Layer 2 - 10Mbps Ethernet

Technik

Die Norm IEEE 802.3 definiert 10Mbps Ethernet. Die Datenpakete werden nach dem CSMA/CD Prinzip übertragen:
Carrier Sense
Jede Station horcht vor dem Senden, ob nicht bereits eine andere Station sendet. Wenn das der Fall ist, wartet sie.
Multiple Access
Wenn keine Station sendet, kann jede Station mit dem Senden beginnen.
Collision Detect
Beim Senden hört jede Station mit, ob nicht noch eine andere Station dazwischenfunkt, also fast gleichzeitig begonnen hat zu senden. Ist das der Fall, unterbrechen beide ihre Übertragung und warten eine zufällige Zeit bis zum Neubeginn.

Die Signalübertragung kann technisch im Baseband (allein auf der Leitung) oder im Broadband (gemischte Mediennutzung) erfolgen. Basebandbetrieb ist einfacher und erheblich billiger. Dieser Betrieb wird 10Base genannt. Je nach Übertragungsmedium wird dieser 10Base Betrieb weiter unterschieden:

10Base5
Mit dem ThickWire Kabel lassen sich bis zu 500m lange Segmente aufbauen, in die bis zu 100 Stationen eingesteckt werden können. Der Abstand zwischen zwei Stationen muß ein Vielfaches von 2,5m betragen.
10Base2
Mit einem Coaxialkabel lassen sich bis zu 185m lange ThinWire-Segmente aufbauen. An ein derartiges Kabel können bis zu 30 Stationen angeschlossen werden. Der Abstand zwischen zwei Station muß ein Vielfaches von 50cm betragen.
10Base-T
werden für Punkt-zu-Punkt Verbindungen bis 100m eingesetzt. Es werden zwei Adernpaare zur Kommunikation benötigt. Im Repeater-Repeater Betrieb müssen die Sende- & Empfangsleitungen gekreuzt werden, so der Anschluß am Repeater sich nicht umschalten läßt. Geeignet ist geschrimtes oder ungeschirmtes Kabel ab Kategorie drei. Die Übertragungsfrequenz beträgt etwa 20MHz. Vierpaariges Kabel gestattet den Full-Duplex-Betrieb mit 20Mbps.
10Base-F
Der Einsatz von Lichtwellenleiter soll helfen größere Entfernungen zu überbrücken. Dazu gibt es drei Substandards:
10Base-FP
bis 500m auf der Strecke: Hub-Station
10Base-FB
bis 2000m auf der Backbone-Strecke: synchron Repeater-Repeater
10Base-FL
wie 10Base-FB für Backbone-Strecken, ersetzt den etwas restriktiveren FOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link). 10Base-FB Adapter können mit FOIRL Adaptern kommunizieren, wenn die strengeren FOIRL Regeln eingehalten werden.

Strukturregeln

Um das CSMA/CD Protokoll einhalten zu können muß eine Kollision wirklich innerhalb der Laufzeit eines Paketes aus 576 Signalfolgen, also innerhalb von 57,6 µs jede Station erreicht haben. Anderenfalls bemerken die sendenden Stationen den Datenverlust durch die Kollision nicht.

Aus dieser Restriktion ergibt sich die maximale Größe einer Collision-Domain, bis zu der Netze aufgebaut werden können. Verzögerungszeiten entstehen durch die Signallaufzeiten auf den Kabeln und durch eingesetzte Repeater (Hubs).

Als Faustregel gilt: Es können max. zwei Repeater-Paare zwischen zwei beliebigen Stationen stehen.

Etwas genauer ist die 5-4-3-Repeater-Regel: Es dürfen zwischen zwei beliebigen Stationen in der Collision-Domain:

  • max. fünf Segmente
  • max. vier Repeater
  • max. drei 10Base2 oder 10Base5 Segmente
stehen.

Insgesamt können max. 1023 Stationen in einer Collision-Domain angeschlossen sein.

Will man ein Netz über die Grenzen einer Collision-Domain hinaus ausdehnen, so müssen Bridges oder höher angesiedelte Netztrenner dazwischengeschaltet werden.

zur ckzurück © 1996-2018 Lutz Donnerhacke @ IKS GmbH Jena Friday | 17.Aug.2018