介質相關接口

介質相關接口（英語：Medium Dependent Interface，縮寫MDI）也稱介質有關接口，是用來描述計算機網路中一個從物理層實現到物理介質的傳輸數據的物理或電氣/光學接口。

基本介紹

• 中文名：介質相關接口
• 外文名：Medium Dependent Interface

簡介

雙絞線乙太網還定義了一個“交叉模式介質相關接口”（英語：medium dependent interface crossover，縮寫MDI-X）。較新網路接口上的自動MDI-X連線埠能檢測連線是否需要交叉，並自動選擇MDI或MDI-X配置以正確匹配與另一端的鏈路。

乙太網

流行的乙太網家族定義了通用的介質相關接口。 對10BASE5來說，同軸電纜連線使用插入式分接頭或一對N連線器。而對10BASE2來說，同軸電纜連線通常使用接入T型連線的單個BNC連線器。對雙絞線8P8C則使用模組化連線器（常被錯稱為“RJ45”）。光纖接口則使用取決於製造商和可用物理空間的光纖接頭。

在10BASE-T和100BASE-TX鏈路上，兩個通信方向使用單獨的一對雙絞線。由於雙絞線電纜傳統上採用引腳對引腳連線，因此用於介質相關接口的引腳有兩種模式，這被稱為MDI與MDI-X（介質相關接口-交叉模式）。將一個MDI連線埠與一個MDI-X連線埠連線時需使用直通電纜，而互連兩個MDI或兩個MDI-X連線埠時則須採用交叉電纜。一般來說，MDI被用於終端設備，MDI-X被用於集線器和網路交換器。部分集線器和交換機也有MDI連線埠（很多為可切換連線埠）用來無需交叉電纜的連線其他集線器或交換機。

MDI與MDI-X

此術語通常指使用8P8C母連線埠連線一台計算機或其他網路設備的雙絞線乙太網技術變種。

其中X指一台MDI設備的傳送線必須連線到一台MDI-X設備的接受線。例如直通電纜會將一台MDI設備的引腳1和2（傳送）連線到一台MDI-X設備的引腳1和2（接收），其他引腳與此類似。一般來說，網路集線器和交換機採用MDI-X配置，而其他所有節點（如個人計算機、工作站、伺服器和路由器）使用MDI接口。某些路由器或其他設備有一個上行鏈路（uplink）/普通（normal）開關，可將特定連線埠在MDI與MDI-X之間切換。

將一側的發射器連線到另一側的接收器（反之亦然）的要求是兩個設備間必須始終有奇數個交叉（crossovers）。因為每個MDI-X連線埠內含一個交叉。所以將MDI連線到MDI-X需使用直通電纜（總計一個交叉）。將MDI連線到MDI（無交叉）或MDI-X連線到MDI-X（兩個交叉）則需要在電纜中再進行一次交叉以做到奇數。在結構化布線中通過多個配線架進行更複雜的連線配置時，連線可能使用多個配線架和電纜段。較好的方案是在一側安裝好所有必要的分叉器。

自動MDI-X

如需使用10或100 Mbit/s連線（10BASE-T或100BASE-TX）連通同樣配置（MDI到MDI或MDI-X到MDI-X）的兩個連線埠，需要使用乙太網交叉電纜來交叉連通電纜的傳送與接收信號，這樣才能在連線器層面使信號相互匹配。

自動MDI-X技術能自動檢測所需要的電纜連線類型並適當地配置連線，無需交叉電纜即可互連網路交換機或對等PC。只要鏈路的任何一方啟用此技術，雙方就可以用交叉或非交叉線路構築連線。為使自動MDI-X正常工作，接口速率和雙工設定必須設為“自動”。惠普工程師Daniel Joseph Dove和Bruce W. Melvin開發了自動MDI-X技術，它採用偽隨機數發生器決定自動協商鏈路上的一個網路連線埠是作為發射機或接收機。

兩個自動MDI-X連線埠互相連線在現代產品上也已很是常見，算法的解析時間通常小於500毫秒。但也有一個約1.4秒的異步計時器來解決極罕見（機率小於5×10分之一）的兩端都在切換的情況。

發明人Dove隨後在吉比特乙太網標準內推廣了自動MDI-X，並還開發了“強制模式自動MDI-X”專利算法，允許在沒有自動協商的連線埠上自動創建鏈路。此技術並沒有在所有設備上被實現，所以在將自動MDI-X連線到MDI-X連線埠時偶爾需要交叉電纜，尤其是在自動協商已被禁用的情況。

較新款的路由器、集線器和網路交換機（包括部分10/100兆設備，以及所有1千兆和10千兆設備）為10/100 Mbit速率使用自動MDI-X，以便於連線電纜後自動切換到正確配置。

基於雙絞線的千兆或更高速乙太網鏈路使用全部的四個電纜對在兩個方向上同時傳輸，因此該鏈路沒有專用的傳送與接收對，1000BASE-T通信從而從不需要交叉電纜。“物理介質附屬檔案”子層（PMA）提供了每對識別，並通常乃至能在非對稱交換或交叉的電纜上繼續工作。