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| = TMP =
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| === Beschreibung ===
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| [[Datei:Ethernet im TCP-IP-Protokollstapel.png|alternativtext=Ethernet im TCP/IP-Protokollstapel|mini|Ethernet im TCP/IP-Protokollstapel]]
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| ; Technik, die Software und Hardware für kabelgebundene Datennetze spezifiziert
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| * Beschreibt, wie Netzwerkgeräte Datenpakete so formatieren und übertragen können, dass andere Geräte im gleichen lokalen oder Standort-Netzwerksegment sie erkennen, empfangen und verarbeiten können.
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| * Ursprünglich für lokale Netzwerke gedacht (daher auch LAN-Technik).
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| * Ermöglicht Datenaustausch in Form von Datenframes zwischen den in einem lokalen Netz (LAN) angeschlossenen Geräten.
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| ; Definiert Technik für kabelgebundene Datennetze
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| * [[Software]]: Protokolle usw.
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| * [[Hardware]]: Kabel, Verteiler, Netzwerkkarten usw.
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| ; Ursprünglich für lokale Datennetze ([[Local Area Network|LANs]]) gedacht
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| * daher auch als LAN-Technik bezeichnet
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| ; Datenaustausch mit Frames
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| * zwischen den in einem lokalen Netz (LAN) angeschlossenen Geräten (Computer, Drucker und dergleichen)
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| * siehe [[Ethernet/Frame]]
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| ; Übertragungsraten
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| Spezifiziert
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| * 1, 10 Megabit/s
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| * 100 Megabit/s (Fast Ethernet)
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| * 1000 Megabit/s (Gigabit-Ethernet)
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| * 2,5, 5, 10, 25, 40, 50, 100, 200 und 400 Gigabit/s spezifiziert,
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| In Entwicklung
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| * 800 Gigabit/s und 1,6 Terabit/s
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| ; Ausdehnung
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| In seiner ursprünglichen Form erstreckt sich das LAN dabei nur über ein Gebäude; Ethernet-Standard-Varianten über Glasfaser haben eine Link-Reichweite von bis zu 80 km, proprietäre auch mehr.
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| Die Ethernet-Protokolle umfassen Festlegungen für Kabeltypen und Stecker sowie für Übertragungsformen (Signale auf der Bitübertragungsschicht, Paketformate).
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| * Im [[OSI-Modell]] ist mit Ethernet sowohl die physische Schicht (OSI Layer 1) als auch die Data-Link-Schicht (OSI Layer 2) festgelegt.
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| ; Ethernet entspricht weitestgehend der [[Institute of and Electronics Engineers|IEEE]]-Norm [[IEEE 802|802.3]]
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| * Es wurde ab den 1990ern zur meistverwendeten LAN-Technik und
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| * hat andere LAN-Standards wie [[Token Ring]] verdrängt
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| * oder zu Nischenprodukten für Spezialgebiete gemacht
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| ** [[ARCNET]] in Industrie- und Fertigungsnetzen
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| ** [[Fiber Distributed Data Interface|FDDI]] in hoch verfügbaren Netzwerken,
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| ; Basis für höhere Protokolle auf OSI-Layser 3
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| * [[TCP/IP-Referenzmodell|TCP/IP]]
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| * [[AppleTalk]]
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| * [[DECnet]]
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| * [[IPX/SPX]]
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| Für Anwendungen, in denen hohe Anforderungen an die [[Zuverlässigkeit (Technik)|Zuverlässigkeit]] der Kommunikation gestellt werden, kommt [[Echtzeit-Ethernet]] zum Einsatz.<ref>[[Jürgen Jasperneite|J. Jasperneite]]: ''Echtzeit-Ethernet im Überblick'', atp 3/2005, S. 29–34, {{ISSN|0178-2320}}.</ref>
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| ; Ethernet ist heute der verbreitetste Standard für lokale Netze (LANs)
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| Viele Hersteller unterstützen diese Art von Netzwerken mit Hard- und Software
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| ; MAC-Adresse
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| * Jede Ethernet-Schnittstelle, also die Netzwerkkarte oder der fest eingebaute Anschluss, ist mit einer weltweit einmaligen Identifikationsnummer ausgestattet
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| * der MAC-Adresse (für Media Access Control, einer der beiden Bestandteile der OSI-Netzzugangsschicht).
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| * Es handelt sich um eine 48 Bit lange Zahl, die in sechs hexadezimalen Blöcken zwischen 0 und 255 (00 bis FF hex) geschrieben wird, zum Beispiel <tt>00-A0-C9-E8-5F-64</tt>.
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| siehe [[MAC-Adresse]]
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| ; Frames
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| Die Datenpakete – auf der Netzzugangsschicht Frames genannt – werden mit den MAC-Adressen der sendenden und der empfangenden Station versehen und in der Regel an alle Stationen im Segment versandt.
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| * Jede Station überprüft daraufhin, ob die Daten für sie bestimmt sind.
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| * Im Übrigen kann man Ethernet-Schnittstellen auch in den »Promiscuous Mode« schalten, in dem sie ohne Unterschied alle Daten entgegennehmen.
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| * Auf diese Weise kann der gesamte Datenverkehr in einem Netzsegment überwacht werden.
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| Die MAC-Adresse wird normalerweise nicht über das jeweilige Teilnetz hinaus weiterverbreitet.
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| ; Ausnahmen
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| : Das im weiteren Verlauf des Kapitels beschriebene IPX/SPX-Protokoll verwendet die MAC-Adresse auch für die Adressierung auf der Netzwerkschicht, und die IP-Weiterentwicklung IPv6 benutzt die MAC-Adresse als Teil der 128 Bit langen IP-Adresse.
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| Nach außen ergäbe ihre Verwendung auch keinen Sinn, da das nächste Teilnetz auf einer Route womöglich noch nicht einmal zum Ethernet-Standard gehört.
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| ; Namensherkunft
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| * Kompositum aus ether (englisch für Äther), das Medium zur Ausbreitung von Funkwellen, und net (englisch für Netz).
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| * Begriff entstand um 1973 am Xerox Forschungszentrum.
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| ; Verwendung
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| * Kommunikation von Computer, Drucker, Scanner, ...
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| * Anbinden zentraler Speichersystemen, Überwachungssystemen, ...
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| * Daten- und Nachrichtenverkehr
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| ; Die am meisten verwendete Netzwerktechnik (Basis für einen Großteil der Netzwerkkarten)
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| === Data-Link-Layer ===
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| Ethernet basiert auf der Idee, dass die Teilnehmer eines LANs Nachrichten durch Hochfrequenz übertragen, allerdings nur innerhalb eines gemeinsamen Leitungsnetzes.
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| * Jede [[Netzwerkschnittstelle]] hat einen global eindeutigen 48-Bit-Schlüssel, der als [[MAC-Adresse]] bezeichnet wird.
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| * Tatsächlich werden MAC-Adressen teilweise mehrfach ausgegeben, aber die Hersteller versuchen durch geografische Trennungen lokale Kollisionen zu vermeiden.
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| * Da MAC-Adressen modifizierbar sind, muss man darauf achten, keine doppelten Adressen im selben Netz zu verwenden, da es sonst zu Fehlern kommt.
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| * Ethernet überträgt die Daten auf dem Übertragungsmedium im sogenannten [[Basisbandübertragung|Basisbandverfahren]] und in digitalem [[Multiplexverfahren|Zeitmultiplex]].
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| === Umwandlung in einen Datenstrom ===
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| Nachdem der Datenstrom als Folge von Bytes bereitgestellt wurde, werden nun abhängig vom physischen Medium und der Übertragungsrate ein oder mehrere Bit in einen [[Leitungscode]] kodiert, um einerseits die physischen Eigenschaften des Mediums zu berücksichtigen und andererseits dem Empfänger eine [[Taktrückgewinnung]] zu ermöglichen.
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| * So wird, je nach Code, die erlaubte Frequenz-Bandbreite nach unten (Gleichspannungsfreiheit) und oben limitiert.
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| In übertragungsfreien Zeiten, also zwischen zwei Frames, kommt es definitionsgemäß zu Ruhepausen („Inter-Frame-Spacing“) mit einer gewissen Mindestlänge.
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| * Bei physischem Halbduplex-Modus schaltet sich in dieser Zeit der Sender ab, um anderen Stationen auf dem geteilten Medium Zugriff zu ermöglichen.
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| * Bei moderneren Medientypen mit physischem Vollduplex-Modus wird eine Trägerschwingung aufrechterhalten, die dem Empfänger ein schnelleres Aufsynchronisieren auf den Datenstrom ermöglicht.
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| * Außerdem können in der sendefreien Zeit Out-of-Band-Informationen zwischen den Stationen ausgetauscht werden.
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| Bei manchen physischen Vollduplex-Medientypen wie beispielsweise 10BASE-T deaktiviert sich die Sendestation trotz exklusiven Zugriffs auf das Medium zwischen den Frames.
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| * Hier wird die sendefreie Zeit zur Out-of-Band-Signalisierung (Link-Pulse, Fast-Link-Pulse) der Link-Parameter genutzt.
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| === CSMA/CD-Algorithmus ===
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| [[CSMA/CD]]
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| === Broadcast und Sicherheit ===
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| [[Broadcast#Sicherheit]]
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| === Verbesserungen ===
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| ==== Switching ====
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| [[Switch#Switching]]
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| </noinclude> | | </noinclude> |