Networks and distributed
systems
Bielefeld University - Faculty
of technology
Der IEEE 802.3 Ethernetstandard im LAN
Eine Einführung
Der IEEE 802.3 Standard im LAN
Das Ethernet (IEEE 802.3) ist Teil der IEEE 802 LAN-Spezifikation. Mit
Hilfe des Ethernet können Daten über eine Entfernung von max. 2500m
übertragen werden. Diese Entfernung korrespondiert mit dem
zugrunde liegenden Übertragungsprotokoll (CSMA/CD) und der "damals" verwendeten Hardware (10Base5).
Das Ethernet gehört, sowie die anderen LAN-Technologien, zu der
Familie des sog. "best möglichen Datentransfers" auf einem nicht
exklusiven Übertragungsmedium. D.h. diese
Technologien bieten für sich allein genommen keine zuverlässige Datenübermittlung.
Für diese Anforderung werden Protokolle höherer Ebenen, wie
z.B. das Transmission Control Protocol (TCP) gebraucht. TCP
gehört zusammen mit dem Internet Protocol (IP) zum
TCP/IP Protokoll-Stapel der die Basis des Internet ist. Näheres
dazu ist in den Literaturhinweisen zu finden
Die IEEE 802 -Spezifikation für LANs untergliedert den Data Link Layer des
OSI-Modells in zwei Sub-Ebenen (GRAFIK:Osi.gif :5k
).
Der ``Medium Access Layer
(MAC)'' beinhaltet alle Protokoll-Spezifikationen,
die zum Gebrauch eines Mehrbenutzer Übetragungskanals notwendig
sind. Im Fall des Ethernet beinhaltet dieser die CSMA/CD- und die
Paket-Definition, welche im Folgenden beschrieben werden.
Das Logical Linc Control (LLC) Protokoll ist in der IEEE
802.2 spezifiziert und bietet höheren Protokollen,
unabhängig von der jeweiligen LAN-Technologie, eine einheitliche
Schnittstelle. Die Daten des LLC Protokoll werden durch die in der
MAC-Schicht generierten Daten gekapselt
(4k) . Damit ist das Ethernetpaket generiert. Diese Vorgehensweise
entspricht dem Prinzip der Protokollhierachie wie zuvor beschrieben.
Die einzelnen LAN-Typen wie Ethernet (IEEE 802.3), Token Ring (IEEE 802.5)
und Token Bus (IEEE 802.4) unterscheiden sich auf der physikalischen
Schicht, sowie auf der Medium Access Layer (MAC). Alle
anderen Schichten sind identisch. Diese Eigenschaft ist z.B. wichtig,
wenn zwei verschiedene LAN-Typen verbunden werden sollen (siehe Bridge).
Betrachtet man das Ethernet unter abstrakten Gesichtspunkten
besteht es aus drei Elementen:
- Eine Menge von Protokollen die den Zugriff auf ein
von mehreren Rechnern genutztes Übertragungsmedium durch
das Netzwerkinterface steuern.
- Ein Standardformat für die zu Übertragenden Daten, dem
Ethernetpaket (ethernet packet) oder
Ethernet-Rahmen (ethernet frame).
- Das physikalische Medium zum Transport der Daten
zwischen den Rechnern.
Die IEEE 802.3u Norm
Das Fast Ethernet oder 100Mbps Ethernet wurde in Anlehnung an den
bestehenden 10Mbps Standard geschaffen und ist als IEEE 802.3u
spezifiziert. Es beinhaltet z.B. 100BaseT, 100BaseFX und
100BaseT4. Der Name " Fast Ethernet" ist hier Programm, denn es wird
mit dem selben CSMAC/CD-Protokoll und der Paketstruktur wie im
"einfachen" Ethernet gearbeitet.
Die Übertragungsgeschwindigkeit wird durch besserere
Hardware, also Kabel, Interfaces, Switches, Router usw. erreicht.
Um die Paketlänge des 10Mbps Ethernet beibehalten zu können,
wurden hierbei die max. Netzausdehnung, bzw. die max. Weglänge
zwischen den Knoten im Netz stark verringert. Nur als
Beispiel gennant sei hier der 100BASE-TX Standard. Er basiert auf
einer Twisted Pair Verkabelung der Kategorie 5 und erlaubt eine
max. Segmentlänge von 100m und eine Netzausdehnung von 200m.
Zur Erinnerung: beim 10Mbps Ethernet liegt die max. Netzausdehnung bei 2500m.
