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Was ist Ethernet?

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Ethernet

Den Begriff Ethernet hat der eine oder andere vielleicht schon einmal gehört. Die meisten wissen allerdings nicht, was sich dahinter verbirgt. Dabei ist es durchaus keine neue Erfindung und gewinnt zunehmend an Bedeutung. Was sich hinter dem Begriff verbirgt und warum es so bedeutend ist, verraten wir hier.

Was ist Ethernet?

Ethernet

Mit dem Ethernet können Daten übertragen werden

Durch ein Ethernet können Daten in einem geschlossenen Netzwerk von einem Gerät zum anderen transportiert werden. Notwendig sind dafür ethernetfähige Geräte und eine Verbindung zwischen diesen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Fotos vom Computer an einen Smart-TV senden oder Dokumente von einem PC an einen Drucker, eine externe Festplatte oder einen anderen Computer.

Notwendig für diese Übertragung und Verbindung ist ein Ethernetkabel – dieses ist besser unter dem Begriff LAN-Kabel bekannt. Das Kabel ist jeweils mit einem Gerät und mit dem Router verbunden. Der Router dient als Schnittstelle und verbindet die Geräte zu einem geschlossenen Netzwerk. Als Heimnetzwerk ist diese Form bereits relativ weit verbreitet. Deutlich bekannter ist es jedoch in Büros beziehungsweise in Unternehmen.

Wie funktioniert das Ethernet?

Ein Ethernet besteht im Grunde aus zwei Komponentengruppen: dem „Data Communication Equipment“ (DCE) und dem „Data Terminal Equipment“ (DTE).

Zu dem Data Communication Equipment gehören alle Geräte, die Daten empfangen und anschließend weiterleiten können. Also zum Beispiel Router, Hub und Switch. Sie dienen als Schnittstellen und als Verbindung zwischen den einzelnen Elementen des Data Terminal Equipment. Bei diesem handelt es sich um nichts anderes als die Endgeräte, die über das Ethernet die Daten aus dem DCE empfangen und ihrerseits über das DCE an andere Endgeräte versenden können.

Ethernet-Kabel

Vor allem für große Unternehmen ist dies interessant

Damit ein Ethernet funktionieren und die Daten innerhalb eines geschlossenen Netzwerks versandt werden können, muss das Data Communication Equipment mit dem Data Terminal Equipment über ein entsprechendes Kabel verbunden sein. Die korrekte Bezeichnung für dieses lautet Ethernet-Kabel. Die meisten kennen es jedoch als LAN-Kabel – wobei Local Area Network für „Lokales Umgebungsnetzwerk“ beziehungsweise „Lokales Netzwerk“ steht.

Bei den anfänglichen Ethernets handelte es sich hierbei um ein dickes Koaxialkabel. Daher wurde die Form zunächst als „ThickEthernet“ (dickes Ethernet) bezeichnet. Mit der Zeit wurden die Kabel dünner und so erhielt die Form eine neue Bezeichnung: „Thin Ethernet“ (dünnes Ethernet). Mittlerweile haben sich allerdings Telefonkabel aus Kupfer als Transportmedium für die Daten zwischen Verteiler- und Endgeräten bewährt. Für größere Entfernungen werden hingegen Kabel aus Glasfaser verwendet.

Von der Direktverbindung zum Hub

Während der Anfänge des Ethernets waren die Rechner direkt über einen Kabelstrang miteinander verbunden. Dieser durchgängige Kabelstrang machte es einerseits schwierig, Defekte aufzuspüren. Andererseits wurden gesendete Daten an alle verbundenen Geräte verteilt. Das konnte wiederum einen Datenstau nach sich ziehen und erschwerte zudem die Zugangsbeschränkung auf Daten innerhalb des Netzwerks.

Vorteile brachte die Einführung von Hubs. Die Geräte im Ethernet waren nicht mehr direkt untereinander, sondern über eine Schnittstelle miteinander verbunden. Hierdurch lassen sich Defekte entlang der Kabel einfacher aufspüren. Zudem können Daten gezielt von einem Sender zu einem Empfänger transportiert werden – ohne dem gesamten Netzwerk zur Verfügung zu stehen. Hierdurch wird die Sicherung beziehungsweise Zugangsbeschränkung leichter und weniger aufwendig.

Durch die gerichtete Datenübertragung nimmt zudem das Risiko für Datenstaus innerhalb des lokalen Netzwerks ab.

Die Geschichte des Ethernets

Als Erfinder gilt Robert Melancton Metcalfe. Entwickelt wurde es über mehrere Jahre hinweg an dem Xerox PaloAlto Research Center. Metcalfe legte einen wichtigen Grundstein in einem Memo aus dem Jahre 1973 – hier erwähnte er das Ethernet erstmals. Funktion und Aufbau waren jedoch bisher nur als Skizze vorhanden. Die Idee geht auf das ALOHAnet zurück. Ein funkbasiertes Netzwerkprotokoll aus Hawaii.

Bis zum ersten funktionsfähigen Ethernet und seiner Verbreitung vergingen jedoch mehrere Jahre. Erst Ende der 1970er und Anfang der 1980er Jahre wurden vermehrte Bemühungen unternommen, um das Ethernet als Standard zu integrieren.

Verbesserungen folgten durch:

Die richtigen Kabel sorgen für eine sichere Verbindung

Hubs: Die bereits erwähnten Hubs ließen kürzere und separierte Verbindungen zwischen den Geräten zu. Die Datenübertragung kann durch sie gezielter erfolgen. Zudem lassen sich Fehler einfacher finden und beheben.

Switching: Das klassische Ethernet erlaubt mehreren Geräten ein Kabel gemeinsam zu nutzen. Der Erfolg dieser Methode ist erfahrungsgemäß gut, solange das Verkehrsaufkommen – also die Menge der transportierten Daten – vergleichsweise gering ist. Anderenfalls können sich bei dieser Technik Staus bilden. Diese werden auch als Kollisionen bezeichnet. Switching speichert Datenpakete und reduziert damit das Risiko dieser Kollisionen.

Ethernet flow control: Die – zu Deutsch – „Flusskontrolle“ verhindert Kollisionen bei der Datenübertragung durch ein gezieltes Pausieren des Transports. Zu vergleichen ist das System mit einer Ampelkreuzung. Damit alle möglichst sicher und zügig passieren können, wird der Verkehrsfluss kontrolliert. Allerdings ist diese Technik heute nicht mehr weit verbreitet. Optional kann es jedoch noch immer Anwendung finden.

Einführung von Kupfer- und Glasfaserkabeln: Die Einführung von dünneren Kupfer- und Glasfaserkabeln machte die Technologie zum einen verlässlicher. Zum anderen können über spezielle Kupferkabel nicht nur Daten, sondern auch Energie übertragen werden. Die Geräte im Ethernet können darüber also ebenfalls mit Strom versorgt werden. Glasfaserkabel haben vor allem den Vorteil, dass sie einen schnellen und weiten Datentransport ermöglichen. Sie werden daher vorzugsweise in größeren Unternehmen eingesetzt, um weitere Entfernungen zu überbrücken.

Vorteile des Ethernets

Vor allem private Nutzer sind mit dem Ethernet meist wenig vertraut und wundern sich vielleicht, warum dieses nicht schlicht durch ein WLAN ersetzt wird. Immerhin ist dieses kabellos und sehr einfach zu installieren. Das Ethernet hat auch gegenüber dem WLAN (Wireless Local Area Network) aber einige Vorteile zu bieten.

Darunter:

  • Unabhängigkeit: Ob die Internet- und WLAN-Verbindung gerade funktioniert oder nicht, die Technologie erlaubt eine fortlaufende Datenübertragung. Hierdurch zeigt es sich insgesamt verlässlicher und ist vor allem in Unternehmen eine gute Wahl.
  • Sicherheit: da das Ethernet unabhängig von Internet und WLAN funktioniert und auf die Verbindung über Kabel angewiesen ist, kann es sicherer gestaltet werden. Gerade bei sensiblen Inhalten innerhalb von Unternehmen fällt der Schutz leichter.
  • Kostengünstig: Die Implementierung eines Ethernets ist im Vergleich zu anderen Systemen ausgesprochen kostengünstig.
  • Weiterentwicklung: Nicht zuletzt aufgrund seiner zahlreichen Vorteile und weiten Verbreitung wird das Ethernet fortlaufend weiterentwickelt. Auch das ist wiederum ein Vorzug.

Nachteile des Ethernets

Ein potentieller Nachteil des Ethernets ist, dass es trotz der Steuerung des Datenaustauschs noch immer zu Kollisionen kommen kann. Dadurch kann der Datentransfer stocken oder eingeschränkt sein.