Ethernet
Das Ethernet ist eine Technik für kabelgebundene Datennetze die Software und/oder Hardware miteinander verbindet und meist über LAN-Kabel geschieht. Ethernet erlaubt so den Datenaustausch zwischen Endgeräten. Das können Computer, Drucker, Server, Verteiler usw. sein. Der genaue technische Begriffe für das Ethernet ist Protokoll 802.3. Es ist der derzeit am häufigsten verwendete LAN-Typ (Local Area Network). LAN ist ein verbundenes Computernetzwerk in einem kleinen Bereich und kann Datenpakete untereinander austauschen. Das heutige Ethernet unterstützt Geschwindigkeiten von bis zu 1.000 Mbit/s.
Jedes Gerät in einem Ethernet-Netzwerk bekommt eine eigene Adresse zugewiesen, die man MAC-Adresse (48-Bit) nennt. Die Mitglieder in diesem gemeinsamen Netzwerk können Nachrichten durch Hochfrequenz übertragen. Ethernet verwendet dafür das Basisbandverfahren und das Multiplexverfahren. Für die Kommunikation untereinander wird der reibungslose Algorithmus CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) verwendet. Die Netzwerk-Topologie von Ethernet ist logisch, also kann der Aufbau z. B. als Bus oder Stern realisiert werden.
 funktionieren, ist dieses Problem jedoch nur selten anzutreffen.
Mit dem Ethernet-Algorithmus regelt das Netzwerk den kollisionsfreien Austausch von Datenpaketen.
Da das Ethernet kabelgebunden ist, ist es wichtig welches Kabel zum Einsatz kommt. Am meisten wird das Ethernet-Kabel der Kategorie 5 (CAT5) verwendet. Dabei werden klassische und Fast Ethernet Verbindungen unterstützt. Ethernet-Kabel der Kategorie 5e und 6 (CAT5e und CAT6) sind eher für Gigabit und 10 Gigabit Ethernet ausgelegt. Das Kabel verläuft vom Modem oder Router (Gateway) zum Ethernet-Port internetfähiger Geräte (Computer, Laptops...).
- CAT-5-Kabel sind in den allermeisten Installationen zu finden und werden daher als Standard betrachtet.
- erreichen Signalraten von bis zu 100 MHz und sind damit für den Gigabit-Betrieb geeignet
- Sie werden auch in professionellem Umfeld noch verlegt, wenn auch nicht mehr so häufig wie CAT 6 oder CAT 7.
- Für Heimanwender sind CAT-5-Kabel in den allermeisten Situationen völlig ausreichend.
- Die Kabel der CAT-6-Kategorie werden besonders im professionellen Bereich oft angewandt.
- erreichen Betriebsfrequenzen von bis zu 250 MHz. Ihre Übertragungsgeschwindigkeit nimmt aber ab, je länger das Kabel ist.
- Die Kabel der CAT-6-Kategorie werden in der gesamten Netzwerkinfrastruktur des öffentlichen Lebens eingesetzt.
- Der CAT-6a-Standard erreicht sogar Betriebsfrequenzen von bis zu 500 MHz und ist somit für 10-Gigabit-Ethernet geeignet.
- Um dem Standard gerecht zu werden, muss das Kabel besonders vor äußeren Einflüssen wie Nebensignalen oder Rauschen geschützt sein.
- Der CAT-7-Standard ist der schnellste und am besten abgeschirmteste Standard unter den Netzwerkkabeln.
- erreichen eine Betriebsfrequenz von bis zu 600 MHz. Die Unterkategorie CAT-7a schafft sogar bis zu 1.000 MHz.
- Alle Kabel der CAT-7-Kategorie haben 4 separat abgeschirmte Aderpaare in einer gesamten Abschirmung. Dadurch kommen so gut wie keine Nebensignale an das Kabel heran.
- Für Netzwerkkabel der CAT-7-Klasse gibt es genau 2 unterschiedliche genormte Steckertypen.
- CAT-8-Kabel werden fast ausschließlich im professionellen Bereich verwendet. Für Heimanwender sind sie zu teuer und lohnen sich nicht wirklich.
- erreicht doppelt so hohe Betriebsfrequenzen wie CAT 7. Dafür können die Kabel aber auch nur auf kurzen Distanzen eingesetzt werden.
- Bei dem Standard handelt es sich um Twisted-Pair-Kabel, die komplett abgeschirmt sind. Störungen haben hier keine Chance.
- Bei CAT-8-Kabeln gibt es zwei Unterkategorien, nämlich 8.1 und 8.2.
- CAT 8.1 ist kompatibel mit den normalen Ethernet-Steckern.
- CAT 8.2 verwendet einen speziell für den professionellen Bereich entworfenen Stecker.
- Ethernet ist viel schneller als WLAN
- ermöglicht Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gigabit/s (beim WLAN rund 1 Gigabit/s)
- die volle Geschwindigkeit steht jedem direkt angeschlossenen Gerät zur Verfügung und muss nicht geteilt werden
- frei von Störeinflüssen eines Funknetzes
- Empfang ist in jedem Raum gleich gut
- Kontrolle darüber, wer mit deinem lokalen Netzwerk verbunden ist
- niedriegs Sicherheitsrisiko
- erlaubt eine fortlaufende Datenübertragung und ist daher verlässlicher
- Kabel und anderes Zubehör (z.B. Switches) kosten mehr als die Utensilien für ein WLAN-Netzwerk
- Je größer und komplexer das LAN ist, desto teurer wird die Installation
- manche Geräte verfügen nicht über Ethernet-Ports, um die Kabel einzustecken
- Mobile Geräte (Smartphones, Tablets...) können nur über WLAN mit dem Heimnetz verbunden werden. LAN-Setup sollte eine Möglichkeit für zusätzliche WLAN-Verbindung haben.!
- Wenn sich die Hardware auf mehrere Räume verteilt, ist ein umständliches Verlegen von vielen Metern Kabeln notwendig
- Verbindungsaufbau nicht so schnell wie beim WLAN
- Durch das Kabel ist die Bewegung eingeschränkt
Ethernet-Standards beeinhalten die Festlegungen für Kabeltypen und Stecker, die Beschreibung der Signalisierung für die Bitübertragungsschicht und legen Paketformate und Protokolle fest.
Beim Aufbau des LANs muss man eine Vielzahl von Regeln beachten, damit es keine Probleme beim Aufbau eines Netzwerks gibt. Man darf im Ethernet z.B. nicht beliebig lange Kabel benutzen und beim kaskadieren (hintereinander schalten von HUBs) darf man nicht beliebig viele Hubs verwenden. Auch eine schlecht gewählte Netzwerkstruktur kann zu einem Fehler im LAN führen oder auch das Netzwerk unnötig belasten.
Wenn man etwas Grundwissen über den Aufbau von Ethernet und Netzwerken, über die Grundidee des ISO /OSI-Schichtenmodells und über die relevanten Netzwerkprotokolle hat, kann man viele Probleme schon im Vorfeld verhindern.
Durch die Schaffung der Ethernet-Standards und deren Einhaltung beim Aufbau eines Netzwerkes lassen sich also viele Fehler schon im Vorraus vermeiden.
Die Bezeichnung gibt Auskunft, wie hoch die Übertragungsgeschwindigkeit ist. Sie wird in der Regel in Stufen 10, 100 und 1000 angegeben. Dann folgt die Übertragung im Basisband (Base) oder Breitband (Broad) und endet mit einer Kodierung für das Übertragungsmedium.
Wie so häufig wurde nicht jeder Standard in ein fertiges Produkt umgesetzt. Aus diesem Grund sind hier nur die wichtigsten und erfolgreichsten Standards aufgezählt.
