8.1. Ethernets

Letztmalig dran rumgefummelt: 08.07.15 20:09:53

	Nach der Etablierung vieler verschiedener Netzwerktechniken zeigte sich sehr schnell so wohl die Notwendigkeit, Netzwerke zu nutzen, als auch der Aspekt der Wirtschaftlichkeit dieser Verbindungen - und da machte sich zumindest ein einheitlicher Übergang notwendig - das war die Geburtsstunde der Ethernets. Ethernet ist eine kabelgebundene Datennetztechnik für lokale Datennetze (LANs). Sie ermöglicht den Datenaustausch in Form von Datenrahmen zwischen allen in einem lokalen Netz (LAN) angeschlossenen Geräten (Computer, Drucker und dergleichen). Es umfasst Festlegungen für Kabeltypen und Stecker, beschreibt die Signalisierung für die Bitübertragungsschicht und legt Paketformate und Protokolle fest. 1973 von Robert Metcalfe (Xerox) entwickelt Schicht 1 (Bitübertragung) und 2 (Sicherung) des OSI-Modells (IEEE 802.3) Arten: Ethernet (10 Mbit/s) Fast Ethernet (100 Mbit/s) Gigabit Ethernet (1000 Mbit/s)
	1. Geschichte. Funktionsprinzip - derzeit gültige Standards 2. Adressierung & Framing 3. Serielle Datenübertragung 4. Protokolle, Schnittstellen, Interrupts etc. 5. Credits 6. Weblinks 7.Verwandte Themen
	die Informatikseiten Ethernet-Logo begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-) Wissen für Fortgeschrittene der Informatik   Informatik-Profi-Wisse
	Quellen: Lehr- und Übungsbuch Informatik Band 1 - 5 Seite ??? Technische und Theoretische Informatik  Seite ???
	Kommunikation in Netwerken mit: Netzwerkkommunikation Netzwerk-Testumgebung "Maerchenwald" Netzwerk-Testumgebung "HERAKLES" Technische Analyse von Netwerken mit: das E-Blocks-Kid
	Aufteilung in Teilbereiche - Subnets sind die Lösung: Subnets Netzwerksimulation mit Packet-Tracer Netzwerksimulation mit Filius

1. Geschichte, Funktionsprinzip - derzeit gültige Standards

	Ethernet in seinen unterschiedlichen Ausprägungen ist die wohl meistverbreitete LAN-Technologie. Es wurde ursprünglich entwickelt, um die Lücke zwischen langsamen Netzwerken mit großen Übertragungsstrecken und spezialisierten, auf einen Standort beschränkten Netzwerken zu schließen, die Daten mit hoher Geschwindigkeit über kurze Strecken übertragen. Ethernet ist die geeignete Lösung für lokale Anwendungen mit höchsten Datenraten. Dabei lag das Augenmerk bei der Entwicklung auf der gemeinsamen Nutzung von Ressourcen durch lokale Arbeitsgruppen. Wert gelegt wurde auf einfachen Aufbau, niedrige Kosten, Kompatibilität und hohe Geschwindigkeiten bei geringer Latenz.
	Heute ist Ethernet die weltweit vorherrschende LAN-Technologie. Der überwiegende Teil des Datenverkehrs im Internet stammt aus einem Ethernet-LAN und endet auch in einem solchen. Seit seinen Anfängen in den Siebzigerjahren des letzten Jahrhunderts wurde Ethernet fortwährend weiterentwickelt und erfüllt heute den steigenden Bedarf an Hochgeschwindigkeits-LANs. Als mit Glasfaserkabeln ein neues Medium eingeführt wurde, wurde Ethernet entsprechend angepasst, um von den Vorteilen optischer Verbindungen - hohe Bandbreite und geringe Fehleranfälligkeit - profitieren zu können. Heute ist das Protokoll, das 1973 eine Übertragungsgeschwindigkeit von gerade einmal 3 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) aufwies, in der Lage, Daten mit einer Rate von 10 Gbit/s zu senden. Der Erfolg von Ethernet ist Folge seiner Robustheit und eines problemlosen Betriebs, seiner Fähigkeit, schnell an neue Technologien angepasst werden zu können, seiner Zuverlässigkeit und der niedrigen Kosten für Installation und Upgrades. Mit der Einführung von Gigabit-Ethernet wurde, was einst als LAN-Technologie begann, dank der extrem vergrößerten Reichweiten nun zu einer Lösung auch für MANs und sogar WANs.
	die Idee zu Ethernet entstand ursprünglich in den frühen Siebzigerjahren des letzten Jahrhunderts aus dem Problem heraus, zwei oder mehr Benutzern die Verwendung des gleichen Mediums zu ermöglichen, ohne dass die Signale dieser Nutzer einander störten Alohanet wurde entwickelt, damit die verschiedenen Funkstationen auf den Inseln von Hawaii strukturierten Zugriff auf das gemeinsam genutzte Funkfrequenzband in der Atmosphäre erhalten konnten (anfänglich war das heutige Ethernet also eine Funktechnologie) aus Alohanet wurde später ein modernes MAC-Protokoll namens CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) diese Ursprungsversion von Ethernet war das erste LAN der Welt - es wurde vor mehr als dreißig Jahren von Robert Metcalfe und seinen Mitarbeitern bei Xerox entwickelt der erste Ethernet-Standard wurde 1980 von einem aus DEC, Intel und Xerox (kurz DIX) bestehenden Konsortium vorgestellt Metcalfe wünschte sich Ethernet als frei zugänglichen Standard, von dem alle profitieren sollten. Deswegen machte das DIX-Konsortium diesen neuen Standard zu einem offenen Standard Die ersten auf Ethernet basierenden Produkte kamen in den frühen Achtzigerjahren auf den Markt. Die Geräte waren in der Lage, Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 Mbit/s über ein dickes Koaxialkabel maximal zwei Kilometer weit zu übertragen
	das IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) ist eine Berufsorganisation, die Netzwerkstandards definiert 1985 veröffentlichte das IEEE-Standardisierungskomitee für lokale und regionale Netzwerke seine LAN-Standards ihre Bezeichnungen beginnen alle mit der Zahl 802. - der auf Ethernet basierende Standard hat die Nummer 802.3 das IEEE wollte sicherstellen, dass die Standards mit dem OSI-Referenzmodell des ISO kompatibel sind - man teilte die Sicherungsschicht des OSIModells in zwei getrennte Teilschichten: die MAC-Schicht (Media Access Control) und die LLC-Schicht (Logical Link Control) der 802.3-Standard befasst sich mit den Erfordernissen der Schicht 1 (Bitübertragungsschicht) und dem unteren Teil von Schicht 2 (MAC-Teilschicht) Mitte der Achtzigerjahre war die Ethernet-Bandbreite von 10 Mbit/s mehr als ausreichend für die PCs jener Zeit in den frühen Neunzigern jedoch waren die Computer schon wesentlich schneller geworden, und die ersten Benutzer hatten Probleme mit dem geringen Datendurchsatz in Ethernet-LANs 1995 veröffentlichte das IEEE dann einen Ethernet-Standard für 100 Mbit/s diesem folgten in den Jahren 1998 und 1999 Standards für Gigabit-Ethernet (d. h. 1 Milliarde Bits/s), und im Juni 2002 genehmigte das IEEE schließlich Ethernet-Standards für 10 Gbit/s alle neuen Ethernet-Standards sind weitgehend kompatibel mit dem Originalstandard ein Ethernet-Frame kann von einem PC über eine alte 10 Mbit/s-Netzwerkkarte gesendet werden, über diverse Zwischenstationen in einer Ethernet-Glasfaserleitung mit 10 Gbit/s transportiert und schließlich von der 100-Mbit/-Netzwerkkarte eines anderen Computers empfangen werden solange der Frame nur dem Ethernet-Standard entsprechend versendet wird, wird er nicht modifiziert dieser Umstand ist kennzeichnend für einen weiteren Faktor, der Ethernet so erfolgreich gemacht hat: Es ist extrem skalierbar, d. h., die Bandbreite des Netzwerks kann beliebig erhöht werden, ohne dass man die zugrunde liegende Ethernet-Technologie ändern müsste der ursprüngliche Ethernet-Standard (IEEE 802.3) wurde im Laufe der Zeit mehrfach ergänzt, um neue Übertragungsmedien zu berücksichtigen und höhere Übertragungsraten zu ermöglichen die wesentlichen Eigenschaften des Original-Ethernets wurden beibehalten alle Ethernet 802.3-Standards gehören zur gleichen Familie. Es bestehen Unterschiede zwischen den Standards, aber ihre Gemeinsamkeiten überwiegen bei weitem das Wichtigste ist, dass alle Protokolle der 802.3-Familie miteinander kompatibel sind.
	Hier Funktion von Ethernet und den IEEE Ethernet-Standards: Funktionsweise von Ethernet das Ethernet-Framing und die Fehlerbehandlung die verschiedenen Arten von Kollisionen in Ethernet-Netzwerken Kollisionsdomänen und Broadcast-Domänen Segmentierung von Netzwerken und die Geräte
	802.3 Ethernet und das OSI-Modell LAN-Spezifikation und das OSI-Modell Ethernet-Standards
	LANs sind Hochgeschwindigkeitswerke mit geringer Fehlerrate kleine geografische Gebiete (mit einem Durchmesser von maximal wenigen tausend Metern) beschränken sie verbinden Workstations, Peripheriegeräte, Terminals und andere Geräte innerhalb eines Gebäudes oder eines anderen örtlich begrenzten Bereichs miteinander

2. Adressierung & Framing

3. Serielle Datenübertragung

	Nicht nur in der Computerwelt ist der Einsatz der seriellen Datenübertragung unverzichtbar. In fast allen technischen Bereichen verwendet man das Übertragungsprinzip der seriellen Datenübertragung. Anders als bei der parallelen Datenübertragung werden bei der seriellen Datenübertragung die einzelnen Bits nacheinander versand. Doch wie funktioniert eigentlich die Kommunikation zwischen einem Empfängergerät (wie zum Beispiel der PC) und dem Sender (z.B. der Maus)? Im Folgendem erhalten sie ausführlichste Informationen zu diesem Thema.
	Bei der seriellen Datenübertragung werden die einzelnen Bits (Informationen) nacheinander auf einer Leitung übertragen. Hierbei unterscheidet man verschiedene Standards bzw. Schnittstellen. Da die Daten hintereinander übertragen werden, sind nur wenige Leitungen notwendig. Die Übertragungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Datenmenge und der Übertragungsgeschwindigkeit (Baudrate).

4. Schnittstellen, Prottokolle, Interrupts etc.

5. Credits

6. Weblinks

7. Verwandte Themen

	Im Begriff Wide-Aera Network läuft ja nun eigentlich technisch die gesamte Informatik zusammen - können und wollen wir gar nicht alles bedienen - aber einiges haben wir und stellen es als Denkanstoß auf diesen Links zur Verfügung. Schnell ist man natürlich im Innenleben der Netzwerke - nur für ganz harte Burschen geeignet ;-)
	Bereich Rechnernetzdienste & -sicherheit Netzwerkkommunikation Local Area Network - kurz: LAN   OSI Referenz-Layer   Netzwerkdienste   Netzwerk-Topologie   Netzwerk-Management   Wissensrecherche und Antwortzeitverhalten   Server-Management   Secuirty-Syteme in Netzwerken   Terminalserver   LINUX-Server   Intranets   E-Learning sowie Conntent-Managent-Systeme Lehrer & Schüler Online BSCW-Server
	Bereich Schulnetzwerk Logische Grobstruktur des Netzwerkes am Gymnasium Flöha unsere Netzwerk-Domain ROCKUNIVERSUM zum Sprachlabor   Organisation des Netzwerkes im Gymnasium Flöha strategische Netzwerkplanung taktische Planung des Netzwerkes im Gymnasium Flöha Fachbereich Informatik am Gymnasium Flöha
	Bereich Protokolle & Verfahren Datenübertragungsverfahren OSI Referenz-Schichtenmodell die RS232-Schnitttstelle Tabelle des UNICODES Kryptologie Digitale Signale Information, Nachricht und Signalbegriff
	Bereich Programmierungstechnik Programme Programmierung Programmiersprachen Software-Engeneering Datentypen - sind ja auch besond're Typen gewesen ;-) Logo der Struktogramme EVA-Prinzip & Objekt-, Attribut-, Operatiosnbeziehung Modultechnik Intel-Interrupt-Logo
	Bereich Rechnerarchitektur und Betriebssysteme Computergeschichte von-Neumann-Architektur Logo der Parallelrechnersystemee Betriebssysteme Mikroprozessoren
	Bereich Mikroprozessoren & Microcontroller der LC-80 POLYCOMPUTER Z80-CPU Mnemonic-Code-Notation höhere Programmierwerkzeuge ... und so funktioniert ein Computer   die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste die beliebte numerisch sortierte Schnell-Liste Allgemeine FLAG-Wirkung FLAG-Wirkung auf OP-Code-Gruppen Alphabetisch sortierte Dokumentation FLAG Teile I FLAG Teile 2 Allgemeine Funktionssymbolik Der LC-80 Simulator Microcontroller

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