Techniklexikon

Ethernet

Elektronik, Halbleiterphysik, lokales Computernetz (LAN), das sich auf die beiden untersten Ebenen des OSI-Modells beschränkt. Der Schwerpunkt bei der Entwicklung wurde auf Einfachheit und Kompatibilität gelegt, so dass Daten problemlos auf der Sicherungsebene, auch zwischen Komponenten verschiedener Hersteller, ausgetauscht werden können. Dabei sollen alle Stationen des Systems mit einer Nachricht adressiert werden können und am Netz gleichberechtigt sein. Der Verkehr auf dem Netz erfolgt im Halbduplex-Betrieb. Die Hardware-Schnittstellen des Ethernets sind ein spezifiziertes Koaxialkabel-Interface und das sog. Transceiverkabel. Das Ethernet arbeitet nach dem CSMA/CD-Prinzip (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect), nach dem jede Station das Recht hat, spontan auf das Medium zuzugreifen, wenn geprüft wurde, ob der Bus frei ist (Carrier Sense).

Die Adressierung der Daten erfolgt in einem speziellen Format, den Ethernetpaketen (Abb. 1). Das 7 Byte breite Vorwort, das den Inhalt 10101010 hat, dient zur Synchronisation der Empfangsuhr. Das Zieladressfeld beginnt mit einem ersten Bit, das angibt, ob es sich bei der Zieladresse um eine Einzeladresse oder einer Vielfachadresse handelt. Im darauffolgenden Längenfeld steht die Zahl der Bytes der anschliessenden Nachricht (0 bis 1500). Damit die Gesamtlänge des Paketes nicht 64 Byte unterschreitet, schliesst sich wenn notwendig ein sog. PAD-Feld an. Die letzten 32 Bit des Paketes dienen zum Konsistenztest (CRC, Cycle Redundancy Check), um Fehler aufzudecken und zu korrigieren. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 10 Mbit/s, die Bitdarstellung erfolgt in der störungsunanfälligen Manchestercodierung. Nachteilig ist, dass das Ethernet keine Prioritäten bei der Datenübertragung erlaubt, so dass dringliche Signale nicht schneller als unwichtige Daten übertragen werden. Eine typische Ethernet-Topologie besteht aus einem maximal 500 m langen Koaxialkabel mit maximal 100 Transceiver-Anschlüssen (Stationen). Das Transceiver-Kabel darf dabei nicht länger als 50 m sein. Ein solches Basissegment kann mit einem Repeater an ein weiteres Segment angeschlossen werden (Abb. 2).

Ethernet 1: Format des Ethernetpakets.

Ethernet 2: Aus zwei Segmenten aufgebautes Ethernet.