Ethernet-Topologie auf koaxialer Basis
mit einer Übertragungsrate von 10MBit/s.
Weitere geläufige Bezeichnungen für 10Base2 sind auch Cheapernet
oder Thin-Ethernet. Es wird Koax-Kabel mit 50 Ohm Impedanz in einer
dünnen und flexiblen Ausführung verwendet, um die einzelnen
Stationen busförmig miteinander zu verbinden. Anfang und Ende eines
Segments müssen mit Abschlußwiderständen
von 50 Ohm abgeschlossen werden.
Die Transceiver sind auf den Netzwerkkarten
integriert, so daß der Bus direkt bis
an jeden Arbeitsplatz geführt werden muß, wo er über
BNC-T-Stücke an den Rechner angeschlossen wird.
Die Dämpfung des Kabels sowie die teilweise hohe Anzahl von Steckverbindern
beschränken ein 10Base2 Segment auf max. 185m mit max. 30 Anbindungen.
Zwischen zwei Stationen dürfen nicht mehr als vier Repeater
liegen.
Die Schwachstelle der physikalischen Bus-Topologien von Ethernet liegt
in der Tatsache, daß eine Unterbrechung des Kabels - z.B. durch
Abziehen eines Steckverbinders - den Stillstand des gesamten Netzsegmentes
zur Folge hat.
10Base5 - 10Mbit/s BASEband 500m/Segment
10Base5 ist die ursprüngliche Ethernet-Spezifikation.
Die Verkabelung beruht hier auf einem koaxialen Buskabel mit 50 Ohm Impedanz
und einer max. zulässigen Länge von 500m (Yellow Cable). Bedingt
durch die koaxiale Zwei-Leiter-Technik (Seele und Schirm) lassen sowohl
10Base5 als auch 10Base2 lediglich einen Halbduplex-Betrieb zu. Die Netzwerkteilnehmer
werden über externe Transceiver angeschlossen,
die über Vampir-Krallen die Signale direkt vom Buskabel abgreifen,
ohne dieses durch Steckverbinder o. ä. zu unterbrechen. Getrennt
nach Sende-, Empfangs- und Kollisions-Information werden die Daten vom
Transceiver auf einem 15-poligen D-SUB-Steckverbinder zur Verfügung
gestellt. Der Anschluß des Endgerätes erfolgt über ein
8adriges TP-Kabel von max. 50m Länge.
Zwischen zwei beliebigen Stationen dürfen nicht mehr als vier Repeater
liegen. Diese Regel betrifft allerdings nur "hintereinander" liegende
Repeater - bei der Realisierung baumartiger Netzwerkstrukturen kann also
durchaus eine Vielzahl von Repeatern eingesetzt werden.
Durch die Verwendung von relativ hochwertigem Kabel ohne jegliche Unterbrechungen
durch Steckverbinder ergeben sich die Vorteile der großen Segmentlänge
und der hohen Anzahl möglicher Anbindungen pro Segment (max. 100).
Die Dicke und Unflexibilität des Yellow Cable sowie die durch
externe Transceiver zusätzlich entstehenden Kosten sind die Hauptnachteile
von 10Base5 und haben wohl entscheidend zur Einführung von 10Base2
beigetragen.
10BaseT - 10Mbit/s BASEband Twisted Pair
Mit der Definition von 10BaseT wird die physikalische Topologie
von der logischen getrennt. Die Verkabelung ist, ausgehend von einem Hub
als zentraler aktiver Komponente, sternförmig ausgeführt. Es
wird ein mindestens zweipaariges Kabel der Kategorie 3 mit 100 Ohm Impedanz
verwendet, in dem die Daten getrennt nach Sende- und Empfangsrichtung
übertragen werden. Als Steckverbinder werden 8-polige RJ45-Typen
eingesetzt, in denen die Paare auf den Pins 1/2 und 3/6 aufgelegt sind.
Die max. Länge eines Segments (= Verbindung vom Hub zum Endgerät)
ist auf 100m begrenzt. Ihren Ursprung hat die 10BaseT-Topologie in den
USA, weil sie ermöglichte, die dort üblichen Telefonverdrahtungen
auch für den Netzwerkbetrieb zu nutzen. Für Deutschland entfiel
dieser Vorteil, da hier für die Telefonie Stern-4er-Kabel verlegt
wurden, die den Anforderungen der Kategorie 3 nicht entsprachen.
Kabelunterbrechungen oder abgezogene Stecker, die bei allen physikalischen
Busstrukturen einen Stillstand des gesamten Segmentes bedeuten, beschränken
sich bei 10BaseT lediglich auf einen Arbeitsplatz.
100BaseT4 - 100Mbit/s BASEband Twisted 4 Pairs
100BaseT4 spezifiziert eine Ethernet-Übertragung mit 100Mbit/s.
Wie bei 10BaseT handelt es sich um eine physikalische Sternstruktur mit
einem Hub als Zentrum. Es wird ebenfalls ein Kabel
der Kategorie 3 mit 100 Ohm Impedanz, RJ45 Steckverbindern und einer max.
Länge von 100m eingesetzt. Die zehnfache Übertragungsgeschwindigkeit
von 100Mbit/s bei gleichzeitiger Einhaltung der Kategorie-3-Bandbreite
von 25MHz wird u.a. auch durch die Verwendung aller vier Aderpaare erzielt.
Für jede Datenrichtung werden bei 100BaseT4 immer 3 Paare gleichzeitig
verwendet.
100BaseTX - 100Mbit/s BASEband Twisted 2 Pairs
100BaseTX spezifiziert die 100Mbit/s-Übertragung auf 2
Aderpaaren über eine mit Komponenten der Kategorie 5 realisierte
Verkabelung. Kabel, RJ45-Wanddosen, Patchpanel usw. müssen gemäß
dieser Kategorie für eine Übertragungsfrequenz von mindestens
100MHz ausgelegt sein.
Abschlußwiderstand
Bei koaxialen Netzwerktopologien wie 10Base5 oder 10Base2 muß
jeder Netzwerkstrang am Anfang und am Ende mit einem Abschlußwiderstand
(Terminator) abgeschlossen werden. Der Wert des Abschlußwiderstandes
muß der Kabelimpedanz entsprechen; bei 10Base5 oder 10Base2 sind
dies 50 Ohm.
Administrator
Systemverwalter, der im lokalen Netzwerk uneingeschränkte
Zugriffsrechte hat und für die Verwaltung und Betreuung des Netzwerks
zuständig ist. Der Administrator vergibt unter anderem die IP-Adressen
in seinem Netzwerk und muß die Einmaligkeit jeder IP-Adresse gewährleisten.
AUI - Attachment Unit Interface
Schnittstelle zur Anbindung eines externen Ethernet-Transceivers.
Getrennt nach Sende-, Empfangs- und Kollisions-Information werden die
Daten vom Transceiver auf einem 15-poligen D-SUB-Steckverbinder zur
Verfügung gestellt. Der Anschluß des Endgerätes erfolgt
über ein 8-adriges TP-Kabel von max.
50m Länge.
Wärend die AUI-Schnittstelle in der Vergangenheit hauptsächlich
zur Ankopplung von Endgeräten an 10Base5-Transceiver
(Yellow Cable) genutzt wurde, verwendet man sie heute eher zur Anbindung
an LWL-Transceiver (Glasfaser) o.ä.
BNC - Bayonet Neill Concelmann
Bei der BNC-Steckverbindung handelt es sich um einen Bajonettverschluß
zum Verbinden zweier Koaxialkabel. BNC-Steckverbindungen werden in 10Base2-Netzwerken
zur mechanischen Verbindung der RG-58-Kabel (Cheapernet)
verwendet.
Bridge
Bridges verbinden Teilnetze miteinander und entscheiden anhand
der Ethernet-Adresse, welche
Pakete die Bridge passieren dürfen und welche nicht. Die dazu notwendigen
Informationen entnimmt die Bridge Tabellen, die je nach Modell vom Administrator
eingegeben werden müssen oder von der Bridge dynamisch selbst erstellt
werden.
Bei einem Bus-System teilen sich mehrere Endgeräte eine
einzige Datenleitung (Busleitung). Da zu einer gegebenen Zeit jeweils
nur ein Endgerät die Datenleitung benutzen darf, erfordern Bus-Systeme
immer ein Protokoll zur Regelung der Zugriffsrechte. Klassische Bus-Systeme
sind die Ethernet-Topologien 10Base2
und 10Base5.
Kleine Endgeräte in TCP/IP-Ethernet
Netzwerken, die Schnittstellen für serielle Geräte und digitale
E/A-Punkte über das Netzwerk zur Verfügung stellen. Com-Server
können sowohl als Server als auch
als Client genutzt werden.
Ethernet
Ethernet ist die zur Zeit bei lokalen Netzen am häufigsten
angewandte Technologie. Es gibt drei verschiedene Ethernet Topologien:
10Base2, 10Base5 und 10BaseT
; die Übertragungsrate beträgt 10 Mbit/s.
Fast-Ethernet
Fast-Ethernet ist quasi ein Upgrade der 10BaseT-Topologie
von 10MBits/s auf 100 Mbit/s.
Ein Hub - oft auch als Sternkoppler bezeichnet - bietet die
Möglichkeit, mehrere Netzteilnehmer sternförmig miteinander
zu verbinden. Datenpakete, die auf einem Port empfangen werden, werden
gleichermaßen auf allen anderen Ports ausgegeben.
Neben Hubs für 10BaseT (10Mbit/s) und 100BaseTX
(100Mbit/s) gibt es sogenannte Autosensing-Hubs, die automatisch erkennen,
ob das angeschlossene Endgerät mit 10 oder 100Mbit/s arbeitet.
Über Autosensing-Hubs können problemlos ältere 10BaseT-Geräte
in neue 100BaseT-Netzwerke eingebunden werden.
ISDN - Integrated Services Digital Network
ISDN ist der neue Standard in der Fernmeldetechnik und hat das
analoge Fernsprechnetz in Deutschland komplett ersetzt. Bei ISDN werden
Telefon und Telefax, aber auch Bildtelefonie und Datenübermittlung
integriert. Über ISDN können also abhängig von den jeweiligen
Endgeräten Sprache, Texte, Grafiken und andere Daten übertragen
werden.
ISDN stellt über die S0 Schnittstelle eines Basisanschlusses zwei
Basiskanäle (B-Kanäle) mit je 64 kbit/s sowie einen Steuerkanal
(D-Kanal) mit 16 kbit/s zur Verfügung. Der digitale Teilnehmeranschluß
hat zusammengefaßt eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit
von 144 kbit/s (2B+D). In den beiden B-Kanälen können gleichzeitig
zwei unterschiedliche Dienste mit einer Bitrate von 64 kbit/s über
eine Leitung bedient werden.
LAN - Local Area Network
Lokales Netz innerhalb eines begrenzten Gebiets unter Anwendung
eines schnellen Übertragungsmediums wie z.B. Ethernet
Repeater
In lokalen Netzen dient ein Repeater zur Verbindung zweier Ethernet-Segmente,
um das Netz über die Ausdehnung eines einzelnen Segmentes hinaus
zu erweitern. Repeater geben Datenpakete von einem Netzwerksegment zum
anderen weiter, indem sie zwar die elektrischen Signale normgerecht "auffrischen",
den Inhalt der Datenpakete dabei aber unverändert lassen. Erkennt
der Repeater auf einen der angeschlossenen Segmente einen physikalischen
Fehler, wird die Verbindung zu diesem Segment abgetrennt ("partitioniert").
Die Partitionierung wird automatisch aufgehoben, wenn der Fehler nicht
mehr vorhanden ist.
Zwischen zwei Stationen dürfen nicht mehr als vier Repeater liegen.
Diese Regel betrifft allerdings lediglich "hintereinander" liegende
Repeater - bei der Realisierung baumartiger Netzwerkstrukturen kann
also durchaus eine Vielzahl von Repeatern eingesetzt werden.
STP - Shielded Twisted Pair
Abgeschirmtes Datenkabel, bei dem jeweils 2 Kabeladern miteinander
verdrillt sind.
Ein Switch bietet wie ein Hub die Möglichkeit, mehrere
Netzteilnehmer sternförmig miteinander zu verbinden. Switches vereinigen
die Funktionalität eines Hub mit denen einer Bridge:
Ein Switch "lernt" die Ethernet-Adresse
des an einem Port angeschlossenen Netzteilnehmers und leitet dorthin nur
noch diejenigen Datenpakete weiter, die an diesen Netzteilnehmer adressiert
sind. Eine Ausnahme bilden dabei Broadcast-Meldungen, die an alle Ports
weitergegeben werden (hier unterscheidet sich der Switch in seiner Funktion
von einer Bridge, die Broadcast-Meldungen
generell nicht weitergibt).
Neben Switches für 100BaseTX (100Mbit/s)
gibt es sogenannte Autosensing-Switches, die automatisch erkennen, ob
das angeschlossene Endgerät mit 10 oder 100Mbit/s arbeitet. Über
Autosensing-Switches können problemlos ältere 10BaseT-Geräte
in neue 100BaseT-Netzwerke eingebunden werden.
Transceiver
Das Wort Transceiver ist eine Zusammensetzung aus Transmitter
(Sender) und Receiver (Empfänger). Der Transceiver realisiert den
physikalischen Netzzugang einer Station an das Ethernet
und ist bei den modernen Ethernet-Topologien 10Base2
und 10BaseT auf der Netzwerkkarte integriert. Nur
bei 10Base5 (vgl. auchAUI-Anschluß)
ist der Transceiver als externe Komponente direkt am Netzwerkkabel angebracht.
Twisted Pair
Datenkabel, bei dem jeweils zwei Kabeladern miteinander verdrillt
sind. Durch die paarige Verseilung einzelner Doppeladern wird ein deutlich
reduziertes Übersprechverhalten zwischen den Doppeladern in einem
Kabel erreicht. Man unterscheidet bei Twisted-Pair-Kabeln zwischen ungeschirmten
UTP-Kabeln (Unshielded Twisted Pair) und geschirmten
STP-Kabeln (Shielded Twisted Pair).
TP-Kabel werden vor allem in der Netzwerktechnik eingesetzt und sind
nach ihren maximalen Übertragungsfrequenzen kategorisiert; in der
Praxis kommen heute meist zwei Typen zum Einsatz:
Kategorie-3-Kabel erlauben eine maximale Übertragungsfrequenz
von 25MHz, ausreichend für den Einsatz in 10BaseT-, aber auch 100BaseT4-Netzen.
Kategorie-5-Kabel erlauben eine maximale Übertragungsfrequenz
von 100MHz und reichen damit für alle heutigen Netzwerktopologien
aus.
UTP - Unshielded Twisted Pair
Nicht abgeschirmtes Datenkabel, bei dem jeweils zwei Kabeladern
miteinandernder verdrillt sind.
