Das Ethernet Basissystem als Fundament lokaler Netze

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System-Zusammenfassung

Wie in der Ethernet-Spezifikation soll auch dieser Beitrag einen Überblick in Form einer stichwortartigen Zusammenfassung geben:

Paketformat

Stationen müssen in der Lage sein, Pakete auf dem gemeinsamen Koaxialkabelsystem mit dem vereinbarten Format und Zwischenraum zu senden und zu empfangen. Jedes Ethernet-V.2-Paket ist eine Folge von 8-Bit-Bytes. Das am wenigsten signifikante Bit jedes Bytes wird zuerst übertragen. Die maximale Paketgröße beträgt 1.526 Bytes, davon 1.500 Bytes Daten. Die minimale Paketgröße beträgt 72 Bytes, davon 46 Bytes Daten. Die Präambel dient der Einsynchronisierung, da sie durch die Manchester-Codierung bedingt bis auf ihr Ende genau eine Rechteckschwingung der Frequenz 10 MHz darstellt:

Adressierung

Das Feld „Zieladresse“ spezifiziert die Stationen, zu denen ein Paket gesendet wird. Jede Station prüft dieses Feld, um zu entscheiden, ob sie das Paket „annehmen“ soll. Das erste Bit dieses Feldes identifiziert den Adresstyp:

0: das Paket enthält die Adresse einer individuellen Zielstation,
1: das Paket identifiziert eine logische Gruppe von Zielstationen.

Haben alle 48 Bits den Wert 1 zeigt das ein Broadcasting im logischen Sinne an. Wenn eine einzelne Station angesprochen werden soll, so ist die angegebene Adresse eine physikalische Adresse. Wenn eine logische Gruppenadresse angegeben ist, muss jede Station (durch Vorgabe der Software der höheren Schichten) für sich „entscheiden“, ob sie an dieser Gruppe beteiligt ist.

Das 48-Bit-Feld „Quelladresse“ enthält die Adresse der paketversendenden Station. Das Typfeld enthält den Typidentifikator des Paketes für die Interpretation durch eine höhere Protokollschicht. Es wird damit die Interpretation des Datenteils unterstützt.

Das Datenfeld schließlich enthält eine ganzzahlige Anzahl von Datenbytes im Bereich zwischen 46 und 1.500. Das Minimum stellt die Unterscheidbarkeit von „richtigen“ Paketen und Kollisionsfragmenten sicher. Das 32-Bit-Feld der parallelen Prüfsequenz CRC enthält einen Prüfcode, der durch ein Polynom erzeugt wird.

Übertragungstechnik

Der Zwischenraum für den minimalen Paketabstand (Inter Frame Gap) muss 9,6 µs betragen, die minimale Ansteigs- und Abfallzeit für eine Übertragung. Das Round Trip Delay (a) ist die maximale Zeit, die ein Signal von der einen äußersten Seite des Netzes zur anderen braucht, und beträgt 51,2 µs.

Jede Bitsequenz, die kleiner als die minimale Paketlänge ist, wird als Kollisionsfragment identifiziert. Dies kann zur Kollisionsfilterung benutzt werden. Die Kontrollprozedur definiert, wie und wann eine Station Zugriff zum gemeinsam benutzten Übertragungsmedium hat. Dies ist hier 1-persistent CSMA/CD mit modifiziertem BEB. Zum Sendeverbot bei Anwesenheit einer Sendung einer anderen Station tritt allerdings noch das Sendeverbot im minimalen Paketabstand.

Aus der Bitzeit von 100 ns ergibt sich eine Datenrate von 10 Mbit/s. Die Anwesenheit des (virtuellen) Trägers wird durch die Anwesenheit von Datentransitionen angezeigt. Wenn im Intervall [0,75 bis 1,25] Bitzeiten nach der letzten Transition keine neue Transition stattfindet, dann ist der Träger abwesend, was mit dem Ende eines Paketes übereinstimmt.

Die Bezeichnung Träger ist für ein Basisbandübertragungsverfahren allerdings missverständlich, da es nach unserem bisherigen Verständnis bei diesen Verfahren keinen Träger gibt. Träger ist hier viel mehr eine Bezeichnung für eine Aktivität auf dem Kabel. Wie bereits dargestellt, haben sich kabelgebundene LANs aus den frühen Funksystemen entwickelt und der Begriff „Träger“ ist einfach ein Relikt aus dieser Zeit. Mittlerweile hat man ihn in der Literatur und bei den Produkten auch durch „Heartbeat“ ersetzt, wodurch der Zusammenhang zum Carrier „C“ im „CSMA“ endgültig verdunkelt wird.