Ethernet
Layer 1
3 Übertragungsmedien:
- Strom
- Licht
- Luft
Strom
- Hochfrequenzkabel (z.B. Koaxialkabel)
- Niederfrequenzkabel (Twisted Pair)
Koaxialkabel
Besteht aus:
- Schirmgeflecht (gegen Interferenzen)
- Innenleiter (Kupferader)
Verwendet am Anfang von Ethernet bei Bustopologie, heute nicht mehr.
Bustopologie: Alle Geräte hängen an einem langen Kabel mit Terminators am Ende
- + einfach
- + leicht erweiterbar
- - fehleranfällig
- - wenn ein Stück unterbrochen ist geht das ganze Netzwerk nicht
Twisted Pair
Drähte verdrillt (heben gegenseitige Magnetfelder auf), 4 Paare die als Ganzes verdrillt sind.
Erhältlich als UTP (Unshielded) and STP (Shielded)
Verwendet in Sterntopologie:
- + Fehlersuche leichter
- + billiges Kabel
- + geringe Störempfindlichkeit
- - große Kabellänge
Kategorien (CAT)
| Cat | Typ | Frequenz | Anwendung |
|---|---|---|---|
| 1 | UTP | 0.4 MHz | Telefon & Modem |
| 2 | UTP | 4 MHz | Ältere Terminals |
| 3 | UTP | 16 MHz | 10Base-T Ethernet |
| 4 | UTP | 20 MHz | 16 Mbit Token Ring |
| 5 & 5e | UTP | 100 MHz | 100Base-TX |
| 6 | UTP | 250 MHz | 10GBase-T |
| 6a | STP | 500 MHz | 10GBase-T |
| 7 | STP | 600 MHz | ---||--- |
| 7a | STP | 1000 MHz | ---||--- |
| Dämpfung: Das Signal das am Ziel ankommt ist schwächer als das gesendet wurde, je länger das Kabel ist |
Ethernet-Standards:
Ka ob wir die alle wissen müssen
| Standard | Bezeicnung | Datenrate | Kabel |
|---|---|---|---|
| 802.3 | 10Base5 | 10M | Koaxial 500m |
| 802.3a | 10Base2 | 10M | Koaxial 185m |
| 802.3i | 10Base-T | 10M | RJ-45 100m |
| 802.3j | 10Base-FL | 10M | Glasfaser |
| 802.3u | 100Base-TX | 100M | RJ-45 100m |
| 802.3u | 100Base-FX100Base-SX | 100M | Glasfaser |
| 802.3z | 100Base-SX100Base-LX | 1G | Glasfaser |
| 802.3ab | 1000Base-T | 1G | RJ-45 100m |
| 802.3ae | 10GBase-__ | 10G | Glasfaser |
| 802.3an | 10GBase-T | 10G | RJ-45 100m |
Licht
- + hohe Bandbreiten
- + geringe Dämpfung (hohe Reichweiten)
- + störungsunempfindlich
- + Abhörsicher
- + Isolation
- - teuer
Glasfasern: je nach Verläufe der Brechungszahlen - Stufenindex: Multimode (mehrere Moden -> stärkere Dämpfung & kleinere Bandbreite, Impulsverbreitung) Totalreflexion
- Gradientenindex: "Wellen" Reflexion, Multimode, geringe Impulsverbreitung, höhere Bandbreite, geringe Dämpfung
- Einmoden-Faser: Sehr dünne Faser in der Mitte, nur eine Mode, geringe Dämpfung, sehr hohe Bandbreite
Verbindungen:
- Steckverbindung: große Dämpfung, einfach
- mechanische Spleiße: Verbindung mit Hülse, geringere Dämpfung, einfache Anwendung, sehr sauber gearbeitet
- thermische Spleiße: Verschmelzung, fast keine Dämpfung, Gerät sehr teuer
Layer 2
Token Ring: abgelöst seit den 80ern
CSMA/CD: bei Bustopologie: Kabel wird abgehört, wenn frei wird gesendet, wenn trotzdem eine Kollision passiert kommt ein JAM-Signal.
Hub: billiger als Switch, einfacher Verteiler
Switch: Teilt das Netzwerk auf in Kollisionsdomänen, eine Kollision kommt nicht über einen Switch hinaus.
Der erste Ethernet Standard hatte 2500m maximale Ausdehnung, Laufzeit 51.2 Mikrosekunden, minimale Framelänge 64 Byte
teilgeswitchtes Netz: Teilweise Hubs
vollgeswitchtes Netz: Nur Switches, keine Kollisionen, CSMA/CD keine Bedeutung
Mac-Adressen
6 Byte, 1 Bit Unicast/Multicast Marker, 1 Bit Globale/lokale Adresse, 22 Bit Hersteller, 24 Bit Geräte-Id
Frame:
DIX: (Dec, Intel, Xerox): Präambel (8), Zieladresse (6), Quelladresse (6), Typ (2), Daten (46-1500), Checksum (4) (Nicht Standard, keine Länge)
802.3 Frame: Erweitert um Länge, DSAP und SSAP (1, 1) (Sende und Empfangsprotokoll) und Control (1)
mit SNAP-Header: DSAP und SSAP fix 0xAA, Control fix 0x03 und SNAP (5) < wird für herstellerprotokolle verwendet, z.B. CDP