Ethernet Medien Zugriff

Grundlagen des Ethernets

• 1970er Jahren von Bob Metcalfe bei der Firma Xerox entwickelt
• Ethernet wurde daher mit Hinblick auf geringe Kosten und einfache Realisierung entworfen.
• Aufbau als Busstruktur
• Alle Rechner an einer gemeinsamen Leitung angeschlossen
• Die englische Bezeichnung dieser Technik ist shared medium.
• Kein durchgehender Datenstrom, sondern in Form von kleinen Datenpaketen
• Datenpakete werden auch als ethernet frames genannt
• Maximale Größe (MTU) beträgt beim klassischen Ethernet 1.518 Byte
• Ausnahme sind Jumbo Frames 9.000 Byte
• Verbreitetste Datenübertragungsverfahren in lokalen Netzwerken, sowohl über Kupfer- als auch über Glasfaserleitungen.

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Medienzugriffsverfahren CSMA/CD

Auf Grund der gemeinsam genutzten Leitung für die Signalübertragung musste ein Verfahren gefunden werden, dass eine störungsfreie Übermittlung ermöglichte. Die Lösung des Problems ist der CSMA/CD (carrier sense multiple access/collision detection)-Algorithmus. Dabei prüft ein Rechner vor dem Senden seiner Daten, ob gerade Signale auf dem Kabel übertragen werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als carrier sense. Sollte die Leitung belegt sein, wartet der Rechner eine zufällige Zeitspanne (die so genannte backoff time). Wenn die Leitung frei ist, sendet der Rechner seine Signale, die dann von allen anderen Stationen empfangen werden. Wenn nun zwei Stationen gleichzeitig prüfen, ob die Leitung frei ist, und dann zum gleichen Zeitpunkt ihre Signale senden, kommt es zu einem mehrfachen Zugriff, dem so genannten multiple access. Durch die Überlagerung der Signale können diese nicht mehr erkannt werden, die Datenübertragung ist damit fehlerhaft. Eine solche gleichzeitige Übertragung zweier oder mehrerer Signale bezeichnet man als Kollision. Solche Kollisionen sind nicht vermeidbar, aber erkennbar. Dazu prüfen alle Stationen im Netzwerk ständig die Signale, die über die Leitung übertragen werden. Wenn ein Rechner im Netzwerk eine solche Kollision bemerkt, sendet er ein jam-Signal, und alle Rechner im Netzwerk stellen das Senden sofort ein. Dann warten alle Rechner, die Da-