Ethernet/Schnittstelle: Unterschied zwischen den Versionen

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'''topic''' - Kurzbeschreibung
'''Ethernet-Schnittstelle''' - [[Port]] einer [[Ethernet-Netzwerkkarte]]


== Beschreibung ==
== Beschreibung ==
Eine '''Netzwerkkarte''' ist ein Gerät zur Verbindung eines [[Computer]]s mit einem [[Lokales Netzwerk|lokalen Netzwerk]] zum Austausch von [[Daten]].
[[Datei:NIC-FA312.jpg|mini|100-Mbit/s-PCI-Ethernet-Netzwerkkarte mit [[RJ-Steckverbindung|RJ45-Buchse]]]]
Eine Netzwerkkarte ist ein Gerät zur Verbindung eines [[Computer]]s mit einem [[Computernetzwerk]] zum Austausch von [[Daten]]


[[Datei:NIC-FA312.jpg|miniatur|250px|100-Mbit/s-PCI-Ethernet-Netzwerkkarte mit [[RJ-Steckverbindung|RJ45-Buchse]]]]
Diese Funktion befand sich früher fast ausschließlich auf einer [[Steckkarte]] für einen Erweiterungs[[steckplatz]] und ist mittlerweile auf den meisten [[Hauptplatine]]n direkt integriert
* Umgangssprachlich wird der Begriff auch für eine integrierte [[Netzwerkschnittstelle]] verwendet, die sich nicht auf einer separaten Steckkarte befindet


Diese Funktion befand sich früher fast ausschließlich auf einer [[Steckkarte]] für einen Erweiterungs[[steckplatz]] und ist mittlerweile auf den meisten [[Hauptplatine]]n direkt integriert.
Ihre primäre Aufgabe ist die Herstellung einer physikalischen Verbindung zum Netzwerk über ein geeignetes [[Zugriffsverfahren (Netzwerk)|Zugriffsverfahren]] (z. B. [[Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection|CSMA/CD]]) und die Implementierung der ersten oder auch zweiten [[OSI-Modell|OSI]]-Schicht (größtenteils [[Ethernet]])
* Umgangssprachlich wird der Begriff auch für eine integrierte [[Netzwerkschnittstelle]] verwendet, die sich nicht auf einer separaten Steckkarte befindet.
 
Ihre primäre Aufgabe ist die Herstellung einer physikalischen Verbindung zum Netzwerk über ein geeignetes [[Zugriffsverfahren (Netzwerk)|Zugriffsverfahren]] (z. B. [[Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection|CSMA/CD]]) und die Implementierung der ersten oder auch zweiten [[OSI-Modell|OSI]]-Schicht (größtenteils [[Ethernet]]).


; Was ist eine Netzwerkkarte?
; Was ist eine Netzwerkkarte?
* Erweiterungskarte oder Onboard
* Erweiterungskarte oder Onboard
* Ermöglicht Verbindung zu einem Computernetzwerk
* Ermöglicht Verbindung zu einem Computernetzwerk
* Bietet Anschlussmöglichkeit für Netzwerkkabel/-medium.
* Bietet Anschlussmöglichkeit für Netzwerkkabel/-medium
* Stellt eine Computeradresse zur Verfügung (Hardwareadresse).
* Stellt eine Computeradresse zur Verfügung (Hardwareadresse)


; Bezeichnungen für Netzwerkkarten
; Bezeichnungen für Netzwerkkarten


[[Datei:001.jpg|mini|'''Netzwerkadapter''']]
[[Datei:001.jpg|mini|Netzwerkadapter]]


* NIC
{| class="wikitable options"
* Netzwerkadapter  
|-
* Netzwerk-Contoller
! Bezeichnung !! Beschreibung
* Network Interface Card
|-
* Network Interface Controller
| NIC ||
|-
|| Netzwerkadapter ||
|-
| Netzwerk-Contoller ||
|-
| Network Interface Card ||
|-
| Network Interface Controller ||
|}


=== Aufgaben einer Netzwerkkarte ===
=== Aufgaben einer Netzwerkkarte ===
* Anpassung von parallel verarbeiteten Daten in bitserielle Daten
{| class="wikitable options"
* Feststellen, ob der Übertragungskanal frei ist
|-
* Entdecken von Daten-Kollisionen
! Funktion !! Beschreibung
* Erzeugen von Signalen auf dem Übertragungsmedium
|-
| Anpassung von parallel verarbeiteten Daten in bitserielle Daten ||
|-
| Feststellen, ob der Übertragungskanal frei ist ||
|-
| Entdecken von [[Kollision]]en ||
|-
| Erzeugen von Signalen auf dem Übertragungsmedium ||
|}


; Erweiterte Funktionen
; Erweiterte Funktionen
{| class="wikitable sortable options"
{| class="wikitable options big"
|-
|-
! Funktion !! Beschreibung
! Funktion !! Beschreibung
|-
|-
| Parallel tasking || gleichzeitiges Senden und Empfangen von Daten vom/zum Prozessor  
| Parallel tasking || Gleichzeitiges Senden und Empfangen von Daten vom/zum Prozessor
|-
|-
| Auto Negotiation || Automatische Anpassung der Geschwindigkeit an das Netzwerk  
| Auto Negotiation || Automatische Anpassung der Geschwindigkeit an das Netzwerk
|-
|-
| Hot-Swap/Hot-Plug || Ausfallsicherheit, Austausch im laufenden Betrieb
| Hot-Swap/Hot-Plug || Ausfallsicherheit, Austausch im laufenden Betrieb
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== Kartentypen ==
== Kartentypen ==
Netzwerkkarten bestehen auf der einen Seite aus einer Netzwerkschnittstelle, die für die jeweiligen Netzwerktypen bzw.  
Netzwerkkarten bestehen auf der einen Seite aus einer Netzwerkschnittstelle, die für die jeweiligen Netzwerktypen bzw. 
* die Netzwerkarchitektur ausgelegt ist, und auf der anderen Seite aus einer an die jeweilige Computerarchitektur angepasste [[Bus (Datenverarbeitung)|Bus]]-Schnittstelle.
* die Netzwerkarchitektur ausgelegt ist, und auf der anderen Seite aus einer an die jeweilige Computerarchitektur angepasste [[Bus (Datenverarbeitung)|Bus]]-Schnittstelle
* Seit einigen Jahren haben praktisch alle Computer die (kabelgebundene) Netzwerkfunktionalität bereits auf ihrer Hauptplatine und benötigen nur noch eine Netzwerkkarte, falls eine weitere, schnellere oder drahtlose Verbindung benötigt wird.
* Seit einigen Jahren haben praktisch alle Computer die (kabelgebundene) Netzwerkfunktionalität bereits auf ihrer Hauptplatine und benötigen nur noch eine Netzwerkkarte, falls eine weitere, schnellere oder drahtlose Verbindung benötigt wird
* Für drahtlose Netzwerke sind [[USB-Stick]]s oder [[PCI Express Mini Card]]s als Bauform üblicher als die traditionellen Einbaukarten.
* Für drahtlose Netzwerke sind [[USB-Stick]]s oder [[PCI Express Mini Card]]s als Bauform üblicher als die traditionellen Einbaukarten


=== Netzwerktypen ===
=== Netzwerktypen ===
Anfang der 1980er-Jahre gab es noch viele konkurrierende Netzwerkarchitekturen und Netzwerkkartentypen, die größere Verbreitung hatten, insbesondere [[ARCNET]], [[Ethernet]], [[LocalTalk]] und [[Token Ring]].
Anfang der 1980er-Jahre gab es noch viele konkurrierende Netzwerkarchitekturen und Netzwerkkartentypen, die größere Verbreitung hatten, insbesondere [[ARCNET]], [[Ethernet]], [[LocalTalk]] und [[Token Ring]]


* ARCNET operierte mit einem [[Tokenweitergabe|Token-Passing-Verfahren]] bei 2,5 Mbit/s und arbeitete meist auf [[Koaxialkabel]] (RG-62) als Bus- oder Stern-[[Topologie (Rechnernetz)|Topologie]].
* ARCNET operierte mit einem [[Tokenweitergabe|Token-Passing-Verfahren]] bei 2,5 Mbit/s und arbeitete meist auf [[Koaxialkabel]] (RG-62) als Bus- oder Stern-[[Topologie (Rechnernetz)|Topologie]]
* Es hatte bis 1985 deutliche Preisvorteile gegenüber Ethernet, daraus resultierten hohe Marktanteile.
* Es hatte bis 1985 deutliche Preisvorteile gegenüber Ethernet, daraus resultierten hohe Marktanteile
* Durch das Token-Passing-Verfahren arbeitet ARCNET deterministisch, lässt sich daher in [[Echtzeitsystem]]en einsetzen, was mit dem nicht höchstlasttauglichen [[Switch (Computertechnik)|ungeswitchten]] Ethernet problematisch ist.
* Durch das Token-Passing-Verfahren arbeitet ARCNET deterministisch, lässt sich daher in [[Echtzeitsystem]]en einsetzen, was mit dem nicht höchstlasttauglichen [[Switch (Computertechnik)|ungeswitchten]] Ethernet problematisch ist
* Ethernet verwendete zunächst meist 10-Mbit/s-Karten, die meist über ein Koaxialkabel (RG-58; Thin- oder Thick-Wire) als Bus verbunden wurden.
* Ethernet verwendete zunächst meist 10-Mbit/s-Karten, die meist über ein Koaxialkabel (RG-58; Thin- oder Thick-Wire) als Bus verbunden wurden
* Bis 1985 waren diese Karten noch sehr teuer, mit den [[NE1000]]/[[NE2000]]-Modellen kam es zu einem Preisverfall.
* Bis 1985 waren diese Karten noch sehr teuer, mit den [[NE1000]]/[[NE2000]]-Modellen kam es zu einem Preisverfall
* Ethernet ist heute das am weitesten verbreitete Verfahren.
* Ethernet ist heute das am weitesten verbreitete Verfahren
* Viele der anfänglichen Nachteile, insbesondere die Probleme bei hoher Last, konnten durch verbesserte Techniken und Komponenten wie Switches weitestgehend eliminiert werden.
* Viele der anfänglichen Nachteile, insbesondere die Probleme bei hoher Last, konnten durch verbesserte Techniken und Komponenten wie Switches weitestgehend eliminiert werden
* LocalTalk wurde fast ausschließlich von [[Apple]] eingesetzt, nutzte ein 232-kbit/s-Token-Passing-Verfahren über eine Zweidraht-Busverkabelung mit enger Anlehnung an die seriellen [[EIA-422|RS-422]]-Schnittstellen.
* LocalTalk wurde fast ausschließlich von [[Apple]] eingesetzt, nutzte ein 232-kbit/s-Token-Passing-Verfahren über eine Zweidraht-Busverkabelung mit enger Anlehnung an die seriellen [[EIA-422|RS-422]]-Schnittstellen
* Diese Art der Vernetzung war bei Apple-Rechnern sehr populär, denn von 1984 bis 1998 war diese Schnittstelle bei jedem Apple-Computer serienmäßig (ohne zusätzliche Einsteckkarte) vorhanden.
* Diese Art der Vernetzung war bei Apple-Rechnern sehr populär, denn von 1984 bis 1998 war diese Schnittstelle bei jedem Apple-Computer serienmäßig (ohne zusätzliche Einsteckkarte) vorhanden
* Für PCs (auch [[Novell]] Netware-Server) gab es passende LokalTalk-Netzwerkkarten, meist in 8-[[Bit]]-[[Industry Standard Architecture|ISA]]-Bus-Ausführung.
* Für PCs (auch [[Novell]] Netware-Server) gab es passende LokalTalk-Netzwerkkarten, meist in 8-[[Bit]]-[[Industry Standard Architecture|ISA]]-Bus-Ausführung
* Token Ring wurde vorwiegend im [[IBM]]-Umfeld (Banken) genutzt, es arbeitete bei 4 Mbit/s oder 16 Mbit/s im Token-Passing-Verfahren und hatte eine Ring-Topologie.
* Token Ring wurde vorwiegend im [[IBM]]-Umfeld (Banken) genutzt, es arbeitete bei 4 Mbit/s oder 16 Mbit/s im Token-Passing-Verfahren und hatte eine Ring-Topologie


Als 1995 der [[Fast Ethernet|Fast-Ethernet]]-Standard verabschiedet wurde, lichtete sich der Markt, und reine 10-Mbit/s-Ethernet-Karten wurden durch 10/100-Mbit/s-Karten ersetzt.
Als 1995 der [[Fast Ethernet|Fast-Ethernet]]-Standard verabschiedet wurde, lichtete sich der Markt, und reine 10-Mbit/s-Ethernet-Karten wurden durch 10/100-Mbit/s-Karten ersetzt
* Diese sind nicht mehr am stärksten verbreitet, da [[Ethernet#Gigabit-Ethernet|Gigabit-Ethernet]]-Karten (die ebenfalls 10/100-Mbit/s-kompatibel sind) deutliche Marktanteile gewinnen konnten.
* Diese sind nicht mehr am stärksten verbreitet, da [[Ethernet#Gigabit-Ethernet|Gigabit-Ethernet]]-Karten (die ebenfalls 10/100-Mbit/s-kompatibel sind) deutliche Marktanteile gewinnen konnten


Diese Karten werden über [[Twisted-Pair-Kabel]] mit [[RJ-Steckverbindung|RJ45]]-/8P8C-Steckern an einen [[Switch (Computertechnik)|Switch]] angeschlossen (früher auch an einen [[Hub (Netzwerk)|Hub]]) und bilden so ein ''lokales Netzwerk'' ([[Local Area Network|LAN]]).
Diese Karten werden über [[Twisted-Pair-Kabel]] mit [[RJ-Steckverbindung|RJ45]]-/8P8C-Steckern an einen [[Switch (Computertechnik)|Switch]] angeschlossen (früher auch an einen [[Hub (Netzwerk)|Hub]]) und bilden so ein ''lokales Netzwerk'' ([[Local Area Network|LAN]])


1000-Mbit/s-Netzwerkkarten werden meist über Twisted-Pair-Kabel mit RJ45-Steckern ([[1000BASE-T]]) verbunden, zunehmend aber auch per [[Glasfaser]] (z. B. [[1000BASE-SX]]).
1000-Mbit/s-Netzwerkkarten werden meist über Twisted-Pair-Kabel mit RJ45-Steckern ([[1000BASE-T]]) verbunden, zunehmend aber auch per [[Glasfaser]] (z. B. [[1000BASE-SX]])
* Glasfasern werden bei noch schnelleren Verbindungen immer häufiger verwendet und ab 25 Gbit/s fast ausschließlich.
* Glasfasern werden bei noch schnelleren Verbindungen immer häufiger verwendet und ab 25 Gbit/s fast ausschließlich


Netzwerkkarten für drahtlose Netzwerke ([[Wireless LAN]]) fanden zunächst hauptsächlich in mobilen Geräten wie z. B. [[Notebook]]s oder [[Personal Digital Assistant|PDAs]] Verwendung, werden aber zunehmend auch in Desktop-[[Personal Computer|PCs]] verbaut.
Netzwerkkarten für drahtlose Netzwerke ([[Wireless LAN]]) fanden zunächst hauptsächlich in mobilen Geräten wie z. B. [[Notebook]]s oder [[Personal Digital Assistant|PDAs]] Verwendung, werden aber zunehmend auch in Desktop-[[Personal Computer|PCs]] verbaut


=== Bussysteme ===
=== Bussysteme ===
; Busseitig wechselten sich auch bei Netzwerkkarten verschiedene Standards ab
; Busseitig wechselten sich auch bei Netzwerkkarten verschiedene Standards ab
* Nicht für alle Bussysteme gab es Netzwerkkarten, beispielsweise nicht für den [[Accelerated Graphics Port]] (AGP).
* Nicht für alle Bussysteme gab es Netzwerkkarten, beispielsweise nicht für den [[Accelerated Graphics Port]] (AGP)
* Auch gab es eher exotische Konstruktionen über den [[Small Computer System Interface|SCSI-Bus]] oder über Druckerschnittstellen, wobei letztere eine Zeitlang bei Notebooks zum Einsatz kamen.
* Auch gab es eher exotische Konstruktionen über den [[Small Computer System Interface|SCSI-Bus]] oder über Druckerschnittstellen, wobei letztere eine Zeitlang bei Notebooks zum Einsatz kamen
* Im [[UNIX]]-Bereich, bei [[Workstation]]s und [[Server]]n, genauso wie bei [[Großrechner]]n gab es zahlreiche herstellerspezifische Bussysteme, die auch für Netzwerkkarten genutzt wurden.
* Im [[UNIX]]-Bereich, bei [[Workstation]]s und [[Server]]n, genauso wie bei [[Großrechner]]n gab es zahlreiche herstellerspezifische Bussysteme, die auch für Netzwerkkarten genutzt wurden


siehe [[Bussysteme]]
siehe [[Bussysteme]]
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Datei:ISA TokenRing NIC.jpg|Madge ISA-Token-Ring-Netzwerkkarte (4/16 Mbit/s)
Datei:ISA TokenRing NIC.jpg|Madge ISA-Token-Ring-Netzwerkkarte (4/16 Mbit/s)
Datei:Ne1000.jpg|10 MBit/s XT-Ethernet-Netzwerkkarte mit RG58-Buchse und 15-pol.  
Datei:Ne1000.jpg|10 MBit/s XT-Ethernet-Netzwerkkarte mit RG58-Buchse und 15-pol.&nbsp;SUB-D-Buchse ([[Attachment Unit Interface|AUI]])
* SUB-D-Buchse ([[Attachment Unit Interface|AUI]])
Datei:Ethernetkarte SK-Net Jet.jpg|10 Mbit/s Legacy-ISA-Ethernet-Netzwerkkarte mit RG58-Buchse
Datei:Ethernetkarte SK-Net Jet.jpg|10 Mbit/s Legacy-ISA-Ethernet-Netzwerkkarte mit RG58-Buchse
Datei:EISA network card.jpg|EISA Netzwerkkarte mit RG58- und 15-pol.  
Datei:EISA network card.jpg|EISA Netzwerkkarte mit RG58- und 15-pol.&nbsp;SUB-D-Buchse (AUI)
* SUB-D-Buchse (AUI)
Datei:EtherLinkIII ubt.jpg|10 MBit/s ISA-PnP-Ethernet-Netzwerkkarte mit RJ45-Buchse, RG58-Buchse und 15-pol.&nbsp;SUB-D-Buchse
Datei:EtherLinkIII ubt.jpg|10 MBit/s ISA-PnP-Ethernet-Netzwerkkarte mit RJ45-Buchse, RG58-Buchse und 15-pol.  
* SUB-D-Buchse
Datei:MCA NIC IBM 83X9648.jpg|MCA-Netzwerkkarte mit RG58-Buchse
Datei:MCA NIC IBM 83X9648.jpg|MCA-Netzwerkkarte mit RG58-Buchse
Datei:LC-PDS-Ethernet-Card.jpg|NuBus-Ethernet-Netzwerkkarte mit RJ45-Buchse
Datei:LC-PDS-Ethernet-Card.jpg|NuBus-Ethernet-Netzwerkkarte mit RJ45-Buchse
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[[Datei:004.jpg| '''PCI TP CARD''']]
[[Datei:004.jpg| PCI TP CARD]]
 
[[Datei:005.jpg | '''USB-Netzwerkkarten''']]


[[Datei:003.jpg | '''Server-Netzwerkkarten''']]
[[Datei:005.jpg | USB-Netzwerkkarten]]


[[Datei:002.jpg | '''MSA-Standard''']]
[[Datei:003.jpg | Server-Netzwerkkarten]]


[[Datei:002.jpg | MSA-Standard]]


== Installation ==


== Anwendungen ==
== Anwendungen ==
=== Booten vom Netzwerk ===
=== Booten vom Netzwerk ===
siehe '''[[Booten vom Netzwerk]]'''
siehe [[Booten vom Netzwerk]]


== Syntax ==
=== Optionen ===
=== Parameter ===
=== Umgebungsvariablen ===
=== Exit-Status ===
== Konfiguration ==
== Konfiguration ==
=== Dateien ===
=== Dateien ===
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# [[Ethernet]]
# [[Ethernet]]


=== Dokumentation ===
==== RFC ====
==== Man-Pages ====
==== Info-Pages ====
=== Links ===
=== Links ===
==== Einzelnachweise ====
<references />
==== Projekt ====
==== Weblinks ====
==== Weblinks ====
# https://de.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation
# https://de.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation
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# https://de.wikipedia.org/wiki/Zugriffsverfahren_(Netzwerk)
# https://de.wikipedia.org/wiki/Zugriffsverfahren_(Netzwerk)


== Testfragen ==
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''Testfrage 1''
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</div>
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''Testfrage 2''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort2'''</div>
</div>
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''Testfrage 3''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort3'''</div>
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''Testfrage 4''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort4'''</div>
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''Testfrage 5''
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</div>
= TMP =
== Aufgaben der Datensicherungsschicht ==
* unverfälschter Datentransport über einen einzelnen Übermietlungenabschnitt
* Aufteilung in Frames (Rahmen)
* Zerlegen der Frames in Bit
* Checksummenbildung (CRC: Cyclic Redundancy Check)
* Neuanforderung defekter Frames
* Daten-Flußsteuerung
=== Aufteilung des Data-Link-Layers ===
; Logical Link Control (LLC): Netzprotokoll
* Flußkontrolle (Datenflußsteuerung)
* Definition des SAP
:(Service Access Point): Stelle, wo der Service angeboten wird (identifiziert durch eine Adresse) für Schicht 3
; Media Access Control: Medienzugriffssteuerung
* Kommunikation mit der Netzwerkkarte
* Steuerung des Sendevorgangs
* MAC-Adressierung der Frames
* Zugriffsverfahren (z.B. CSMA/CD): Medienzugriff in Netzwerken
* Netzwerkkartentreiber
=== MAC Layer ===
* '''M'''edia '''A'''ccess '''C'''ontrol: Medienzugriffssteuerung (Zugriffsverfahren) auf die Bitübertragungsschicht
== Aufgaben der Bitübertragungsschicht ==
; Physical Layer
* Zuständig für den physikalischen Transport der digitalen Informationen
* Definiert den direkten Übertrag und Empfang einzelner Bit auf / von einem Medium
{| class="wikitable sortable options"
|-
! Option !! Beschreibung
|-
| Mechanisch || Verbindungselemente, ...
|-
| Elektrisch || Spannungspegel, Widerstand des Kabels, Zeitdauer von Spannungswechsel, ...
|-
| Funktional || Taktgebung, Pin-Belegung, ...
|-
| Verfahrenstechnisch || Übertragungsmodus (Halb-, Volldublex), ...
|}
== Ausstattung ==
; Standard-Netzwerkkarte
* gängige Netzwerkkarte besitzt nur einen [[Ethernet]]-Anschluss
; Höherwertige Netzwerkkarten
* spezielle Ausführungen auch mehrere (bis zu vier)
* mit besserem Datendurchsatz, geringerer [[CPU-Last]], besserer Ausstattung) kosten je nach Ausführung bis zu 100&nbsp;EUR, sehr spezielle Karten (z.&nbsp;B. mit mehreren unabhängigen Anschlüssen) auch darüber.
* Seit Ende 2003 befinden sich bei vielen neuen PCs bereits Gigabit-Ethernet-Anschlüsse auf der Hauptplatine.
; MAC-Adresse
Jede Ethernet-Netzwerkkarte besitzt eine weltweit eindeutige [[MAC-Adresse]], die vom Hersteller vergeben wird.
* Allerdings gibt es auch Treiber, die es erlauben, die MAC-Adresse per Software temporär zu ändern, wodurch [[Netzwerksicherheit|Sicherheitsprobleme]] in einem [[Local Area Network|LAN]] entstehen können.
== Anwendungen ==
[[Kategorie:Netzwerkkarte]]
[[Kategorie:Netzwerkkarte]]

Aktuelle Version vom 9. November 2024, 13:10 Uhr

Ethernet-Schnittstelle - Port einer Ethernet-Netzwerkkarte

Beschreibung

100-Mbit/s-PCI-Ethernet-Netzwerkkarte mit RJ45-Buchse

Eine Netzwerkkarte ist ein Gerät zur Verbindung eines Computers mit einem Computernetzwerk zum Austausch von Daten

Diese Funktion befand sich früher fast ausschließlich auf einer Steckkarte für einen Erweiterungssteckplatz und ist mittlerweile auf den meisten Hauptplatinen direkt integriert

  • Umgangssprachlich wird der Begriff auch für eine integrierte Netzwerkschnittstelle verwendet, die sich nicht auf einer separaten Steckkarte befindet

Ihre primäre Aufgabe ist die Herstellung einer physikalischen Verbindung zum Netzwerk über ein geeignetes Zugriffsverfahren (z. B. CSMA/CD) und die Implementierung der ersten oder auch zweiten OSI-Schicht (größtenteils Ethernet)

Was ist eine Netzwerkkarte?
  • Erweiterungskarte oder Onboard
  • Ermöglicht Verbindung zu einem Computernetzwerk
  • Bietet Anschlussmöglichkeit für Netzwerkkabel/-medium
  • Stellt eine Computeradresse zur Verfügung (Hardwareadresse)
Bezeichnungen für Netzwerkkarten
Netzwerkadapter
Bezeichnung Beschreibung
NIC
Netzwerkadapter
Netzwerk-Contoller
Network Interface Card
Network Interface Controller

Aufgaben einer Netzwerkkarte

Funktion Beschreibung
Anpassung von parallel verarbeiteten Daten in bitserielle Daten
Feststellen, ob der Übertragungskanal frei ist
Entdecken von Kollisionen
Erzeugen von Signalen auf dem Übertragungsmedium
Erweiterte Funktionen
Funktion Beschreibung
Parallel tasking Gleichzeitiges Senden und Empfangen von Daten vom/zum Prozessor
Auto Negotiation Automatische Anpassung der Geschwindigkeit an das Netzwerk
Hot-Swap/Hot-Plug Ausfallsicherheit, Austausch im laufenden Betrieb
Load balancing Lastenverteilung auf mehrere Netzwerkkarten
Prozessor Protokollsoftware auf Netzwerk-Controller implementiert, um CPU zu entlasten

Kartentypen

Netzwerkkarten bestehen auf der einen Seite aus einer Netzwerkschnittstelle, die für die jeweiligen Netzwerktypen bzw. 

  • die Netzwerkarchitektur ausgelegt ist, und auf der anderen Seite aus einer an die jeweilige Computerarchitektur angepasste Bus-Schnittstelle
  • Seit einigen Jahren haben praktisch alle Computer die (kabelgebundene) Netzwerkfunktionalität bereits auf ihrer Hauptplatine und benötigen nur noch eine Netzwerkkarte, falls eine weitere, schnellere oder drahtlose Verbindung benötigt wird
  • Für drahtlose Netzwerke sind USB-Sticks oder PCI Express Mini Cards als Bauform üblicher als die traditionellen Einbaukarten

Netzwerktypen

Anfang der 1980er-Jahre gab es noch viele konkurrierende Netzwerkarchitekturen und Netzwerkkartentypen, die größere Verbreitung hatten, insbesondere ARCNET, Ethernet, LocalTalk und Token Ring

  • ARCNET operierte mit einem Token-Passing-Verfahren bei 2,5 Mbit/s und arbeitete meist auf Koaxialkabel (RG-62) als Bus- oder Stern-Topologie
  • Es hatte bis 1985 deutliche Preisvorteile gegenüber Ethernet, daraus resultierten hohe Marktanteile
  • Durch das Token-Passing-Verfahren arbeitet ARCNET deterministisch, lässt sich daher in Echtzeitsystemen einsetzen, was mit dem nicht höchstlasttauglichen ungeswitchten Ethernet problematisch ist
  • Ethernet verwendete zunächst meist 10-Mbit/s-Karten, die meist über ein Koaxialkabel (RG-58; Thin- oder Thick-Wire) als Bus verbunden wurden
  • Bis 1985 waren diese Karten noch sehr teuer, mit den NE1000/NE2000-Modellen kam es zu einem Preisverfall
  • Ethernet ist heute das am weitesten verbreitete Verfahren
  • Viele der anfänglichen Nachteile, insbesondere die Probleme bei hoher Last, konnten durch verbesserte Techniken und Komponenten wie Switches weitestgehend eliminiert werden
  • LocalTalk wurde fast ausschließlich von Apple eingesetzt, nutzte ein 232-kbit/s-Token-Passing-Verfahren über eine Zweidraht-Busverkabelung mit enger Anlehnung an die seriellen RS-422-Schnittstellen
  • Diese Art der Vernetzung war bei Apple-Rechnern sehr populär, denn von 1984 bis 1998 war diese Schnittstelle bei jedem Apple-Computer serienmäßig (ohne zusätzliche Einsteckkarte) vorhanden
  • Für PCs (auch Novell Netware-Server) gab es passende LokalTalk-Netzwerkkarten, meist in 8-Bit-ISA-Bus-Ausführung
  • Token Ring wurde vorwiegend im IBM-Umfeld (Banken) genutzt, es arbeitete bei 4 Mbit/s oder 16 Mbit/s im Token-Passing-Verfahren und hatte eine Ring-Topologie

Als 1995 der Fast-Ethernet-Standard verabschiedet wurde, lichtete sich der Markt, und reine 10-Mbit/s-Ethernet-Karten wurden durch 10/100-Mbit/s-Karten ersetzt

  • Diese sind nicht mehr am stärksten verbreitet, da Gigabit-Ethernet-Karten (die ebenfalls 10/100-Mbit/s-kompatibel sind) deutliche Marktanteile gewinnen konnten

Diese Karten werden über Twisted-Pair-Kabel mit RJ45-/8P8C-Steckern an einen Switch angeschlossen (früher auch an einen Hub) und bilden so ein lokales Netzwerk (LAN)

1000-Mbit/s-Netzwerkkarten werden meist über Twisted-Pair-Kabel mit RJ45-Steckern (1000BASE-T) verbunden, zunehmend aber auch per Glasfaser (z. B. 1000BASE-SX)

  • Glasfasern werden bei noch schnelleren Verbindungen immer häufiger verwendet und ab 25 Gbit/s fast ausschließlich

Netzwerkkarten für drahtlose Netzwerke (Wireless LAN) fanden zunächst hauptsächlich in mobilen Geräten wie z. B. Notebooks oder PDAs Verwendung, werden aber zunehmend auch in Desktop-PCs verbaut

Bussysteme

Busseitig wechselten sich auch bei Netzwerkkarten verschiedene Standards ab
  • Nicht für alle Bussysteme gab es Netzwerkkarten, beispielsweise nicht für den Accelerated Graphics Port (AGP)
  • Auch gab es eher exotische Konstruktionen über den SCSI-Bus oder über Druckerschnittstellen, wobei letztere eine Zeitlang bei Notebooks zum Einsatz kamen
  • Im UNIX-Bereich, bei Workstations und Servern, genauso wie bei Großrechnern gab es zahlreiche herstellerspezifische Bussysteme, die auch für Netzwerkkarten genutzt wurden

siehe Bussysteme

Bilder

PCI TP CARD

USB-Netzwerkkarten

Server-Netzwerkkarten

MSA-Standard


Anwendungen

Booten vom Netzwerk

siehe Booten vom Netzwerk

Konfiguration

Dateien

Sicherheit

Siehe auch

  1. PCI-Bus
  2. VLAN
  3. Ethernet

Links

Weblinks

  1. https://de.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Hot_Swapping
  3. https://de.wikipedia.org/wiki/Lastverteilung_(Informatik)
  4. https://de.wikipedia.org/wiki/Datenflusssteuerung
  5. https://de.wikipedia.org/wiki/Logical_Link_Control
  6. https://de.wikipedia.org/wiki/Media_Access_Control
  7. https://de.wikipedia.org/wiki/Zugriffsverfahren_(Netzwerk)