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.
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