Folge uns

Folge uns auf Facebook Folge uns auf Twitter Folge uns auf Google Abonniere unseren RSS-Feed Abonniere unseren Newsletter

Das Buch zu dieser Webseite

Netzwerktechnik-Fibel

Die Netzwerktechnik-Fibel

Käufer der Netzwerktechnik-Fibel Kundenmeinung:
Die Netzwerktechnik-Fibel ist sehr informativ und verständlich. Genau das habe ich schon seit langem gesucht.

Netzwerktechnik-Fibel
jetzt bestellen!

 

Die Netzwerktechnik-Fibel ist im iBookstore erhältlich

Die Netzwerktechnik-Fibel für Amazon Kindle erhältlich

Die Netzwerktechnik-Fibel bei Google Play erhältlich

Netzwerktechnik-Fibel als PDF-Datei ohne DRM

Das Buch zu dieser Webseite

KommunikationstechnikFibel

Die Kommunikationstechnik-Fibel

Käufer der Kommunikationstechnik-Fibel Kundenmeinung:
Die Kommunikationstechnik-Fibel ist sehr informativ und verständlich. Genau das habe ich schon seit langem gesucht. Endlich mal ein Buch, das kurz und bündig die moderne Informationstechnik beleuchtet.

Kommunikationstechnik-Fibel
jetzt bestellen!

 

Die Kommunikationstechnik-Fibel ist im iBookstore erhältlich

Die Kommunikationstechnik-Fibel für Amazon Kindle erhältlich

Kommunikationstechnik-Fibel als eBook von Google Play Store

Kommunikationstechnik-Fibel als PDF-Datei ohne DRM

IEEE 802.3 / Ethernet-Grundlagen

Ethernet ist eine Familie von Netzwerktechniken, die vorwiegend in lokalen Netzwerken (LAN), aber auch zum Verbinden großer Netzwerke zum Einsatz kommt (WAN).
Für Ethernet gibt es eine Vielzahl an Standards, für die das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) verantwortlich ist. Seit der Einrichtung einer Arbeitsgruppe für den Standard eines lokalen Netzwerks ist der Name "Ethernet" das Synonym für alle unter der Arbeitsgruppe 802.3 vorgeschlagenen und standardisierten Spezifikationen.

2 802.1
Internet-Working
802.2
Logical Link Control (LLC)
802.1
Media Access Control (MAC)
1 802.3
Ethernet
802.4
Token-Bus
802.5
Token-Ring
802.11
Wireless LAN

Bei Ethernet spricht man von einer paketvermittelnden Netzwerktechnik, deren Standards auf den Schichten 1 und 2 des OSI-Schichtenmodells die Adressierung und die Zugriffskontrolle auf unterschiedliche Übertragungsmedien definieren. Die Nutzdaten kommen bereits in Datenpaketen von den darüberliegenden Protokollen. Zum Beispiel von TCP/IP. Diese Datenpakete werden mit einem Header versehen und anschließen im Ethernet-Netzwerk übertragen.
Die Ethernet-Standards auf der OSI-Schicht 2 sind die LLC- und MAC-Teilschichten (IEEE 802.2 und 802.1). Sie sind unabhängig von Ethernet und werden auch für andere Übertragungstechniken verwendet. Zum Beispiel Bluetooth (IEEE 802.15) oder WLAN (IEEE 802.11).

Geschichtlicher Hintergrund

Ursprünglich wurde Ethernet in den siebziger Jahren im PARC (Palo Alto Research Center), im Forschungslabor der Firma Xerox entwickelt. In Zusammenarbeit mit den Firmen DEC und Intel wurde Ethernet später zu einem offenen Standard. Dieser Standard bildete dann die Grundlage für den offiziellen 802.3-Standard des IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Einer der Vorläufer von Ethernet war ein Funknetz mit dem Namen ALOHA, das die Hawaii-Inseln miteinander verbunden hat. Hier war das Übertragungsmedium die Luft. Genauso wie ALOHA wurde Ethernet für die gemeinsame Nutzung eines Übertragungsmediums durch viele Stationen entwickelt. Während es für ALOHA die Luft war, wurde für Ethernet als Übertragungsmedium ein Koaxialkabel gewählt, das die Rechner in einer Bus-Topologie miteinander verbunden hat.
Angefangen hat es in den 1980er Jahren beim 10-MBit-Ethernet über Koaxialkabel. Es folgten verschiedene Weiterentwicklungen für Twisted-Pair-Kabel und Glasfaserkabel mit höheren Übertragungsraten.
Alle Ethernet-Varianten haben eines gemeinsam: Sie basieren auf denselben Prinzipien, die ursprünglich in den Standards 802.1, 802.2 und 802.3 festgelegt wurden. Ethernet ist unter 802.3 standardisiert und baut auf 802.1 und 802.2 auf.

Irgendwann in den 1990er Jahren hat sich Ethernet gegenüber Token Ring (auf Basis von Koaxialkabel) und FDDI (auf Basis von Glasfaserkabel) durchgesetzt. Insbesondere der einfache und kostengünstige Aufbau eines Ethernet-Netzwerks sorgte für die rasche Verbreitung auf der ganzen Welt. Von Token Ring, FDDI oder gar ATM und SDH spricht man heute fast nicht mehr. Im Prinzip werden heute fast alle Vernetzungen im LAN und WAN mit Ethernet-Technik realisiert.

Übertragungsmedium und Netzwerk-Topologie

Vom Bus zum Stern
Das ursprüngliche Ethernet basiert auf einem Koaxialkabel als Übertragungsmedium. Dabei wurde mit einem Kabel hintereinander mehreren anderen Stationen zu einer Kette verbunden. Die Netzwerk-Topologie hat man dann als Bus bezeichnet.
Stetige Verbesserungen haben dann zu einem Anstieg der Netzwerkleistung geführt. Der entscheidende Durchbruch von Ethernet im LAN kam durch den Umstieg von Shared- auf Switched-Media (von Bus zu Stern-Topologie) in Verbindung mit einer strukturierten Verkabelung. Gleichzeitig hat die konsequente Rückwärtskompatibilität dazu geführt, dass Investitionen bis zu einem gewissen Grad zukunftsfähig blieben. Im Prinzip lassen sich auch heute noch die alten Komponenten für 10 und 100 MBit/s mit Komponenten für 1 GBit/s kombinieren. Im Zweifelsfall bedarf es nur eines Medienkonverters.

Übertragungstechnik

Ethernet transportiert Daten paketweise ohne festes Zugriffsraster. Damit unterscheidet sich Ethernet von anderen paketorientierten Systemen, wie zum Beispiel ATM oder SDH/Sonet, die mit einem festen Zeitraster jedem Teilnehmer eine Mindestbandbreite garantieren können. Deshalb bereitet Ethernet Probleme bei allen Arten von zeitkritischen Anwendungen. Bei Ethernet gibt es keine Garantie, dass die Daten innerhalb einer bestimmten Zeit den Empfänger erreichen. Das bedeutet, der Erfolg einer Übertragung ist nicht sicher. Er unterliegt nur einer gewissen Wahrscheinlichkeit. So verwerfen Ethernet-Komponenten Datenpakete, wenn nicht genug Bandbreite zur Verfügung steht.
Wegen der unzuverlässigen Übertragungstechnik ist Ethernet auf die Intelligenz höherer Protokolle und Anwendungen angewiesen. Das ist auch ein Grund, warum in bestimmten Bereichen heute noch andere Vernetzungstechniken bevorzugt werden. Im Vergleich dazu ist Ethernet eine einfach zu implementierende Vernetzungstechnik, die sich über die Jahrzehnte hinweg in lokalen Netzwerken bewährt und durchgesetzt hat.

Übersicht: Ethernet-Technik

Übersicht: Standards und Übertragungsgeschwindigkeit

Ethernet mit
10 MBit/s 100 MBit/s 1000 MBit/s 10 GBit/s
10Base5 100Base-TX 1000Base-T 10GBase-T
10Base2 100Base-T4 1000Base-SX 10GBase-CX4
10Base-T 100Base-T2 1000Base-LX 10GBase-LX4
10Base-FL 100Base-FX 1000Base-LH 10GBase-LW4
10Base-FB   1000Base-ZX 10GBase-SR
10Base-FP   1000Base-CX 10GBase-LR
10Base-SX     10GBase-ER
      10GBase-SW
      10GBase-LW
      10GBase-EW

Weitere Ethernet-Standards:

Weitere verwandte Themen:

Die Netzwerktechnik-Fibel

Die Netzwerktechnik-Fibel ist im iBookstore erhältlich Die Netzwerktechnik-Fibel für Amazon Kindle erhältlich