构建10BASE5“密集以太网”网络(2012)

2020-10-17 15:07:58

我很难说自己是10BASE5的专业人员,因为当我在1997年第一次开始建设自己的10BASE2网络时,10BASE5早就过时了。当时,我知道10BASE5,但它不实用,负担不起,也不够有趣,我不想尝试建造一个。

快进到2012年,10BASE5现在已经是一项真正的老式技术。任何研究与IT相关的东西的人都可能在某个时候被告知过这种东西,因为它在计算史上非常重要。这是第一种标准化的、商业使用的以太网形式,今天,几乎整个互联网都是以太网,但见鬼,有谁真正看到过10BASE5设置呢?当然不是我,也不是我见过的任何人。

我写这篇文章主要是为像我这样的人写的,他们进入计算机领域的时间有点晚,还没有看到这项技术的使用。80年代的网络工程师可以安全地跳过此页。

为了连接到真正的10BASE5网络,需要带AUI的网络适配器。AUI代表附件单元接口。实际上,它是所有物理10Mbit以太网变体(我称之为10BASE-X)的一种与介质无关的形式。AUI与10BASE-X的关系与MII与100BASE-X的关系相同,只是MII很少作为外部连接器。

不幸的是,对于此项目,带有外部AUI连接器的网络设备变得相当难找。

虽然这是可以做到的,但带有ISA插槽的现代主板是利基市场,而且非常昂贵。我排除了这个选择。

幸运的是,一些现代PC仍然有32位/5伏并行PCI插槽,而且,PCI和10BASE5有足够的重叠,因此生产了少量产品。3Com 3C900B-COMBO和3C905B-COMBO就是几个例子。在写这篇文章的时候,eBay上有相当多这样的网站,但价格往往高得离谱。幸运的是,我设法花了几英镑买了几个。64位Windows驱动程序不存在,这使得Windows7 32位很可能是最后一个能够使用它们的Windows版本,而且还没有编写一些新的驱动程序。所有版本的Linux都可以使用这些工具正常工作。

据我所知,还没有生产过USB产品。由于10BASE5 MAU需要12伏和大约5瓦或更多的功率,超出了USB所能提供的范围,这将是一个有问题的提议。此外,不存在单芯片“带AUI的USB”解决方案。从我的研究来看,理论上似乎有可能制造一个双芯片适配器,带有外部电源,但显然这样的东西没有市场。

但这并没有阻止我建造一个。上面很可能是世界上仅有的带AUI接口的USB以太网适配器之一。我在这里有一个关于这个项目的单独的项目页面。

如果周围有大型ISR,则可以使用Cisco NM-1E2W模块。

使用具有AUI的10BASE-T集线器桥接到双绞线网络可能是最简单的方法。在eBay上有数千个这样的东西出售,价格微不足道,但在我的例子中,在每个节点上都有一个这样的东西会使设置变得相当笨重。

我真正要找的是几个这样的小盒子。这些很容易被误认为10BASE-T MAU(与前者不同,前者往往会从陆地上的每个IT垃圾箱中溢出)相当罕见。

为了将此项目的成本保持在最低水平,我决定我的网络将只有3-4个节点,因为这足以演示正确的共享媒体网络,而不是2个节点的有效“点对点”链路。为此,我采购了以下组件:

10个UNC 4-40 x 1.1/2英寸沉头螺钉(以更换我的MAU上缺失的螺钉)。

人们普遍认为10BASE5使用的是RG-8/U电缆。这在很大程度上似乎是不真实的。所使用的电缆是专为10BASE5设计的,由Belden制造,部件号为9880(可能存在一些其他兼容的电缆)。指定#9880电缆的原因是RG-8的几个变种具有不同的尺寸和制造标准。鉴于MAU与10BASE5网络的主要连接形式是通过“吸血鬼接头”中精确设计的插头连接,因此电缆尺寸和介质一致性必须准确。

仅使用侵入式N连接器分路器(如AMP 221914-1)设计的网络可以使用几乎任何50欧姆同轴电缆,但是每个节点产生的插入损耗总和可能会阻止实现完整的500m网段长度。此外,此方法不允许在不关闭网络的情况下添加新节点。在与RG-8/U电缆搏斗了一晚之后(哦,为什么我不直接买RG-58),同时试图取得一个短的测试领先优势,我想我会坚持使用吸血鬼水龙头。

对于像我这样从未见过它的人来说,再多的看照片也无法预知这个东西有多大。除了大功率传输电缆,这是我见过的最大的同轴电缆。它也很重,很硬,弯曲半径大得离谱。

这根电缆的另一个有趣的特点是每2.5米出现一次的黑色带子。在10BASE5网络中,MAU只能以2.5m的间隔连接,这是为了确保分路器产生的信号反射保持异相,从而防止它们在整个网段上混合。在像我这样的小型网络中,遵守这个分接位置规则可能并不那么重要,但无论如何我都会尊重它。

与10BASE2上的BNC连接器不同,10BASE5使用的官方连接器(需要连接器)是N连接器。虽然这种大型同轴连接器仍在实验室/专家环境中广泛使用,但如今普通的“技术人员”不太可能遇到这种情况。它们性能出众,具有50欧姆的本征阻抗,相当普通/便宜,并且可以轻松处理大尺寸#9880电缆。

这些电缆带有凸形和凹形15针D-SUB连接器,可将节点连接到MAU。由于MAU是用螺栓固定在一个坚硬的庞然大物的同轴电缆上,所以尝试将它拖到PC的后部并不是很方便,所以这些电缆弥合了这一差距。由于最大长度为50米,这个差距确实可以很大。此外,鉴于水龙头只能以2.5米的间隔放置,没有引入电缆的世界将在办公室周围增添许多幽默,但会牺牲个人电脑和办公桌良好的放置考虑。

一个值得注意的特点是滑动锁定机构取代了通常的UNC4-40螺钉。我个人认为这个机制的设计有点愚蠢。理论上这是个好主意,但实际上我认为它的实施太脆弱了。AUI Drop电缆通常非常大和坚硬(可能要归功于六层屏蔽层),以至于轻轻侧推电缆就可以很容易地将锁定的连接器直接从插座上扯下来,弯曲/折断机械装置。它们还有一个特点,那就是女性端的螺丝往往会随着时间的推移而脱落,不可避免地会永远丢失。即使在这个小规模的项目中,我也对这些锁定机制感到一些悲痛。我可以想象,在80年代和90年代初,他们是许多支持电话的来源。

这些金属盒是10BASE5网络中定义套件的关键部件之一。它们充当收发器,将原始信号从AUI接口转换为物理介质上所需的信号,并执行冲突检测。它们有4种口味:

我选择了Cabletron ST-500,因为它们有闪烁的灯。ST-500(90系列)将是最后和最现代的10BASE5MAU之一。内部组件计数(比方说,与DEC h4000相比)较低。

到目前为止,连接到同轴电缆网段的最常见方式。下半部是塑料的,我假设通过确保编织保持与MAU的金属外壳的电气隔离来消除接地回路。上半部分是挤压铝材。每个都包含三个插头(两个连接到编织带,一个连接到中心导体)。对我来说,使用这种方式连接同轴电缆的想法是雄心勃勃的,但必须说,与切断电缆并通过几个N个连接器相比,同轴电缆中的几个尖峰将相当于显著降低反射和插入损耗。我可以想象,完善这些水龙头对这个系统的设计者来说是一件相当令人头疼的事情。

不幸的是,我没有见过这些网络中的任何一个,也没有认识任何建立这样的网络的人,我没有任何关于这种类型的连接的典型用例的信息。它们几乎不会在易趣上单独出售,也不会与收发机相连,因此我认为它们很少使用。

与10BASE2类似,10BASE5网络必须在一端端接和接地,并且只能在另一端端接。10BASE2上的终端是小菜一碟,只需在管段的每个末端的T形接头的未使用端上安装一个即可。

在10BASE5网络中,每个节点都在吸血鬼监听上,这不会很容易。我没有任何关于这些网络在典型情况下是如何端接的信息,但我猜N连接器必须压在最后一个节点后面的短辫子上,然后安装母对母耦合器和终结器(或者母终结器?)。

就我个人而言,我认为用MAU和N接头分接来终止要好得多,但我怀疑在实践中经常这样做。

在10BASE2上接地很容易,只需将一根短线从一个终结器连接到其终结器PC的背面即可。考虑到连接到我的10BASE5网络的所有东西都是双重绝缘的,我到底要把它接地到哪里呢?嗯,…。

几个月来,我在eBay上花了很多时间试图找到这些东西。我最终得到了3台相同的米兰MIL-130A,从外观上看,它们已经在某人的垃圾箱里闲逛了很长一段时间。MIL-130A是为数不多的用于进行这种转换的产品之一。

与10BASE-T MAU的主要区别特征是母式AUI连接器和电源输入插座。它们实际上是一个完整的以太网中继器。它们是基于一种相当特殊的、早已过时的芯片LXT906PC,该芯片正是为此目的而设计的。

通常有一个取心工具,用来向下钻到介质层。我不太可能拿到这样的东西。我得用无绳钻头才行。起初我认为这可能有点危险,但实际上它工作得很好。只需要几圈钻头就可以干净地钻到电介质的顶部。如果钻头的速度控制不是很好,最好用手工。

令我惊讶的是,网络在第一次通电后的几秒钟内就开始传输流量了。吸血鬼的水龙头工作得很好,我的终结者似乎做得很好。为了好玩,我在网络运行的情况下安装了第二个吸血鬼水龙头,在其中一台电脑上播放视频。没有一次中断!

手册并不是不说一百遍,但确实必须在连接到AUI到10BASE-T转换器的收发器上禁用SQE。如果做不到这一点,将导致可怕的大量碰撞。为了让你真正开心,MAU总是启用SQE。一旦你意识到这一点,你必须再次将所有的东西分开,才能拿到水龙头下面的SQE开关。

在我的两台戴尔笔记本电脑中,我的MIL-130A转换器和英特尔82577LM网络适配器之间似乎存在一些互操作性问题,丢包率超过90%。我尝试过的其他网络适配器都没有此问题。

在网络运行时删除终结器不是一个好主意。当我这样做的时候,AUI-to-10BASE-T转换器肯定发出了一些非常狂野的流量,因为它反复设法使其连接的Cisco Catalyst交换机上的IOS崩溃。

我对这个设置中涉及的所有组件的工艺都印象非常深刻。我这里所有的东西都是“美国制造”。我非常怀疑是否会有很多游戏局域网使用这项技术。类似于与巨型蟒蛇搏斗,这种东西又大又笨重,价格昂贵,而且通常相当难处理。组装它需要很大的耐心,一旦组装好了,你就会被任何你构建它的配置所束缚。难怪我年轻的时候从来没有见过它。尽管如此,我还是很高兴拥有这段功能齐全的计算历史。