Netzwerkstandard Was ist Ethernet?

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Ethernet ist eine Technik und ein Standard für kabelgebundene Netzwerke. Standardisiert ist die Netzwerktechnik größtenteils in der Norm IEEE 802.3. Die Standardisierung umfasst sowohl Kabeltypen und Stecker als auch die Bitübertragungsschicht, das Medienzugriffsverfahren, Frame-Formate und Protokolle. Ethernet hat sich im LAN-Bereich zur dominierenden Netzwerktechnik entwickelt und bietet hohe Datenraten bis in den mehrstelligen Gigabitbereich.

Ethernet ist die Bezeichnung für eine Netzwerktechnik. Sie kommt für kabelgebundene Netzwerke zum Einsatz und ist auf der Schicht eins und zwei des OSI-Referenzmodells angesiedelt. In der TCP/IP-Protokollwelt befindet sich Ethernet auf der Netzzugangsschicht.

Per Ethernet lassen sich Datenframes zwischen Geräten eines lokalen Netzwerks austauschen. Ethernet erlaubt die Datenübertragung sowohl über Kupferkabel als auch Glasfaserkabel und hat andere Netzwerktechniken wie Token Bus, Token Ring oder FDDI weitestgehend verdrängt.

Die Technik dominiert den privaten und den professionellen LAN-Bereich. Sie kommt aber auch im WAN-Umfeld für längere Übertragungsstrecken zum Einsatz.

Spezifiziert ist Ethernet größtenteils im Standard IEEE 802.3, der auf IEEE 802.1 und 802.2 aufbaut. Um an einem Ethernet-Netzwerk angeschlossene Geräte per Netzwerkkabel mit Energie zu versorgen, wurde der Standard Power over Ethernet (PoE) definiert. Ethernet eignet sich für eine Vielzahl an Protokollen höherer Schichten. Mittlerweile dominieren bei den über Ethernet übertragenen Protokollen die Protokolle der TCP/IP-Welt. Die realisierbaren Übertragungsraten reichen von wenigen Megabit pro Sekunde bis in den mehrstelligen Gigabitbereich. Dementsprechend eignet sich die Technik für private Netzwerke, Unternehmensnetze, Rechenzentren, Cloud-Infrastrukturen und vieles mehr.

Einige grundlegende Informationen zur prinzipiellen Funktionsweise von Ethernet

Ethernet ist ein sehr umfassender, vielseitiger und fortschrittlicher Netzwerkstandard. Um den Rahmen dieser Definition nicht zu sprengen, folgen an dieser Stelle nur einige grundlegende Informationen zur prinzipiellen Funktionsweise.

Bei Ethernet haben jedes Endgerät und jede Netzwerkschnittstelle eine eindeutige, 48 Bit lange Adresse (MAC-Adresse). Für die Vernetzung der Geräte werden verschiedene Netzwerktopologien wie Bus- oder Sternstrukturen unterstützt. Den Zugriff auf ein gemeinsames Netzwerkmedium organisiert das CSMA/CD-Verfahren (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection). Das Medium wird vom Sender abgehört, und Daten werden nur gesendet, wenn das Medium frei ist. Kollisionen beim gleichzeitigen Senden lassen sich erkennen und vermeiden. In den heute üblichen geswitchten Umgebungen mit Vollduplexverbindungen hat das CSMA/CD-Verfahren an Bedeutung verloren, da auf diesen Verbindungen keine Kollisionen auftreten.

Daten werden in standardisierten Datenframes mit Steuer- und Nutzinformationen versendet. Die Frames enthalten neben den Nutzdaten die Quell- und Zieladressen, Prüfsummen, Protokolltyp und andere Informationen. Die Länge eines Datenframes ist begrenzt.

Was die verwendeten physikalischen Leitungen und die Datenübertragungsraten angeht, sind mittlerweile zahlreiche 802.3-Varianten definiert. Die Spanne reicht von 10-Mbit/s-Ethernet über Fast Ethernet (100 Mbit/s) bis zu Gigabit-Ethernet mit Datenraten von 1.000 Mbit/s oder 200 und 400 Gbit/s und mehr. Eine Vernetzung ist über verschiedene Varianten von Kupfer- und Glasfaserkabeln wie Koaxialkabel, Twisted-Pair-Kabel (CAT-Kabel) und Multimode- oder Singlemode-Fasern möglich.

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