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Ethernet. Definition Ethernet Ethernet ist eine Technologie, die Software (Protokolle usw.) und Hardware (Kabel, Verteiler, Netzwerkkarten usw.) für kabelgebundene.

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Präsentation zum Thema: "Ethernet. Definition Ethernet Ethernet ist eine Technologie, die Software (Protokolle usw.) und Hardware (Kabel, Verteiler, Netzwerkkarten usw.) für kabelgebundene."—  Präsentation transkript:

1 Ethernet

2 Definition Ethernet Ethernet ist eine Technologie, die Software (Protokolle usw.) und Hardware (Kabel, Verteiler, Netzwerkkarten usw.) für kabelgebundene Datennetze spezifiziert, welche ursprünglich für lokale Datennetze (LANs) gedacht war und daher auch als LAN-Technik bezeichnet wird. Sie ermöglicht den Datenaustausch in Form von Datenframes zwischen den in einem lokalen Netz (LAN) angeschlossenen Geräten (Computer, Drucker und dergleichen).LANsDatenframes Auszug aus dem Ethernet-Wikipedia-Artikel Erste Planungsskizze zu Ethernet vom Erfinder Robert Metcalf.

3 OSI-Modell Schicht VIIAnwendungsschicht(Application) Schicht VIDarstellungsschicht(Presentation) Schicht VKommunikationsschicht(Session) Schicht IVTransportschicht(Transport) Schicht IIIVermittlungsschicht(Network) Schicht IISicherungsschicht(Data Link) Schicht IPhysikalische Schicht(Physical)

4 OSI-Modell Schicht VIIAnwendungsschicht(Application) Schicht VIDarstellungsschicht(Presentation) Schicht VKommunikationsschicht(Session) Schicht IVTransportschicht(Transport) Schicht IIIVermittlungsschicht(Network) Schicht IISicherungsschicht(Data Link) Schicht IPhysikalische Schicht(Physical) Ethernet

5 OSI-Modell Schicht VIIAnwendungsschicht(Application) Schicht VIDarstellungsschicht(Presentation) Schicht VKommunikationsschicht(Session) Schicht IVTransportschicht(Transport) Schicht IIIVermittlungsschicht(Network) Schicht IISicherungsschicht(Data Link) Schicht IPhysikalische Schicht(Physical) Ethernet TCP/IP

6 OSI-Modell Schicht VIIAnwendungsschicht(Application) Schicht VIDarstellungsschicht(Presentation) Schicht VKommunikationsschicht(Session) Schicht IVTransportschicht(Transport) Schicht IIIVermittlungsschicht(Network) Schicht IISicherungsschicht(Data Link) Schicht IPhysikalische Schicht(Physical) Ethernet TCP/IP HTTP,FTP,SMTP…

7 Ethernet ist nicht gleich Ethernet 10 Base2 100 Base-T 1000Base-LX 100Base-T4 1000Base-ZX 10GBase-LW4 10Base-FP 10GBase-EW 10Base-FB 10Base-SX

8 Ethernet ist nicht gleich Ethernet 10 Base2 100 Base-T 1000Base-LX 100Base-T4 1000Base-ZX 10GBase-LW4 10Base-FP 10GBase-EW 10Base-FB 10Base-SX

9 Ethernet ist nicht gleich Ethernet 100 Base-T Übertragungsgeschwindigkeit Übertragungsverfahren Kabel- und Stecker

10 Ethernet ist nicht gleich Ethernet Ethernet mit 10 MBit/s100 MBit/s1000 MBit/s10 GBit/s 10Base5100Base-TX1000Base-T10GBase-T 10Base2100Base-T41000Base-SX10GBase-CX4 10Base-T100Base-T21000Base-LX10GBase-LX4 10Base-FL100Base-FX1000Base-LH10GBase-LW4 10Base-FB 1000Base-ZX10GBase-SR 10Base-FP 1000Base-CX10GBase-LR 10Base-SX 10GBase-ER 10GBase-SW 10GBase-LW 10GBase-EW

11 Ethernet ist nicht gleich Ethernet Ethernet mit 10 MBit/s100 MBit/s1000 MBit/s10 GBit/s 10Base5100Base-TX1000Base-T10GBase-T 10Base2100Base-T41000Base-SX10GBase-CX4 10Base-T100Base-T21000Base-LX10GBase-LX4 10Base-FL100Base-FX1000Base-LH10GBase-LW4 10Base-FB 1000Base-ZX10GBase-SR 10Base-FP 1000Base-CX10GBase-LR 10Base-SX 10GBase-ER 10GBase-SW 10GBase-LW 10GBase-EW Twisted-Pair-Kabel

12 Ethernet ist nicht gleich Ethernet Ethernet mit 10 MBit/s100 MBit/s1000 MBit/s10 GBit/s 10Base5100Base-TX1000Base-T10GBase-T 10Base2100Base-T41000Base-SX10GBase-CX4 10Base-T100Base-T21000Base-LX10GBase-LX4 10Base-FL100Base-FX1000Base-LH10GBase-LW4 10Base-FB 1000Base-ZX10GBase-SR 10Base-FP 1000Base-CX10GBase-LR 10Base-SX 10GBase-ER 10GBase-SW 10GBase-LW 10GBase-EW Koaxialkabel Twisted-Pair-Kabel

13 Ethernet ist nicht gleich Ethernet Ethernet mit 10 MBit/s100 MBit/s1000 MBit/s10 GBit/s 10Base5100Base-TX1000Base-T10GBase-T 10Base2100Base-T41000Base-SX10GBase-CX4 10Base-T100Base-T21000Base-LX10GBase-LX4 10Base-FL100Base-FX1000Base-LH10GBase-LW4 10Base-FB 1000Base-ZX10GBase-SR 10Base-FP 1000Base-CX10GBase-LR 10Base-SX 10GBase-ER 10GBase-SW 10GBase-LW 10GBase-EW Koaxialkabel Twisted-Pair-Kabel Glasfaserkabel

14 Schicht 1 – Kabel und Stecker 10Base5 Koaxialkabel mit T-Stück und Abschlusswiderstand

15 Schicht 1 – Kabel und Stecker 10Base5 Koaxialkabel mit T-Stück und Abschlusswiderstand 100Base-TX Twisted-Pair Kabel mit RJ-45 Stecker

16 Schicht 1 – Kabel und Stecker 10Base5 Koaxialkabel mit T-Stück und Abschlusswiderstand 100Base-TX Twisted-Pair Kabel mit RJ-45 Stecker 1000Base-SX Glasfaserkabel

17 Schicht 1 - Topologie 10Base2, 10Base5: Ring-Topologie

18 Schicht 1 - Topologie 10Base2, 10Base5: Ring-Topologie Praktisch alle anderen Ethernet-Varianten: Stern-Topologie

19 Schicht 1 - Bitübertragungsverfahren Basisbandübertragung 10 Mbit/s Signalübertragung mit 10 MHz

20 Schicht 1 - Bitübertragungsverfahren Basisbandübertragung 10 Mbit/s Signalübertragung mit 10 MHz Gleichzeitiges Senden mehrerer Netzteilnehmer über das gleiche Medium nur über Zeitmultiplexing.

21 Schicht 1 - Bitübertragungsverfahren Breitbandübertragung

22 Schicht 1 - Bitübertragungsverfahren Breitbandübertragung Gleichzeitiges Senden mehrerer Netzteilnehmer über das gleiche Medium durch Frequenzmultiplexing. Einsatz im Fernsehnetz oder DSL.

23 Schicht 1 - Leitungskodierung 10Base-T: Manchester-Kodierung

24 Schicht 1 - Leitungskodierung 10Base-T: Manchester-Kodierung 100Base-TX: 4B5B + MLT3

25 Schicht 1 - Leitungskodierung 10Base-T: Manchester-Kodierung 100Base-TX: 4B5B + MLT3 Achtung: Ethernet überträgt asynchron. Die Leitungskodierung muss daher eine Taktrückgewinnung ermöglichen!

26 Schicht 2 - Ethernet-Frame Ethernet- Header Ethernet-DATACRC IP- Header IP-DATA IP-frame TCP- Header TCP-DATA TCP-frame Ethernet- frame

27 Schicht 2 - Ethernet-Frame Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten

28 Schicht 2 - Ethernet-Frame Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten Byte

29 Schicht 2 - Ethernet-Frame Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten Byte Die ersten 7 Byte dienen zum Aufwecken und Synchronisieren des Empfängers. Das Byte 8 warnt vor: „Jetzt kommt wichtiges Zeug!“

30 Schicht 2 - Ethernet-Frame Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten 8 Byte6 Byte Quell- und Zieladresse entsprechen den LAN-Adressen (MAC-Adressen) Von Sender und Empfänger. Beispiel: 5A-3B-CC F1

31 Schicht 2 - Ethernet-Frame Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten 8 Byte6 Byte Quell- und Zieladresse entsprechen den LAN-Adressen (MAC-Adressen) Von Sender und Empfänger. Beispiel: 5A-3B-CC F1 Physikalische Adresse == Zieladresse Rahmen an Vermittlungsschicht weitergeben Physikalische Adresse != Zieladresse Rahmen verwerfen

32 TypfeldProtokoll 0x0800IP Internet Protocol, Version 4 (IPv4)IPv4 0x0806Address Resolution Protocol (ARP)ARP 0x0842Wake on LAN (WoL)WoL 0x8035 Reverse Address Resolution Protocol (RARP)RARP 0x809BAppleTalkAppleTalk (EtherTalk) 0x80F3 Appletalk Address Resolution Protocol (AARP)AARP 0x8100VLAN Tag (VLAN)VLAN 0x8137Novell IPX (alt)IPX 0x8138Novell 0x86DDIP Internet Protocol, Version 6 (IPv6)IPv6 0x8863PPPoEPPPoE Discovery 0x8864PPPoEPPPoE Session Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten 8 Byte6 Byte Schicht 2 - Ethernet-Frame 2 Byte Das Typ-Feld gibt Auskunft über das verwendete Protokoll der nächsthöheren Schicht innerhalb der Nutzdaten.

33 Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten 8 Byte6 Byte Schicht 2 - Ethernet-Frame 2 Byte Daten werden bei Ethernet mit dem niederwertigsten Bit zuerst übertragen. entspricht der Bitsequenz Übertragung: 0xD

34 Präampel Ziel- adresse Quell- adresse Typ CRCDaten 8 Byte6 Byte Schicht 2 - Ethernet-Frame 2 Byte Signifikante Bits für Berechnung von 32-Bit-CRC-Code 0x04C11DB7 Generator für CRC-32:

35 Schicht 2 - Mehrfachzugriffsprotokoll Ethernet verwendet das Zufallszugriffsprotokoll CSMA/CD. CSMA = Carrier-Sense-Multiple-Access CD = Collision-Detection

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37 Wie erkennt der Sender Kollisionen? Messung der Leitung und Abgleich mit dem eigenen Sendesignal.

38 Wie erkennt der Sender Kollisionen? Messung der Leitung und Abgleich mit dem eigenen Sendesignal. Warum ist ein JAM-Signal nötig? Damit jeder Adapter von der Kollision erfährt. A B

39 Wie erkennt der Sender Kollisionen? Messung der Leitung und Abgleich mit dem eigenen Sendesignal. Warum ist ein JAM-Signal nötig? Damit jeder Adapter von der Kollision erfährt. A B Wie wird die Backoff-Zeit bestimmt? z.B. über eine Berechnung, basierend auf der MAC-Adresse des Adapters

40 Hub, Bridge, Switch Ein Hub/Repeater verstärkt die einkommenden Signale und leitet sie an alle Ports weiter. Ein Hub arbeitet nur auf Schicht 1!

41 Hub, Bridge, Switch Eine Bridge ist ein Hub mit Gedächtnis. Er verbindet zwei LAN-Segmente miteinander und merkt sich deren MAC-Adressen. Frames werden nur in das entsprechende LAN-Segment weitergeleitet, wenn sich das Ziel des Frames dort befindet. Ein Bridge arbeitet auf Schicht 2!

42 Hub, Bridge, Switch Ein Switch ist ein Bridge mit mehreren Ports (Multiport-Bridge). Ein Switch legt dazu eine Tabelle an, in der zu jedem Port die MAC- Adresse des angeschlossenen Adapters gespeichert wird.

43 Hub, Bridge, Switch Ein Switch ist ein Bridge mit mehreren Ports (Multiport-Bridge). Ein Switch legt dazu eine Tabelle an, in der zu jedem Port die MAC- Adresse des angeschlossenen Adapters gespeichert wird. Frames können durch den Einsatz von Switches zielgerichtet transportiert werden!


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