Zugriffsverfahren

In einem Netzwerk werden Knoten (z.B. Rechner) über ein Medium (z.B. Glasfaser- oder Twisted Pair Kabel) miteinander verbunden. Mit dem Zugriffsverfahren wird geregelt, welcher Knoten zu welchem Zeitpunkt auf das Übertragungsmedium zugreifen darf. In der Praxis unterscheiden sich dabei Kollisionsverfahren (CSMA/CD) und deterministische Verfahren (Token).

stochastische Zugriffsverfahren (CSMA/CD)

Beschreibung CSMA/CD

Bei dem Kollisionsverfahren CSMA/CD (Collision Sense Multiple Access/Collision Detect) sind alle Knoten berechtigt, gleichzeitig zu senden.
Bevor ein Knoten sendet, überzeugt er sich zunächst davon, dass die Leitung frei ist (Collision Sense). Ist das der Fall, beginnt der Knoten seine Nachricht zu senden. Dabei ist nicht auszuschließen, dass andere Knoten ebenfalls zu senden beginnen (Multiple Access).
Bei einem Mehrfachzugriff auf das Medium kommt es zwangsläufig zu Kollisionen. Aus diesem Grund muss der Knoten auch nachdem er die Nachricht gesendet hat "weiterhören", damit Kollisionen bemerkt werden (Collision Detect).
Wurde die Nachricht durch eine Kollision zerstört, wird diese nach einer kurzen Zeitspanne erneut übertragen. Dieser Vorgang kann bis zu 15 mal wiederholt werden.

Der CSMA/CD-Algorithmus

Allgemeines zu Ethernet

Kollisionsverfahren eignen sich vor allem für kleine Netze. Bei größerem Datenverkehr steigt jedoch die Anzahl der Kollisionen, wodurch die Performance des Netzes erheblich absinken kann. Abhilfe schafft eine Segmentierung des Netzwerks.

Ethernet ist die englische Bezeichnung für ein "ätherisches Netz" und im eigentlichen die Bezeichnung für die industrielle Ausführung eines lokalen Netzwerkes. Entwickelt wurde es von XEROX, DEC und Intel.

Ethernet Netzwerke werden nach der BUS Topologie aufgebaut.

Die Übertragungsgeschwindigkeiten beim Standard-Ethernet (z.B. 10Base2, 10BaseT) betragen 10 Mbit und 100 Mbit beim Fast-Ethernet (z.B. 100BaseTx, 100BaseF).

Ethernet und OSI-Modell

Die Ethernet-Norm bezieht sich nur auf die Schicht 2 (Data-Link bzw. Verbindungsschicht) und Schicht 1 (Physical bzw. physikalische Schicht) des OSI-Modells. Beim Ethernet werden das Zugriffsverfahren, das Adressierungsschema und die Paketstruktur zur Datenversendung im Netzwerk innerhalb dieser ersten beiden Schichten festgelegt. Da die Schichten 3 - 7 nicht mit der Ethernet-Norm definiert sind, bleibt die Protokollstruktur bezogen auf diese Schichten offen.

Kenngrößen Ethernet Bitrate - 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s max. Segmentlänge - 500 m Leitung - Twisted Pair (bis 100 m)       - Koaxialleitung (bis 500 m)       - Glasfaserleitung Knotenanzahl - max. 1024 Nachrichtenkodierung - Manchester Code Protokolle - TCP/IP, MAP, XNS

Ethernet Variationen durch Switching-Technik

Die Switching-Technologie erhöht ebenfalls die Bandbreite der Ethernet Technik. Switches brechen die Ethernet-BUS-Struktur auf und wandeln die Topologie in einen Stern, indem Teilsegmente mit Busstruktur über einen Port am Switch zusammengeführt werden.

• Klasse-1-Switching wird auch als Port-Switching bezeichnet. Dabei können zwischen den einzelnen Ports Daten mit maximaler Geschwindigkeit gesendet werden.
• Klasse-2-Switching bedeutet auch Frame-Switching. Alle Ports verfügen über eine Bridge-Funktionalität. Ankommende Datenpakete werden nach dem Empfang der Zieladresse sofort weitergeleitet.
• Klasse-3-Switching ergänzt das Klasse-2-Switching mit Routing-Eigenschaften.

Damit das Wissen zu diesen theoretischen Schwerpunkten stichpunktartig getestet werden kann, wurde zum Thema Zugriffsverfahren eine Multiple-Choice-Übung bereitgestellt.