Kleines ABC der Netzwerkverkabelung

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 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.

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 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 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.

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.

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.

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.

Während 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.

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.

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.

Als Broadcast bezeichnet man einen Rundruf an alle Netzteilnehmer. Eine typische Broadcast-Anwendung ist der ARP-Request. Auch andere Protololle - etwa RIP - nutzen Broadcast-Meldungen.

Broadcast-Meldungen werden nicht über Router oder Bridges weitergegeben.

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.

Andere Bezeichnung für Ethernet auf der Basis von 10Base2.

Anwendungen, welche Verbindungen zu sogenannten Servern aufbauen, um die entsprechenden Dienste zu nutzen. Der bekannteste Client ist der Web-Browser, welcher die Verbindung zu einem Web-Server aufnimmt. Praktisch alle Internet-Dienste, wie Mail, FTP, Telnet, Socket usw. arbeiten nach dem Client-Server Schema.

Der Client ist quasi der "Anrufer", während der Server auf "Anrufe" wartet, um diese bei Bedarf anzunehmen.

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 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.

Die unveränderbare, physikalische Adresse einer Netzwerkkomponente im 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.

Protokoll, das die Verbindung von Teilnehmern ermöglicht, die in unterschiedlichen Netzwerken positioniert sind.

Die IP-Adresse ist eine 32-Bit-Zahl, die jeden Netzteilnehmer im Internet bzw. Intranet eindeutig identifiziert. Sie besteht aus einem Netzwerkteil (Net-ID) und einem Benutzerteil (Host-ID).

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.

Lokales Netz innerhalb eines begrenzten Gebiets unter Anwendung eines schnellen Übertragungsmediums wie z.B. Ethernet

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.

Router verbinden zwei unterschiedliche Netze, wobei im Gegensatz zu Bridges nicht anhand der Ethernet-Adresse, sondern in Abhängigkeit von der IP-Adresse entschieden wird, welche Datenpakete weiterzuleiten sind.

Anwendungen, welche Verbindungen von sogenannten Clients annehmen und die entsprechenden Dienste zur Verfügung stellen. Der bekannteste Server ist der Web-Server, welcher die Verbindungen von einem Web-Browser annimmt. Praktisch alle Internet-Dienste, wie Mail, FTP, Telnet, Socket usw. arbeiten nach dem Client-Server Schema.

Der Server wartet quasi auf "Anrufer", um diese bei Bedarf anzunehmen, während der Client der "Anrufer" ist.

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.

TCP setzt auf IP auf und sorgt nicht nur für die Verbindung der Teilnehmer während der Datenübertragung, sondern stellt auch die Korrektheit der Daten und die richtige Abfolge der Datenpakete sicher.

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. auch AUI-Anschluß) ist der Transceiver als externe Komponente direkt am Netzwerkkabel angebracht.

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).

• 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.

Nicht abgeschirmtes Datenkabel, bei dem jeweils zwei Kabeladern miteinandernder verdrillt sind.