Интерфейс , зависящий от среды ( MDI ), описывает интерфейс (как физический, так и электрический/оптический) в компьютерной сети от реализации физического уровня до физической среды, используемой для передачи данных. Ethernet по витой паре также определяет интерфейс, зависящий от среды — кроссоверный (MDI-X) интерфейс. Порты Auto–MDI-X на более новых сетевых интерфейсах определяют, требуется ли для соединения кроссовер, и автоматически выбирают конфигурацию MDI или MDI-X для дополнения другого конца соединения.
Популярное семейство Ethernet определяет общие интерфейсы, зависящие от среды. Для 10BASE5 подключение к коаксиальному кабелю осуществлялось либо с помощью вампирского ответвителя , либо с помощью пары разъемов N. Для 10BASE2 подключение к коаксиальному кабелю обычно осуществлялось с помощью одного разъема BNC, к которому был прикреплен тройник. Для витой пары 8P8C используются модульные разъемы (часто называемые RJ45 в этом контексте). Для оптоволокна используются различные разъемы в зависимости от производителя и наличия физического пространства.
В 10BASE-T и 100BASE-TX для двух направлений связи используются отдельные витые пары. Поскольку кабели витой пары обычно подключаются по принципу «контакт к контакту» (прямой), для интерфейса, зависящего от среды, используются две разные схемы расположения выводов. Они называются MDI и MDI-X (перекрестный интерфейс, зависящий от среды). При подключении порта MDI к порту MDI-X используется прямой кабель, а для подключения двух портов MDI или двух портов MDI-X необходимо использовать перекрестный кабель. Традиционно MDI используется на конечных устройствах и маршрутизаторах , а MDI-X — на концентраторах и коммутаторах . Некоторые концентраторы и коммутаторы имеют порт MDI uplink (часто переключаемый) для подключения к другим концентраторам или коммутаторам без перекрестного кабеля .
Терминология обычно относится к вариантам технологии Ethernet по витой паре , которые используют гнездовое соединение порта 8P8C на компьютере или другом сетевом устройстве.
X относится к тому факту, что передающие провода на устройстве MDI должны быть подключены к принимающим проводам на устройстве MDI-X. Прямые кабели соединяют контакты 1 и 2 (передача) на устройстве MDI с контактами 1 и 2 (прием) на устройстве MDI-X. Аналогично, контакты 3 и 6 являются принимающими контактами на устройстве MDI и передающими контактами на устройстве MDI-X. Общее соглашение заключается в том, что сетевые концентраторы , мосты и коммутаторы используют конфигурацию MDI-X, в то время как все другие узлы, такие как персональные компьютеры , рабочие станции , серверы и маршрутизаторы, используют интерфейс MDI. Некоторые маршрутизаторы и другие устройства имели коммутатор uplink/normal для переключения между MDI и MDI-X на определенном порту. [1]
Требование подключения передатчика с одной стороны к приемнику с другой стороны и наоборот делает необходимым всегда иметь нечетное количество кроссоверов между двумя устройствами, с портом MDI-X, содержащим внутренний кроссовер. Таким образом, подключение MDI к MDI-X требует прямого кабеля (всего один кроссовер). Подключение MDI к MDI (без кроссовера) или MDI-X к MDI-X (два кроссовера) требует (еще одного) кроссовера в кабеле, чтобы получить нечетное количество. При использовании более сложных установок через несколько коммутационных панелей в структурированной кабельной системе соединение может использовать несколько сегментов коммутационного и строительного кабеля. Хорошей идеей будет иметь все необходимые кроссоверы на одной стороне, т. е. либо на центральном концентраторе/коммутаторе, либо на каждом вторичном концентраторе/коммутаторе.
Для соединения двух портов одинаковой конфигурации (MDI к MDI или MDI-X к MDI-X) с соединением 10 или 100 Мбит/с (10BASE-T или 100BASE-TX) необходим перекрестный кабель Ethernet для соединения пары, которую каждый интерфейс передает на приемные проводники другого интерфейса. Путаница, связанная с необходимостью использования двух разных типов кабелей для чего-либо, кроме иерархических топологий звездной сети, подтолкнула к более автоматическому решению.
Порт Ethernet на витой паре с автоматическим MDI-X , или авто MDI-X или авто-кроссовер , автоматически определяет требуемую конфигурацию, MDI или MDI-X, устраняя необходимость в кроссоверных кабелях для соединения коммутаторов или для соединения сетевых узлов в режиме «равный-равному». Пока он включен на любом конце соединения, можно использовать любой тип кабеля. Для правильной работы авто MDI-X скорость передачи данных и настройки дуплекса на интерфейсе должны быть установлены на авто . Авто MDI-X был разработан инженерами Hewlett-Packard Дэниелом Джозефом Давом и Брюсом В. Мелвином. [2] Генератор псевдослучайных чисел определяет, будет ли сетевой порт запускаться в конфигурации MDI или MDI-X для начала автоматического согласования соединения. [3] [4]
Когда два порта auto–MDI-X соединены вместе, что является нормой для современных продуктов, время разрешения алгоритма обычно < 500 мс. Однако асинхронный таймер ~1,4 секунды используется для разрешения чрезвычайно редкого случая (с вероятностью менее 1 из 5×10 21 ) цикла, в котором каждый конец продолжает переключаться. [5]
Впоследствии Dove продвигал авто-MDI-X в стандарте 1000BASE-T [5], а также разработал запатентованные алгоритмы для принудительного режима авто-MDI-X , которые позволяют автоматически устанавливать соединение, даже если порт не поддерживает автосогласование. [6] Это может быть реализовано или не реализовано на данном устройстве, поэтому иногда перекрестный кабель может быть все еще необходим при подключении авто-MDI-X к порту MDI-X (концентратору или коммутатору), особенно когда автосогласование деактивировано. [7]
Более новые маршрутизаторы, концентраторы и коммутаторы (включая некоторые 10/100 и все 1-гигабитные или 10-гигабитные устройства на практике) используют функцию Auto MDI-X для соединений 10/100 Мбит/с, чтобы автоматически переключаться на нужную конфигурацию после подключения кабеля.
Гигабитные и более быстрые соединения Ethernet по витой паре используют все четыре пары кабелей для одновременной передачи в обоих направлениях. По этой причине нет выделенных пар передачи и приема, и, следовательно, для связи 1000BASE-T никогда не требуются кроссоверные кабели. [8] Подуровень физического подключения среды (PMA) обеспечивает идентификацию каждой пары и обычно работает также по кроссоверным кабелям, и даже если пары необычно перепутаны или полярность пары неожиданно инвертирована. [9]