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Ethernet

"Ja, aber ich würde lieber den Bus nehmen. Es gibt nichts schöneres auf der Welt als einen Bus."
Charles, Prince of Wales, als er gefragt wurde, ob er die Reise mit der königlichen Segelyacht nach Tobruk genossen habe.
Der zur Zeit am weitesten verbreitete Standard für lokale Netze ist Ethernet. Er geht auf gemeinsame Spezifikationen von Intel, DEC und Xerox zurück. Der Name (Ether = Äther) weist noch auf die ersten Funknetze (ALOHA) hin. Die Datenübertragung erfolgt mit dem CSMA/CD-Verfahren. Auf dem Ethernet können verschiedene Protokolle laufen, z. B. TCP/IP, DECnet, IPX/SPX (Novell), etc.
Das Ethernet besteht physikalisch aus verschiedenen Typen von 50-Ohm-Koaxkabeln oder paarweise verdrillten Leitungen (Twisted-Pair), Glasfasern, oder anderen Medien (siehe nächsten Abschnitt). Die Datenrate beträgt typisch 100 MBit/s (früher 10 MBit/s, 1000 MBit/s läft an). Die wichtigsten Eigenschaften nach der ursprünglichen Spezifikation sind:

Datenrate: 10 MBit/s
Maximale Länge des gesamten Netzes: 2500 m
Maximale Zahl der Knoten: 1024
Medium: Koaxkabel, Basisbandübertragung
Zugriffsverfahren: CSMA/CD
Datenprotokoll: Frames variabler Größe

Die Daten werden in Paketen gesendet und mit Verwaltungsinfo zu Beginn und CRC-Prüfinfo am Ende versehen (Ethernet-Frame). Ethernet basiert, wie andere Netze auch, auf einer Sammlung von Medium- und Protokollspezifikationen. Zuunterst liegt die physische Ebene; sie umfaßt neben der Verkabelung auch die Signalerzeugung und -kodierung. Als Ethernet von DEC, Intel und Xerox aus der Taufe gehoben wurde, gab es nur eine Verkabelungsart, der heutige Ethernet-Standard kennt eine Vielfalt von Topologien. Ethernet-Anwender müssen bei der Vernetzung nicht nur zwischen den Protokollen auf den höheren Schichten wie TCP/lP und IPX/SPX unterscheiden, sondern auch noch den richtigen Ethernet-Frame wählen. 'Server not found' oder ähnliche Fehlermeldungen stellen sich manchmal selbst dann ein, wenn alle Ethernet-Treiber auf Workstation und Server korrekt geladen sind und keine Kabelprobleme bestehen. Der Grund liegt nicht selten darin, daß Ethernet nicht gleich Ethernet ist. Gleich vier verschiedene Dialekte sind heute in Gebrauch, die erschwerenderweise ziemlich inkonsistent benannt sind. Kein anderes lokales Netz weist diese Eigentümlichkeit auf. Groß sind die Unterschiede nicht; sie beschränken sich auf ein paar Bytes in den übertragenen Datenpaketen (Frames) und lassen sich in der Regel durch einfache Konfigurationsänderungen der Netztreiber regulieren. Die elektrischen Anschlußbedingungen im weitesten Sinne sind für die verschiedenen LAN-Typen standardisiert. Es handelt sich dabei um die Standards des IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, USA). Das IEEE ist eine internationale Vereinigung, die sich mit allen wesentlichen Aspekten der Elektrotechnik beschäftigt. Verbindlich für lokale Netze sind die Empfehlungen des Subkomitees mit der Kurzbezeichnung 802. Eine relativ neu gegründete Runde beschäftigt sich mit drahtlosen LANS (802.11). Physikalisch handelt es sich bei Ethernet immer um einen Bus, an den die Stationen elektrisch parallel angeschlossen sind. Das klassische Ethernet benutzt als Medium das yellow cable, ein dickes, vierfach abgeschirmtes Koaxkabel. Die beiden Enden des Kabels sind mit an den Wellenwiderstand des Kabels (50 Ohm) angepaßten Widerständen abgeschlossen, um Reflexionen zu vermeiden. Wenn eine Station nun Daten an eine andere senden will, schickt sie digitale Signale auf Reisen. Diese Signale breiten sich vom Anschlußpunkt der Station nach beiden Seiten hin gleichmäßig aus. Irgendwo auf dem Weg liegt dann der Empfänger, der die Signale am Kabel abgreifen kann und für die weitere Nutzung aufbereitet. Unabhängig davon wandern die Signale jedoch weiter, bis sie die Leitungsenden des Ethernet-Kabels erreicht hat. Dort wird ihre Energie vollständig von den Abschlußwiderständen aufgenommen, so daß es nicht zu Reflexionen kommt.
Nach einer gewissen Zeit, die aus der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signale und der Entfernung der sendenden Station zu den beiden Kabelenden resultiert, sind die Signale 'verschwunden' und das Kabel wieder frei. Dieses Prinzip liegt allen Ethernet-Varianten zugrunde. Es gibt jedoch Unterschiede in der Topologie des Netzes und beim verwendeten Kabel.
Die Daten werden in Paketen, sogenannten 'Frames' zusammengefaßt. Jedes Paket trägt zu Beginn Verwaltungsinformationen (z. B. Absender- und Empfängerstation, Länge, etc.) und nach den Nutzdaten schließt sich eine Prüfinformation an. Leider gibt es keinen einheitlichen Frame, sondern entwicklungsgeschichtlich bedingt Frames mit unterschiedlichem Aufbau. Es gab bereits Ethernet-Installationen, lange bevor dieses Netz unter der Nummer 802.3 vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) standardisiert wurde. Was Novell eigenmächtig als 'Ethernet 802.3' bezeichnet, ist jedoch etwas anderes.

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