Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 17

Lokale Netze nach IEEE 802.3 und ISO 8802.3 mit CSMA/CD-System

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IEEE 802.3 10Base-5

Das 10Base-5 entspricht technisch weitestgehend dem Basis-Ethernet der V.2, wie es bereits in der letzten Folge dargestellt wurde. Logisch unterscheidet es sich vor allem durch die LLC, die bei V.2 fehlt. Ein Koaxialkabelsegment darf 500 m nicht überschreiten und muss über 50 Ohm/1W-Terminatoren verfügen.

Höchstens 100 MAUs (Medium Attachment Units) dürfen an einem Segment angeschlossen werden, wobei ein Minimalabstand von 2,5 m nicht unterschritten werden darf. Mit einer minimalen Signallaufgeschwindigkeit von 0,77c ergibt sich damit eine Laufzeitverzögerung von höchstens 2.165 ns. Ein AUI-Kabel darf höchstens 50 m lang werden; bei einer minimalen Signalgeschwindigkeit von 0,65c ergibt sich hier eine maximale Laufzeitverzögerung von 257 ns.

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Einzelne Segmente können mittels Repeatern oder Remote Repeatern zusammengeschaltet werden. Der CSMA/CD-Algorithmus erstreckt sich dann auf das ganze zusammengeschaltete Netz. Zwischen zwei Stationen dürfen höchstens fünf Segmente und vier Repeater liegen, die „eigenen“ Segmente eingeschlossen; von den Segmenten dürfen allerdings nur drei Segmente Koaxialsegmente sein. Die anderen Segmente ergeben sich aus den max. 1.000 m langen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Remote Repeatern. So ist also die maximale Entfernung zwischen zwei Stationen 2.500 m.

IEEE 802.3 10Base-2 „Cheapernet“

Diese Version arbeitet mit einem dünnen Koaxialkabel. Nach Ansicht und Erfahrung des Autors entstehen hierdurch fast nur Nachteile, der im Namen versprochene Kostenvorteil gegenüber der Version 10Base-5 lässt sich in den meisten Fällen sicher auch durch hartes Verhandeln herausholen.

IEEE 802.3 10Base-T Twisted Pair-LAN

Eine universelle, seriöse Verkabelungsstrategie beruht heute auf dem Konzept sternförmiger Vernetzung zu Technikräumen hin. 10Base-T ist der Teil des IEEE 802.3-Standards, der als erster den Einsatz einer solchen Verkabelungsstruktur auch für Ethernet erlaubte.

10Base-T ist der erste wirkliche Standard für Netze vom Ethernet-Typ auf Twisted Pair.10Base-T spezifiziert ein CSMA/CD-“Bus“-Netz mit 10 Mbit/s auf UTP. Der „Bus“ wird durch einen Konzentrator, im Standard „Multiport Repeater Unit“ (MRU) genannt, nachgeahmt. Alle Stationen sind mit diesem MRU über Vierdraht-UTP verbunden.

Der Ausfall einer Station oder des Kabels zwischen Station und MRU hat keine Rückwirkungen auf die Gesamtfunktion des Netzes, wenn man davon absieht, dass man diese Station nicht mehr erreichen kann. Der große Vorteil gegenüber der Realisierung auf Koaxialkabel liegt vor allem in der leichten Lokalisierbarkeit von Fehlern. Bei Koax-Ethernet sind vor allem Fehler, die gar nicht unmittelbar am Kabel oder den Transceivern liegen, aber darauf zurückwirken, schwer auszumachen.

Die vielgepriesenen Logik-Analysatoren und TD-Reflektometer sind sicherlich unverzichtbar, aber nicht allmächtig. Hier ist eine sternförmige Topologie, bei der sich alle Einzelteile leicht isolieren lassen, von erheblichem Vorteil.

Außerdem sieht der Standard einen „Link Integrity Test“ vor, der im MRU implementiert ist.

Die Unterteilung der MAU sieht wegen der Sternstruktur etwas anders aus als bei 10Base-5 oder -2, Das AUI (Attachment Unit Interface) wird eigentlich nur dann benötigt, wenn der Transceiver nicht direkt auf der Adapterkarte sitzt. Dies war bei 10Base-5 der Fall. Praktisch alle 10 Base-T-Produkte haben aber einen integrierten Transceiver. Da der Standard neueren Datums als seine Koaxialkabelkollegen ist, hat man auch von vornherein die Möglichkeit unterschiedlicher Übertragungsmedien (z.B. 100 Ohm UTP oder 150 Ohm STP nach IBM Typ 1) berücksichtigt und die Schnittstelle zum Medium nochmals unterteilt in PMA (Physical Medium Attachment) und MDI (Medium Dependent Interface).

So kann man jederzeit auch nachträglich leicht zusätzliche Übertragungssysteme, Codierungen und Übertragungsmedien, die einem fortgeschrittenen Stand der Technik entsprechen, einbringen, ohne den ganzen Standard ändern zu müssen. Bei 100 Base-T wird von den unterschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten intensiver gebrauch gemacht, wie wir noch sehen werden.

Die max. Entfernung zwischen zwei MAUs ohne Zwischenverstärker wurde auf 100 m festgelegt, wobei die MRU ebenfalls eine Ansammlung von MAUs darstellt, die über den internen Bus der MRU zusammengeschaltet werden. Jeder Anschluss an eine MRU hat Repeater-Funktionalität, verstärkt also das Signal. In diesen 100 m sind allerdings Wandsteckdosen und Rangierverteiler sowie die Entfernungen, z.B. zwischen Endgeräten und Steckdosen, inbegriffen. Die Leistungsanforderung ist relativ gering und wird schon von besserem Telefonkabel erfüllt.

Neben dieser grundsätzlichen Regel gibt es nun eine Reihe von Möglichkeiten, 10Base-T Repeater Units zusammenzuschalten. Es ist müßig, alle diese Designregeln wiederzugeben.

weiter mit: IEEE 802.3 Fiber-Optic-Systeme

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