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Ethernet (IEEE 802.3) ist ein Netzwerkstandard wodurch Computers in einem LAN miteinander kommunizieren. Auf der Ethernet-Schicht laufen Protokolle, von was TCP/IP die bekannteste und am weitesten verbreitete.

Ethernet ist weit verbreitet und es wurden mehrere Varianten veröffentlicht. Ethernet wird heute auch in der WAN von Internetanbieter verwendet (im Jahr 2011 bis 100-1000Gbit/s).

Geschichte

Ethernet wurde als eines von vielen Pionierprojekten von Xerox PAR. Die allgemein akzeptierte Geschichte besagt, dass Ethernet 1973 erfunden wurde, als Robert Metcalfe schrieb einem seiner Chefs bei PARC ein Memo über das Potenzial von Ethernet. Metcalfe behauptet, dass Ethernet in den folgenden Jahren ausgereift ist. 1976 veröffentlichten Robert Metcalfe und David Boggs (Metcalfes Assistent) ein Papier mit dem Titel "Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks".

Metcalfe links Xerox 1979, um den Einsatz von persönliche Computer und Netzwerke (LAN's) zu fördern, hier ist 3Com etabliert. Er hatte Erfolg beim Überzeugen DEZ, Intel, und Xerox, um zusammenzuarbeiten und Ethernet zum Standard zu machen. Der Standard wurde veröffentlicht am 30. September1980. Die zwei größten Alternativen waren Token-Ring, die entwickelt wurde von IBM) und ARCNET. Beide haben verloren, weil viele Ethernet-Produkte auf den Markt kamen. 3Com hat in dieser Zeit ein enormes Wachstum erfahren.

Technisch

Die Ethernet-Spezifikationen umfassen die Funktionen, die in der körperlich und der Datenübertragungsebene von dem OSI-Modell. Ethernet sorgt dafür, dass Datenpakete auf diese Weise über ein Netzwerk transportiert werden. Ethernet verwendet CSMA/CD-Zugriffskontrolle (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), um zu bestimmen, welche Station zu welcher Zeit Daten über das Netzwerk transportieren kann. In einem Ethernet-Netzwerk hört jede Station (Computer, Drucker usw.) an das Netzwerk und beginnt erst dann mit dem Senden von Daten, wenn derzeit keine andere Station das Netzwerk verwendet. Wenn das Netzwerk frei ist, kann jede Station, die möchte, versuchen, die Kontrolle über den Datentransport zu übernehmen. Ethernet-Netzwerke arbeiten somit nach dem Prinzip „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“. Falls zwei Stationen gleichzeitig versuchen, Daten zu übertragen, a Kollision (Absturz). Beide Stationen senden dann keine Daten mehr. Beide warten dann eine zufällige Zeitspanne (in Millisekunden), bevor sie es erneut versuchen.

Je mehr Stationen an ein Netzwerk angeschlossen sind, desto mehr Kollisionen treten auf. Dies führt zu einer schlechten Netzwerkleistung. Die Verwendung von Schalter (Anstatt von Naben), das Netz in kleinere Segmente aufzuteilen, ist eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen. Da das Netz in Segmente unterteilt ist, stehen auch weniger Stationen pro Segment zur Verfügung. Dies führt zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit von Kollisionen. Bestimmte Pakete (Broadcast) werden jedoch weiterhin an alle Segmente gesendet. Um dies zu vermeiden, a Router im Netzwerk platziert werden; es kann eine Trennung zwischen IP-(Sub-)Netzen schaffen.

Ethernet hat mehrere physische Erscheinungsformen:

Ein „Vampir-Tap“ für „dickdrahtiges“ Ethernet

• 10BASE5 ('Dickes Ethernet'): a Koaxialkabel ab 0,5 Zoll (12,7 mm) dick, zu dem Verbindungen hergestellt werden können, indem ein Loch gebohrt und ein "Vampirhahn" angeschraubt wird. Da diese Vampirhähne mehr als 2,5 m voneinander entfernt sein müssen, hat das Kabel Markierungen. Die maximale Länge eines Segments beträgt 500 Meter. Ein Terminator, a Abschlusswiderstand ab 50 Ohm angebracht worden sind.

Dünner Ethernet-T-Anschluss

• 10BASE2 ('Thin Ethernet'): ein dünnes (½ cm oder 0,2 Zoll) Koaxialkabel, an das bis zu 30 Geräte pro Segment mittels T-Verbindern angeschlossen werden können. Die maximale Länge eines Segments beträgt 185 Meter, es müssen mindestens 60 Zentimeter zwischen zwei T-Verbindern liegen. Wie bei 10BASE5 müssen beide Enden eines 50-Ohm-Widerstandssegments terminiert werden.
• 10BASE-T und schnellere Varianten: eine Verbindung mit verdrilltes PaarKabel und RJ-45Stecker. Dies ermöglicht nur eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung und bei einem Netzwerk von 3 oder mehr Geräten, a Nabe oder Schalter erforderlich. Die maximale Länge beträgt 100 Meter.
• 10BASE-FL: optische Verbindung mit Glasfaserkabelpaare. Dies ermöglicht nur eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Die maximale Länge variiert mit den gängigen Komponenten von 200 bis 2000 Metern. Mit bestimmten Transceiver und Kabel ist jedoch eine Entfernung von mehreren zehn Kilometern möglich. Glasfasern werden traditionell wenig zum Anschluss an einen Endverbraucher verwendet, sondern eher um verschiedene Switches oder andere Infrastrukturkomponenten zu verbinden, insbesondere wenn längere Distanzen zu überbrücken sind oder in Situationen mit starken elektrischen Störungen. Allerdings ist die Glasfaser bis zum Endverbraucher derzeit auf dem Vormarsch.

EIN UTPKabel mit RJ-45 Anschlüsse

• 100BASE-TX: 100 Mbit/s über UTP Kat5 (100m)
• 100BASE-FX: 100 Mbit/s über Glasfaser (2km)
• 1000BASE-T: 1 Gb/s über UTP Cat5e (100 m)
• 1000BASE-LX: 1 Gb/s quer Einspielermodus Glasfaser (2 km)
• 1000BASE-SX: 1 Gb/s quer Multimode Glasfaser (240 m)
• 2.5GBASE-T: 2.5Gb/s über UTP Cat5e (100m)
• 5GBASE-T: 5Gb/s über UTP Cat6 (100m)
• 10GBASE-T: 10 Gb/s über UTP Cat6a (100m)
• 10GBASE-SR: 10 Gb/s über Multimode-Glasfaser (80 m)
• 10GBASE-LX4: 10 Gb/s über Multimode-Glasfaser (300 m) und Singlemode-Glasfaser (10 km)
• 10GBASE-LR: 10 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (10 km)
• 10GBASE-ER: 10 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (40 km)
• 25GBASE-T: 25Gb/s über U/FTP oder F/UTP Cat8 (30m)
• 40GBASE-T: 40 Gb/s über U/FTP oder F/UTP Cat8 (30 m)
• 40GBASE-SR4: 40 Gb/s über Multimode-Glasfaser (100 m)
• 40GBASE-FR: 40 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (2 km)
• 40GBASE-LR: 40 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (10 km)
• 40GBASE-ER: 40 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (40 km)
• 100GBASE-SR4: 100 Gb/s über Multimode-Glasfaser (100 m)
• 100GBASE-LR: 100 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (10 km)
• 100GBASE-ER: 100 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (40 km)
• 200GBASE-DR4: 200Gb/s über Singlemode-Glasfaser (500 m)
• 200GBASE-FR4: 200Gb/s über Singlemode-Glasfaser (2 km)
• 200GBASE-LR4: 200Gb/s über Singlemode-Glasfaser (10 km)
• 400GBASE-SR16: 400Gb/s über Multimode-Glasfaser (100 m)
• 400GBASE-DR4: 400Gb/s über Singlemode-Glasfaser (500 m)
• 400GBASE-FR8: 400Gb/s über Singlemode-Glasfaser (2 km)
• 400GBASE-LR8: 400 Gb/s über Singlemode-Glasfaser (10 km)

(MB/s steht für Megabit pro Sekunde, GB/s steht für Gigabit pro Sekunde).

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