CCNA1 – Module 7Ethernet Technologies

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"Legacy Ethernet"

10Base-5: Thicknet, Coax, max. 500m10Base-2: Thin- od. Chearpernet, Coax, max. 185m10Base-T: Twisted Pair (UTP), max. 100m

• 10 BASE 5: dickes Koax Kabel , erstes Ethernet Medium , Teil des 802.3 Standard, bei max. 5 Segmenten mit 4 Repeater 2500m Netzlänge ! Schwierig zu installieren, nur HALF DUPLEX , Collision Domain

• 10 BASE 2: leichteres , schmaleres Kabel , höhere Flexibilität , max 200 m Entfernung , Manchester Code auf Leitung, Half Duplex , max. 30 Clients dürfen angeschlossen werden.

• 10 BASE T : Twisted Pair Kabel , billig , einfach zu installieren , UTP , CAT 3 Kabel reicht , Stern Topologie , Sternpunkt HUB oder SWITCH , RJ 45 Connector , Half – oder Full- Duplex Mode

Encoding bei Legacy-Ethernet und Betrieb von 10Base-T

Bit-Information wird über Flankenwechsel codiert

1 0 Übergang entspricht einem "0"-Bit

0 1 Übergang entspricht einem "1"-Bit

Halb- und Voll-Duplex-Betrieb bei 10Base-T möglich, alle 4 Paare auflegen, T568-A oder T568-B.

5-4-3-Regel bei "Legacy Ethernet"

Max. 5 Segmentemit max. 4 Repeatermax. 3 Segmente mit Rechnernalso 2 reine Link-Segmenteergibt 1 zulässige Collision-Domain

Randbedingungen von 10Base-2

Außerdem max. 30 Stationen pro Segment.

Randbedingungen für 10Base-T

FastEthernet – 100Mbps

Relevant 100Base-TX und 100Base-FX. Gleicher Frameauf-bau wie bei 10BaseZur Übertragung auf Bit-Ebene

werden zuerst jeweils 4-Bit's über eine Tabelle auf 5-Bit umcodiert 4B/5B-Code. Diese Blockcodierung stellt pro Block mind. zwei "1"-Bit's mit weniger als 4 "0"-Bits in Folge sicher (Für Taktregenerierung notwendig!).

Die Übertragung auf der Leitung erfolgt bei 100Base-TX über Multi-Level-Transmit mit 3 Spannungslevel's MLT-3 (geringerer Bandbreitenbedarf)

FastEthernet – 100Mbps – Fiber

100Base-FX (Fiber) verwendet die "Non Return to Zero – Inverted (NRZI)"-Codierung bei der Übertragung."0"-Bit ändert den Signalpegel nicht"1"-Bit sorgt für Sprung

http://www.rhyshaden.com/encoding.htm

Auch bei Fiber wird zuerst 4B/5B Blockcodierung auf die Datenbit's angewandt.

Repeater-Regeln für FastEthernet

Die 5-4-3-Regel von "Legacy-Ethernet" (10Base) gilt hier nicht!FastEthernet-Repeater werden generell unterschieden in:

Class I: Hat bis zu 140 Bitzeiten Latency Class II: Hat max. 92 Bitzeiten Latency

Als Regeln gelten: Max. ein Class I Repeater oder bis zu zwei Class II Repeater (bei

100Base-TX darf Verbindungskabel max. 5m Länge haben).

Kaskadierte Repeater (via Backplane) zählen in obigem Sinne als ein Repeater.

Gigabit-Ethernet

Minimale Framegröße ist weiterhin 64 Octets. Um aber die Kollisionserkennung sicherzustellen muss Slot-Time eingehalten werden Frame muss 4096 Bit Länge haben. Dies wird durch Anhängen einer Extension in der erforderlichen Größe sichergestellt.

Gigabit-EthernetCodierung der Bit's erfolgt wieder durch Blockcodierung – dieses Mal aber 8B/10B.Bei Fiber ist die Leitungskodierung dann einfaches Non-Return-to-Zero (NRZ).Bei 1000BaseT (802.3ab) erfolgt die Übertragung allerdings simultan über alle 4-Adernpaar – VOLLDUPLEX.Leitungscodierung ist 4D-PAM5 (vierdimensionale Pulse-Amplituden-Modulation mit 5 Stufen)Die zwangsläufigen "Kollisionen" werden nun nachrichtentechnisch über Hybrid-Empfänger mit Echo-Cancellation herausgefiltert.

Gigabit-Ethernet

Hybrid-Schaltung (pro Adernpaar auf beiden Seiten) "entfernt" das eigene Sendesignal aus dem Empfangssignal.

Durch digitale Signal-prozessoren (DSP's) wird mittels weiterer Filterung und Puls-formung eine Datenrate von 1GBit ermöglicht.

4 Adern

-paare

Gigabit-Ethernet1000Base-T: Daten werden parallel übertragen. Dazu werden Bitgruppen als "Symbole" übertragen.1000Base-SX: Fiber, short-wavelength (850nm), Laser od. LED, Multimode1000Base-LX: Fiber, long-wavelength (1350nm), Laser, Multi- od. SingelmodeFiber für Backbone-Verkabelung, Inter-Switch-Links, Inter-Building (floor to floor), Videostreaming, ...

10 Gigabit Ethernet (10GbE)802.3ae spezifiziert 10GbE, nur full duplex, nur über Glasfaser!Je nach Art bis max. 40km spezifiertJe nach Art kompatibel mit SONET, SDHBitzeit 0,1 ns !!!!Kein CSMA/CD, keine Repeater!!!Alle 10GbE-Verfahren (bis auf LX4) verwenden komplexe serielle Bitströme.10GBase-LX4 verwendet "Wide Wavelength Division Multiplex (WWDM)" mit 4 Wellenlängen.