Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 18

Fast Ethernet LANs nach IEEE 802.3u, 100 BASE-T und ANSI-FDDI

04.03.2009 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Der grundsätzliche Aufbau von 100 BASE-T; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Nach langer Nutzung von 10-Mbit-Netzen wurde der Wunsch nach einer schnelleren Lösung laut. Allerdings konnte Token Ring nicht weiterentwickelt werden und ein Versuch hier die völlig artfremde ATM-Technik zu etablieren scheiterte. Nach einigem Hin und Her verabschiedete das IEEE mit 802.3u jedoch endlich einen 100-Mbit-Standard für Ethernet. Verlierer dieser Entwicklung war vor allem das FDDI-Netz.

Wie viele Standards es bis zum 100-Mbit-Ethernet gab, zeigt schon alleine die Tatsache, dass man jetzt bereits beim Buchstaben „u“ für die Nummerierung der betreffenden Arbeitsgruppe angekommen war. Neben Breitband- und Optik-Varianten pflasterten auch Standards für Layer-Management, Wartung und Kompatibilität den Weg zum 100-Mbit-Ethernet.

Dennoch erblickte auch 100 BASE-T die Welt nicht ohne schwere Wehen, denn verschiedene Hersteller waren zwischenzeitlich vorgeprescht und hätten am liebsten natürlich ihre eigene Technologie als Standard gesehen.

100 Mbit pro Sekunde schnelle Fast-Ethernet-Anschlüsse gibt es auch heute noch in großer Zahl. Außerdem hat IEEE 802.3u in seiner Standardisierung sozusagen nebenbei auch gleich die Grundlagen für die Gigabit Ethernet Standards gelegt.

100 Base-T

Die Ethernet-Gemeinde umfasste zur Zeit ihrer Definition weit über 200 Millionen installierte Knoten. Damit war es nahe liegend, unmittelbar Erweiterungen am Ethernet-Basiskonzeptes für eine höhere Leistungsfähigkeit vorzunehmen. Eine wesentliche konstruktive Randbedingung war die Beibehaltung des Ethernet-Paketformates nach IEEE 802.3.

Nur dies ermöglichte einen nahtloses Zusammenspiel von Anwendungen auf Stationen, die die bisherige Variante mit 10 Mbit/s unterstützten und Anwendungen, die auf Stationen liefen, die hardwareseitig eine neue Variante mit 100 Mbit/s unterstützten. Niemand hat in jener Zeit ernsthaft eine andere Datenrate als 100 Mbit/s diskutiert.

Ein weiterer Konsens bestand in der Beschränkung auf Workgroups. Ein 100-Mbit/s-Ethernet sollte mit einfachen und preiswerten Komponenten ca. 100 Stationen versorgen, die allesamt höchstens 100 Meter von einem Verteiler entfernt sind.

Base-T als Basis

100 Base-T basiert wie 10 Base-T auf entsprechenden Konzentratoren zur Unterstützung einer sternförmigen Verkabelung. Allerdings hat man sich nicht auf eine Verkabelungsalternative einigen können, sondern letztlich vier unterschiedliche technische Varianten mit unterschiedlicher Verkabelung, unterschiedlicher Codierung und unterschiedlicher technischer Signalisierung definiert.

Deshalb musste das Referenzmodell gegenüber 10 Base-T nochmals weiter unterteilt werden. Der Data Link Layer bekommt unterhalb der Medium Access Control noch eine Reconcilliation Sublayer, dessen Aufgabe die Harmonisierung zwischen unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten und -verfahren hinsichtlich der Schnittstelle zwischen MAC und physikalischen Einheiten ist. Denn das Ziel der Hersteller war es, einheitliche Karten herauszubringen, die sozusagen selbst merken, ob sie in einem 10 Base-T oder einem 100 Base-T-Netz arbeiten und sich automatisch einstellen.

IEEE 802.3u hat außerdem ein Medium Independent Interface, MII, entwickelt, um auch zu einem späteren Zeitpunkt die Integration unterschiedlicher Übertragungstechniken nach neuestem Stand der Technik zu ermöglichen. Die physikalische Schicht umfasst folgende Komponenten:

  • Physical Coding Sublayer, PCS, für die Realisierung einer Leitungscodierung
  • Physical Medium Attachment, PMA, für die Realisierung des Übertragungsverfahrens
  • Physical Medium Dependent, PMD, für die Realisierung einer zum Übertragungsmedium passenden Signalisierung
  • Autonegotiation Sublayer für die automatische Abstimmung zwischen zwei Geräten über die zu verwendende Übertragungsprozedur (10 oder 100 Mbit/s, Halb- oder Vollduplex).

Wie vorausschauend das war, sieht man an der Entwicklung der Standards im Gigabit-Bereich.

weiter mit: Das Zentrum des 100-Base-T-Netzes

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