूलर कनेक्टर के समान है।
 * ix औद्योगिक: यह कनेक्टर छोटा लेकिन मजबूत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें मॉड्यूलर कनेक्टर की तुलना में 10 पिन और एक अलग लॉकिंग तंत्र है। IEC 61076-3-124 के रूप में मानकीकृत, इसकी नाममात्र बैंडविड्थ 500 मेगाहर्ट्ज (कैट 6ए) है।
 * #सिंगल-पेयर|सिंगल-पेयर ईथरनेट अपने स्वयं के कनेक्टर्स को परिभाषित करता है:
 * आईईसी 63171-1 "एलसी": यह एक 2-पिन कनेक्टर है जिसमें मॉड्यूलर कनेक्टर के समान लॉकिंग टैब होता है, यदि यह मोटा हो।
 * आईईसी 63171-6 "औद्योगिक": यह मानक 5 2-पिन कनेक्टर को परिभाषित करता है जो उनके लॉकिंग तंत्र में भिन्न होते हैं और पावर के लिए समर्पित पिन के साथ एक 4-पिन कनेक्टर को परिभाषित करता है। लॉकिंग तंत्र धातु लॉकिंग टैब से लेकर स्क्रू या पुश-पुल लॉकिंग के साथ आईईसी मीट्रिक स्क्रू आकार के कनेक्टर तक होते हैं। 4-पिन कनेक्टर को केवल M8 स्क्रू लॉकिंग के साथ परिभाषित किया गया है।

स्वचालित बातचीत और द्वैध
गीगाबिट ईथरनेट के माध्यम से मुड़-जोड़ी मानकों पर ईथरनेट पूर्ण-डुप्लेक्स और आधा-डुप्लेक्स संचार दोनों को परिभाषित करता है। हालाँकि, गीगाबिट स्पीड के लिए आधा दुमंजिला घर ऑपरेशन किसी भी मौजूदा हार्डवेयर द्वारा समर्थित नहीं है। उच्च गति मानक, 2.5GBASE-T और 5GBASE-T|2.5GBASE-T 40GBASE-T तक 2.5 से 40 Gbit/s पर चलने के परिणामस्वरूप, केवल पूर्ण-डुप्लेक्स पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक परिभाषित होते हैं जो आम तौर पर  प्रसार बदलना  द्वारा जुड़े होते हैं, और पारंपरिक साझा-माध्यम सीएसएमए/सीडी ऑपरेशन का समर्थन नहीं करते हैं। ट्विस्टेड जोड़ी पर ईथरनेट के लिए ऑपरेशन के कई अलग-अलग तरीके (10BASE-T हाफ-डुप्लेक्स, 10BASE-T फुल-डुप्लेक्स, 100BASE-TX हाफ-डुप्लेक्स, आदि) मौजूद हैं, और अधिकांश नेटवर्क एडेप्टर ऑपरेशन के विभिन्न तरीकों में सक्षम हैं। कार्यशील 1000BASE-T कनेक्शन बनाने के लिए स्वतः बातचीत आवश्यक है।

जब दो लिंक किए गए इंटरफ़ेस अलग-अलग डुप्लेक्स (दूरसंचार) मोड पर सेट होते हैं, तो इस डुप्लेक्स बेमेल का प्रभाव एक नेटवर्क होता है जो अपनी नाममात्र गति की तुलना में बहुत धीमी गति से कार्य करता है। डुप्लेक्स बेमेल अनजाने में तब हो सकता है जब कोई व्यवस्थापक एक इंटरफ़ेस को एक निश्चित मोड (उदाहरण के लिए 100 एमबीपीएस पूर्ण-डुप्लेक्स) में कॉन्फ़िगर करता है और रिमोट इंटरफ़ेस को कॉन्फ़िगर करने में विफल रहता है, जिससे इसे ऑटोनेगोशिएट पर सेट कर दिया जाता है। फिर, जब स्वतंत्र समझौता प्रक्रिया विफल हो जाती है, तो लिंक के ऑटो-नेगोशिएटिंग पक्ष द्वारा हाफ-डुप्लेक्स मान लिया जाता है।

यह भी देखें

 * क्लासिक ईथरनेट
 * 25-जोड़ी रंग कोड
 * कॉपर केबल प्रमाणीकरण
 * ईथरनेट विस्तारक
 * नेटवर्क आइसोलेटर

बाहरी संबंध

 * How to create your own Ethernet Cables
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