W I N P A G E -- Netzwerk (Grundlagen)
| Ethernet |
| 1972 gegannen Forscher der Firma XEROX
im "Palo Alto Research Center" ein "Experimental Ethernet"
zu entwickeln. Die ersten Ergebnisse wurden allerdings erst 1976 vorgestellt.
In den darauffolgenden Jahren wurde dann durch die Zusammenarbeit der
Firmen DEC, Intel und XEROX die später als Version 1.0 bezeichnete
Version des Ethernet entwickelt. Bereits zu diesem Zeitpunkt lag die Übertragungsgeschwindigkeit
bei 10 MBit/s.
Das Ethernet basiert auf zwei unterschiedlichen Topologien.
Das ist zum einen die Bustopologie, wie Sie in der 10Base-2 Spezifikation
definiert ist (Thin-Ethernet, Koaxverkabelung) und zum anderen die Sterntopologie,
die ihre Anwendung in der 10Base-T Spezifikation findet (Twisted-Pair).
Eine Ringtopologie, wie sie beim Token-Ring Verwendung findet, ist für
das Ethernet nicht vorgesehen.
Das Medienzugriffsverfahren ist die Verfahrensweise, mit
der eine Station auf das Medium zugreift - die Station möchte also
das Netzwerk zum Senden von Daten nutzen.
Wenn eine Station über das Ethernet zu senden beabsichtigt, dann
horcht sie, ob gerade eine andere Station Daten verschickt. Ist das Netz
frei, beginnt sie einen Datenframe zu senden.
Beginnt aber eine zweite Station ebenfalls genau in diesem Augenblick
zu senden, dann kommt es zu einer sogenannten Kollision.
Diese Kollision wird von beiden Stationen erkannt, das Senden wird sofort
eingestellt und ein spezielles Störungssignal (jamming signal) auf
das Segment gelegt.
Nach einer, von jeder Station zufällig ermittelten Zeitspanne beginnt
die Station, deren Zwangspause am kürzesten ist, als erstes zu senden.
Dieses Verfahren hat die Bezeichnung: Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection, kurz CSMA/CD genannt.
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| 10 MBit Netzwerk (Ethernet) |
| In einem 10 MBit Netzwerk beträgt
die theoretisch maximale Geschwindigkeit rechnerisch 1250 KB/sec. Aufgrund
von Potokol- und Modulations-Overhead, der immer rund 20% beträgt,
erhält man jedoch in der Praxis Werte von ca. 1 MB/sec.
990 KB/sec wären durchaus akzeptabel.
8 Bit = 1 Byte
10 MBit entsprechen 10.000 KBit. Geteilt duch 8 ergibt 1250 KB/sec
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| 100 MBit Netzwerk (Fast-Ethernet) |
| In einem 100 MBit Netzwerk beträgt
die theoretisch maximale Geschwindigkeit rechnerisch demnach 12500 KB/sec.
Wenn man die 20% für Potokol- und Modulations-Overhead abzieht, kommt
man auf ca. 10 MBit/sec in der Proxis als ideale Geschwindigkeit. Hinzu
kommen aber noch Faktoren wie Paketlänge und Kabelqualität,
die bei 10 MBit Netzen nicht so sehr in Gewicht fallen, aber bei höherer
Geschwindigkeit leider eine größere Rolle spielen.
So kommt es auch, dass die Geschwindigheit in der Praxis
zwischen 6-9 MB/sec liegen kann. In ganz optimalen Fällen sind wie
oben erwähnt auch Werte von 10 MB/sec möglich.
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| 1 GBit Netzwerk (Gigabit-Ethernet) |
| Neben den Funknetzen wird natürlich
auch das kabelgebundene Ethernet weiterentwickelt. Das Ergebis ist das
Gigabit-Netzwerk, welches die Rechner mit 1.000 MBit verbindet.
90 MB/sec sind der ideale Wert in der Praxis, der wie immer 20% unter
dem maximalen rechnerischen Wert von 125 MBit/Sec liegt. Damit ist das
Gigabit-Ethernet schneller als jede aktuelle Festplatte.
Im Prinzip ist das GBit Netzwerk abwärtskompatiebel
zu seinen Vorgängern, allerding wird für die volle Geschwindigkeit
eine neue Technik eingesetzt.
Wurden bisher von den 4 Adernpaaren nur 2 für das Ethernet benutzt
(TX und RX), so sind nun alle 4 Paare (also 8 Adern) notwendig.
Außerdem kommt eine neue, fünfstufige Pulsamplituden-Modulation
zum Einsatz. Pro Adernpaar und Taktzyklus des 100-MHz-Taktes werden nicht
nur 1 Bit, sondern mehr als 2 Bit an Informationen übertragen. In
der Summe ergibt sich so etwas mehr als 1 GB/sec. Die "überschüssige"
Bandbreite wird für eine Plausibilitätsprüfung (ähnlich
dem Parity-Bit) verwendet, was die Lesbarkeit des Signals erhöt.
Den Nachteil der 8 Adern gleicht die Tatsache aus, dass
beim Gigabit-Ethernet keine gekreuzten Kabel (Crossover) mehr notwendig
sind. Jedes Gerät erkennt selbständig, ob die Gegenstelle eine
Netzwerkkarte ist, oder ein Switch und stellt sich darauf ein.
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| Umrechentabelle |
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| |
Bit |
Byte |
Kilobyte |
Megabyte |
Gigabyte |
| Bit (b) |
1 |
0,125 |
0,00012207
|
0,000000119209 |
0,000000000116415 |
| Byte (B) |
8 |
1 |
0,00097656 |
0,000000953674 |
0,000000000931323 |
| KB |
8192 |
1024 |
1 |
0,000976563 |
0,000000953674 |
| MB |
8388608 |
1048576 |
1024
|
1 |
0,00097656 |
| GB |
8589934592 |
1073741824 |
1048576 |
1024 |
1 |
|
 |
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