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CCNA1 Module 6 Ethernet Fundamentals Fragen: webmaster@munz-udo.de

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Geschichte von Ethernet Ursprngliche Idee aus Rundfunk-Studie auf Hawaii Alohanet (ca. 1970) Ca. 1980 erstes Netz bei Xerox. Erster Standard durch Konsortium aus Digital Intel Xerox DIX. Bis heute DIX-Frame bzw. Ethernet-II. Ca. 1985 Standardisierung von LAN's durch IEEE in den 802.x-Standards. IEEE-Ethernet ist 802.3 Anderer Frame als DIX/Ethernet-II Ca. 1995 100Mbs-Ethernt Ca. 1999 1Gbs-Ethernet Ca. 2000 10Gbs-Ethernet

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Ethernet im Wandel der Zeit 10Base-5 10Base-2 10Base-T 100Base-TX 1000Base-T (1000Base-CX von untergeordneter Bedeutung) 1000Base-SX 1000Base-LX Je nach Bandbreitenbedarf kann andere Ethernet-Variante eingesetzt werden. Die grundstzliche verwendete Technologie bleibt dabei gleich.

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OSI-Modell und Ethernet Normierung betrifft Layer 2a (MAC) und Layer 1 LLC (Layer 2b) nicht technologieabhngig MAC (Layer 2a) Layer 1 Data Link Layer

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IEEE 802.3- und Ethernet-II-Frames Unterschied primr an den gekennzeichneten Stellen. DIX-Frame spezifiziert nur das Protokoll im Data-Bereich. Hierfr werden Zahlen oberhalb von 0x600 verwendet. Diese Variante wird vom 802.3-Frame auch untersttzt (Type). Bei einem echten 802.3-Frame steht hier dann aber eine Lngenangabe (die < als 0x600 ist). Am Beginn des Datenbereichs folgen dann Angaben zum Protokoll ( 802.2- oder LLC-Header) (siehe auch c't 14/97 Daten-Waggons im Netz)

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Frame Check Sequence (FCS)

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Ethernet-II- bzw. DIX-Frame SFD bei DIX noch nicht extra ausgewiesen. Letztes Octet der Preambel aber identisch mit 802.3-SFD. Keine Lngenangabe im Ethernet-Frame steht im transportierten Protokoll der Data-Payload.

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Medienzugriffskontrolle (MAC) Die Zugriffskontrolle ist fr unterschiedliche LAN's nicht einheitlich. Ethernet verwendet ein nicht deterministisches Verfahren CSMA/CD Token Ring bzw. FDDI verwenden einen speziellen Frame (Token) der das bertragungsrecht freigibt.

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Carrier Sense Multiple Access Collision Detect (CSMA/CD) Laufzeitproblematik!

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Carrier Sense Multiple Access Collision Detect (CSMA/CD)

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Kollision bei einer 10Mbs-Collision-Domain

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Slot-Time bei halb-duplex Ethernet Um Kollisionserkennung sicherzustellen muss ein Frame eine Mindestlnge haben Slot- Time Slot-Time berechnet sich aus der Worst-Case- Zeit die ein Frame von einem Ende des Netzes zum anderen Ende und zurck bentigt. Bei 10 und 100Mbs betrgt Slot-Time 512 Bitzeiten Bei 1000Mbs ist die Slot-Time 4096 Bitzeiten. Krzere Frames werden durch eine Extension knstlich verlngert.

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Interframe-Spacing Zwischen zwei Frames (Ende FCS Start Preamble) ist eine bertragungslcke von 96-Bitzeiten einzuhalten. Je nach Geschwindigkeit (10Mbs 10Gbs) ist diese Zeit zwischen 9,6s und 9,6ns. Lcke soll Stationen ermglichen den vorigen Frame zu verarbeiten und sich fr den Nchsten bereit zu machen.

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Kollisionsarten Local Collisions: Bei Coax in Form einer Spannungsberhhung erkennbar. Bei TP gleichzeitig zum eigenen Senden via TX auch Eingangssignal auf RX. Remote Collision: Frame ohne die vorige Charakteristik die aber der obigen Definition eines Kollisionsfragments gengen. Late Collision: Kollisionen die nach der Mindestdauer zur Kollisionserkennung (Slot-Time, Mindestframelnge) auftreten. Werden nicht erkannt, mssen von hheren Protokollen korrigiert werden und sollten eigentlich gar nicht auftreten! Generell gilt: Kollisionen uern sich in Frames mit einer zu kurzen Lnge (< 64 Octets) und ungltiger FCS.

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Ethernet-Fehler Late collisions: Kollision nach Ablauf der Slot-Time Range Error: Angegebene und reale Framelnge weichen voneinander ab Alignment Error: Bitanzahl kein Vielfaches von 8. FCS-Error: Frameformat o.k. aber FCS stimmt nicht. Long frame: Lnger als Spezifikation erlaubt (wird auch hufig Jabber genannt obwohl dieser Begriff fr ganz lange Frames gedacht ist). Ghost: Zu lange Preambel (auch Jabber) oder fehlendes SFD-Feld. Sieht aber irgendwie wie ein Frame aus. Runt: Zu kurze Frames (auch Short Frame genannt). FCS kann ok sein oder auch nicht. Mancher Analyzer bezeichnet nur Short Frames mit gltiger FCS als Runt.

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Auto-Negotiation 10Base-T prft mittels periodischer Pulse ob eine Verbindung zu einem anderen Device besteht Normal Link Pulses (NLP) alle 16 8ms Schnelle Devices knnen die Verbindungsparameter aushandeln indem sie im gleichen Zeitraster eine Ansammlung von Pulsen (Bursts) senden. Fr 10Base-T-Devices sieht das wie NLP's aus. In den Bursts ist aber die Fhigkeit der schnelleren Devices codiert Fast Link Pulses (FLP) Siehe auch: Ethernet Technologien und Protokolle fr die Computervernetzung, Jrg Rech, Heise-Verlag 2002

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berblick zu IEEE 802.x Standards Interoperabilitt der LAN-Standards Hier sollten fr einen CCNA auch die Nummern bekannt sein. Zustzlich sollte man Grundstzliches zu FDDI wissen.