Ethernet und Fast Ethernet

Ethernet und Fast-Ethernet

Die Entwicklung des Ethernets

Das erste funktionstüchtige LAN auf Ethernet-Basis wurde unter der Schirmherrschaft von Robert Metcalfe von der Firma Xerox entwickelt. Es verband auf einer Kabellänge von 1 km 100 Stationen mit einer Übertragungsrate von 2,94 Mbps. Diese aus dem Jahre 1973 stammende Technik wurde durch die Firmen DEC, Intel und Xerox (DIX) zum noch heute weit verbreitetem DIX-Ethernet weiterentwickelt.

Aufbauend auf die 1979 festgelegte 10 Mbps Technik des DIX-Ethernets verabschiedete das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 1983 den Standard 802.3. Als Weiterentwicklung wurde 1995 mit dem Standard 802.3u das Fast-Ethernet (s.u.) vorgestellt. Der innerhalb der nächsten zwei Jahre zu erwartende Standard 802.3z (Gigabyte-Ethernet) wird voraussichtlich das Ende der auf CSMA/CD beruhenden LAN-Technologien markieren.

Die Manchester-Codierung

Die Manchester-Codierung ist die für alle mit 10 Mbps übertragenden Ethernet-Standards geltende Leitungscodierung. Durch die Darstellung eines einzelnen Bits durch ein 2Bit-Wort (1B2B)besteht der Leitungscode aus insgesamt 4 Codewörtern. Die logische Null wird hierbei als 10, die logische 1 als 01 codiert. Die Codewörter 00 und 11 sind redundant und werden nicht genutzt.

Abbildung: Manchester-Codierung

Unter Verwendung symmetrischer Spannungspegel von -0,85 V und +0,85 V sowie einer Verdopplung der Signalfrequenz wird neben

der Gleichstromfreiheit des Signals eine
einfache senderseitige Taktrückgewinnung

ermöglicht. Aufgrund der enormen Anforderungen, die eine Verdopplung der Signalfrequenz bei höheren Übertragungsraten an die genutzten Leiter stellen würde, ist die Manchestercodierung in neueren Standards wie dem Fast-Ethernet nicht mehr vorgesehen.

10 Mbps Ethernet Standards nach IEEE 802.3

Neben dem unhandlichen Yellow Cable wurden weitere Übertragungsmedien für die Basisbandübertragung mit 10 Mbps durch das IEEE standardisiert:

Der Standard 10Base2 beinhaltet eine Bus-Topologie auf Basis des Koaxialkabels RG-58u. Dieses Kabel ist wesentlich flexibler in der Handhabung und kostengünstiger als 10Base5. 10Base2 LANs werden daher auch als Cheapernet oder Thinnet bezeichnet. Aufgrund höherer Dämpfungswerte liegt die erzielbare Länge pro Bussegment bei 185 m. Die Anzahl der Stationen pro Segment ist auf 30 beschränkt. Zum Anschluss an das Übertragungsmedium dienen BNC-Verbinder.

10BaseT sieht eine auf einer Stern-Topologie basierende Verkabelung mit UTP Kabeln (Unshielded Twisted-Pair) der Kategorien 3,4 und 5 vor. Der Bus ist hierbei innerhalb des verwendeten Hubs konzentriert. Die Verbindung zwischen Hub und Station darf 100 Meter nicht überschreiten. Wie bei Twisted Pair üblich, erfolgt die Verbindung zum Hub bzw. zur Station über RJ45 Stecker.

Neben drei weiteren Standards zur optischen Übertragung 10BaseFL, 10BaseFB, 10BaseFP wurde mit 10Broad36 das Breitband-Ethernet spezifiziert. Abweichend von allen anderen beruht es auf einer Übertragung im Bandpassbereich

Aufbau eines 10 Mbps Ethernets

Sowohl das DIX-Ethernet als auch IEEE 802.3 beruhten ursprünglich auf einer Bus-Topologie. Als Übertragungsmedium wurde auf ein ca. 10 mm starkes vierfach abgeschirmtes Koax-Kabel zurückgegriffen. Als Bezeichnung für dieses Übertragungsmedium haben sich aufgrund dessen Durchmesser und Farbe die Bezeichnungen Thick Ethernet und Yellow Cable eingebürgert. Als Teil von IEEE 802.3 ist es unter der Bezeichnung 10Base5 standardisiert.

In obigem Fall wird demnach eine 10 Mbps Datenrate im Basisband spezifiziert. Die maximale Länge eine Bussegmentes ist auf 500 m festgelegt. Die Erweiterung des Busses durch weitere Segmente ist unter der Nutzung von Repeatern möglich. Neben Bussegmenten können hierbei ebenso Linksegmente Verwendung finden. Im Vergleich zu Bussegmenten, an welche bis zu 100 Stationen in einem Abstand von minimal 2,5 m angeschlossen werden können, dienen Linksegmente ausschließlich der Verbindung zwischen zwei Repeatern. Sie dürfen eine Länge von bis zu 1000 m aufweisen.

Aufgrund der endlichen Signallaufzeiten und dem daran gekoppelte CSMA/CD Verfahren dürfen die maximal zulässigen fünf Segmenten zwischen jeweils zwei Stationen höchstens zwei Linksegmente beinhalten.

Abbildung: Maximale Konfiguration eines 10 Mbps Ethernets

Koppelungsmechanismen

Die zur Koppelung einzelner LAN-Segmente oder ganzer WANs verwendeten Elemente sind, in Abhängigkeit von ihrer Wirkungsweise, den Ebenen des OSI-Modells zuzuordnen. Unterschieden wird zwischen

Elementen der Bitübertragungsschicht, Repeatern, Regeneratoren und Hubs,
Elementen der Sicherungsschicht, Bridges und Switches,
Elementen der Vermittlungsschicht, Router sowie
Elementen höherer Schichten, Gateways.

Die oftmals unterlassene Differenzierung zwischen Routern und Gateways beruht auf den gegenüber den Routern erweiterten Fähigkeiten der Gateways. Diese zeichnen sich durch die Möglichkeit der Protokollwandlung aus. Sie dienen damit anders als Router, deren Aufgabe die Leitweglenkung innerhalb einer bestimmten Netzwerk-Architektur (z.B. IP) ist, der Koppelung unterschiedlicher Architekturen wie IP und IPX

Die im weiteren vorgestellten Instrumente der Netzwerkkoppelung beschränken sich auf Elemente der Bitübertragungs- und Sicherungsschicht.

Instrumente der Bitübertragungsschicht

Als Elementen der Bitübertragungsschicht ist dem Repeater und dem Regenerator die völlige Transparenz bzw. Bit-Transparenz gemeinsam. Eingebunden in ein Netzwerk sind sie für keine der angeschlossenen Stationen sichtbar.

Durch direkte Verstärkung des Signalflusses dient der Repeater der Ausdehnung der maximalen Kabellänge. Da der gesamte Signalfluss einschließlich eines ggf. vorhandenen Rauschpegels verstärkt wird, kommt er insbesondere in LANs zum Einsatz, wo aufgrund der geringen räumlichen Ausdehnung ein hoher Signalrauschabstand erzielbar ist. Weiterhin ermöglicht der Repeater die physikalische Entkoppelung einzelner Netzsegmente. Störungen auf einem Segment führen daher nur auf diesem zu einem Ausfall; der Rest des LANs bleibt funktionstüchtig.

Abbildung: Repeater

Im Gegensatz zum Repeater enthält der Regenerator einen den Signalfluss bewertenden Entscheider. In Abhängigkeit der Schwellwerte werden die empfangenen Impulse neu generiert. Unter mehrfachem Einsatz von Regeneratoren können daher Strecken unbegrenzter Länge überwunden werden. Als Einsatzgebiet des Regenrators ist demnach das WAN zu nennen.

Abbildung: Regenerator

Anders als Repeater und Regenerator dient der Hub nicht der Koppelung zweier Netzsegmente sondern übernimmt die Verteilfunktion innerhalb einer Stern-Topologie. Er bildet in sich einen Bus oder Ring nach. Jeder seiner Ports dient dem Anschluss einer Station.

Abbildung: Hub mit konzentriertem Ring bzw. Bus

Bridges

Brücken (Bridges) zählen zu den Instrumenten der Netzwerk-Koppelung auf Ebene der Sicherungsschicht und werden durch die Norm IEEE 802.1D spezifiziert. Ihre Hauptaufgaben sind dabei

die reine Segmentierung eines LANs, d.h alle Segmente nutzen ein identisches Link-Layer Protokoll, bzw.
die Koppelung von LANs mit unterschiedlichen MAC-Protokollen (Media Access Control) der 802.x Protokollfamilie.

Nicht nur die unter Umständen notwendige Ausdehnung eine Ethernet-LANs über seine maximale Länge von 2,5 Km hinaus (IEEE 802.3) stellt einen Grund zur Segmentierung dar. Die auf einem Shared-Medium verfügbare Bandbreite steht allen Stationen in gleicher Weise zur Verfügung. Der Anschluss weiterer Stationen an das LAN, der steigende Einsatz verteilter Applikationen sowie der damit einhergehende Anstieg von Kollisionen auf dem LAN verringern den Datendurchsatz aus Sicht der einzelnen Station erheblich. Die Segmentierung eines solchen LANs auf Basis von Brücken stellt hier eine Möglichkeit dar, die Anzahl der an ein Segment angeschlossen Stationen und die damit verbundene Anzahl der Kollisionen zu verringern. Jedes Segment bildet hierbei eine eigene Collison Domane.

Die Aufgabe der Brücke beschränkt sich im Falle der reinen Segmentierung auf ein Filtern der von ihr empfangene Rahmen anhand ihrer MAC-Adresse hinsichtlich des damit referenzierten Zielsegmentes. Nur Rahmen, die für Stationen anderer Segmente bestimmt sind, werden von der Bridge weitergeleitet.

Abbildung: LAN-Segmentierung mit Brücken

Die dabei auftretenden Probleme reduzieren sich auf einen Fall. Soll z.B. ein Rahmen aus Segment 1 über die erste Brücke (B1) an eine Station in Segment 2 weitergeleitet werden, so kommt es zu einem Timeout, wenn die Brücke den Rahmen aufgrund einer temporären lokalen Überlastung von Segment 2 nicht weiterleiten kann. Die Ursprungsstation hat keine Kenntnis über diesen Überlastzustand. Den aufgetretenen Timeout kann sie aus diesem Grund nur als Unerreichbarkeit der Zielstation deuten.

Kommen in den verschiedenen Segmenten unterschiedliche Link-Layer-Protokolle der IEEE 802.x Protokollfamilie zum Einsatz, so treten weiterreichende Problemen auf:

Rahmenlänge: Die maximale Rahmenlänge der 802.x Protokolle sind unterschiedlich. Während der Ethernet-Standard 802.3 die maximale Rahmenlänge auf 1518 Bytes beschränkt, liegt diese beim Token-Ring bei 8192 Bytes. Da eine Fragmentierung auf dieser Ebene durch die IEEE nicht vorgesehen ist, müssen beim Übergang von 802.4 nach 802.3 zu große Rahmen verworfen werden.

Prioritäten: Anders als Token-Ring und Token-Bus kennt Ethernet keine Prioritäten. Sie können durch die vermittelnde Brücke daher nicht umgesetzt werden.

Bitrate: Den Protokollen der 802.x Protokollfamilie liegen unterschiedliche Bitraten zugrunde. Im Falle des Bridgings zwischen einem 16 Mbps Token-Ring und einem 10 Mbps Ethernet kann es daher zu einem Überlauf des Pufferspeichers der Brücke und damit zum Datenverlust kommen.

Die Koppelung von Netzen mit unterschiedlichen Link-Layer-Protokollen ist daher einfacher mit Routern auf Ebene der Vermittlungsschicht zu vollziehen.

Unabhängig vom Einsatz der Brücke als Instrument der Segmentierung oder Koppelung verschiedener Link-Layer-Protokolle, wird gemäß ihren Funktionsweisen zwischen zwei Arten von Brücken unterschieden. Den

Transparenten Brücken (Transparent Bridges) sowie den
Brücken mit Leitwegbestimmung (Source Routing Bridges).

Ihrem Namen entsprechend sind die transparenten Brücken für die Stationen der einzelnen Segmente nicht sichtbar (protokolltransparent). In das LAN eingebracht lernt die Brücke selbständig, welche Station über welches Segment zu erreichen ist (backward learning). Empfängt z.B. die erste Brücke (B1) einen Rahmen aus dem Segment 1, welcher an 4B adressiert ist, so wird dieser vorerst in alle angeschlossene Segmente (2 und 3) weitergeleitet. Sobald die Brücke das erste mal einen von 4B übertragenen Rahmen empfangen hat, ist klar, daß 4B über das Segment 3 zu erreichen ist. Soll nun erneut ein Rahmen aus Segment 1 an 4B übertragen werden, wird dieser nicht mehr an das Segment 2 weitergereicht, sondern nur an Segment 3. Die Segment/Station - Zuordnungen werden in einer Hashtabelle festgehalten und in regelmäßigen Abständen aktualisiert.

Ein weiterer Vorteil transparenter Brücken ist die Unterstützung redundanter Verbindungen. Die damit mögliche Koppelung zweier Segmente über mehrere Verbindungen führt zu einer verminderten Störanfälligkeit. Der Ausfall einer Verbindung führt zu keiner Beeinträchtigung der Kommunikation zwischen den Segmenten. Der in IEEE 802.1 spezifizierte und in Transparenten Brücken implementierte Spanning Tree Algorithmus verhindert dabei im Falle mehrerer intakter Verbindungen die Mehrfachübertragung eines Rahmens.

Anders als die Transparenten Brücken erfordern die Source Routing Bridges einen hohen administrativen Aufwand, da einer Station der volle Pfad zu jeder anderen Station eines beliebigen Segmentes bekannt sein muß. Die gesamte Leitweginformation wird im Header des zu übertragenen Rahmens festgehalten. Die Verwendung der Brücke ist somit nicht mehr transparent. Das Einsatzgebiet der Source Routing Bridges ist heute nur noch der Token-Ring. In Ethernet- und FDDI-LANs hingegen kommen Transparente Brücken zum Einsatz.

Eine LAN-Segmentierung auf Basis von Brücken führt zwar zu einer verbesserten Ausnutzung der Bandbreite des LANs an sich, jedoch nicht innerhalb der Segmente selbst. Einen Weg, jeder Station innerhalb eines LANs die volle Bandbreite des Übertragungsmediums zur Verfügung zu stellen, ermöglicht das im folgenden vorgestellte Switching.

Switches

Wie die Brücken sind auch Switches Koppelungselemente der Sicherungsschicht und ermöglichen die Segmentierung eines LANs. Durch Kaskadierung mehrerer Switches als Ersatz für verwendete Hubs ist eine Segmentierung bis hin zur direkten Koppelung einzelner Stationen über dedizierte Verbindungen möglich. In letzterem Fall steht jeder Station die volle Bandbreite des Übertragungsmediums zur Verfügung.

Abbildung: Segmentierung mit LAN-Switches

Die Verbindungen zwischen den Einzelnen Ports werden direkt geschaltet. Um mehrerer Verbindungen zwischen verschiedenen Ports zur selben Zeit gewährleisten zu können, entspricht die Bandbreite der Backplane, die die Ports intern verbindet, mindestens der Summe der Bandbreiten aller Ports. Ein 10 Mbps Ethernet-Switch mit acht Ports verfügt daher über eine minimale Transferrate von 80 Mbps auf der Backplane.

Eine grundsätzliche Unterscheidung von Switches kann anhand der von ihnen geschalteten Dateneinheiten vorgenommen werden:

ATM-Switches

Die heutige Hochgeschwindigkeitskommunikation auf Basis von ATM beruht auf dem ATM-Switching. Die geschalteten Dateneinheiten sind hierbei Rahmen fester Länge, die ATM-Zellen.

LAN-Switches

Die von ihnen geschalteten Dateneinheiten sind die im jeweiligen LAN vorliegenden Rahmen. Derzeit existieren zwei unterschiedliche Typen von LAN-Switches, die

Cut-Through Switches sowie die

Store-And-Forward Switches.

Die Cut-Through Technologie bietet eine gegenüber der Store-And-Forward Technologie verringerte Verzögerungszeit bei der Übertragung. Eingehende Rahmen werden nur auf ihre Quell- und Zieladresse hin untersucht. Unmittelbar hiernach wird die notwendige Verbindung geschaltet. Der Rest des Rahmens wird ohne eine Bewertung durch den Switch weitergeleitet. Der Switch übernimmt hier nur noch die Funktion eines Repeaters.

Ist der Zielport des Switches bereits durch eine andere Verbindung blockiert, so muß der gesamte Rahmen bis zur Verfügbarkeit des Ports gepuffert werden. Eine Möglichkeit zur Reduzierung der durch die Pufferung auftretenden Latenzzeit bietet der zur Cut-Through Technologie zählende Cell-Backplane-Switch. Er basiert ähnlich dem ATM-Switch auf einem internen Cell-Switching. Die Segmentierung der Rahmen in Zellen und spätere Reassemblierung am Zielport unterscheidet ihn jedoch von einem ATM-Switch. Im Vergleich zum Cross-Bar-Switch, der auf eine interne Segmentierung der Rahmen in Zellen verzichtet, ermöglicht der Cell-Backplane-Switch eine Reduzierung der Verzögerungszeiten in einem hoch ausgelasteten LAN.

Im Gegensatz zum Cut-Through-Switch werden Rahmen durch Store-And-Forward-Switches erst nach einer Analyse des gesamten Rahmens weitergeleitet. Der Vorteil dieser Methode liegt in der Selektion defekter Rahmen, welche zur Verminderung der Netzlast vom Switch direkt verworfen werden. Der Nachteil der hohen Latenzzeit wird hierdurch z.T. ausgeglichen.

Der Einsatz von Switches ermöglicht eine stufenweise Migration zu modernen LAN-Technologien. So können in einer ersten Stufe z.B. die Gebäudeverteiler eines Collapsed Backbone durch Switches ersetzt werden, während als Etagenverteiler weiterhin Hubs zum Einsatz kommen. Wie Brücken unterstützen Switches zudem unterschiedliche LAN-Protokolle. Weiterhin können besonders stark ausgelastete Segmente, wie z.B. Verbindungen zu Fileservern über sogenannte Fat Pipes mehrfach ausgelegt werden.

Als letzter Gesichtspunkt zum Einsatz von Switches sei die Möglichkeit zur Bildung von Virtuellen LANs (VLAN) genannt. Ports und/oder einzelne Stationen (MAC-Adressen) können durch Konfiguration des Switches zu einem VLAN zusammengeschlossen werden, Tabelle zeigt ein mögliche Gliederung des Beispielnetzes nach Abbildung in VLANs.

Tabelle: Virtuelle LANs

MAC-Adresse (Rechner)	Port	VLAN
A1	1	1
A2	1
C	3
A3	1	2
B1	5
B2	5
D	4
A4	1	3
B3	5
B4	5

Das Fast-Ethernet

Zur Anpassung des aus dem Jahre 1983 stammenden Standards 802.3 an heutige Anforderungen lagen dem IEEE bereits 1992 zwei Standardisierungsvorschläge vor:

IEEE 802.12: 100Base-VG-AnyLan und
IEEE 802.30: 100Base-X.

Während sich IEEE 802.12 von der Kanalzugriffsmethode CSMA/CD löst, basierte der Standardisierungsvorschlag 802.30 weiterhin auf diesem Verfahren. Er wurde 1995 als IEEE 802.3u (100BaseT) veröffentlicht und wird allgemein als Fast-Ethernet bezeichnet.

Aufbau der Bitübertragungsschicht

Als Grundlage für eine Fast-Ethernet Verkabelung dient ausschließlich eine Stern-Topologie Neben den von 10BaseT bekannten UTP-Kabeln der Kategorien 3,4 und 5 kommen STP-Kabel sowie Glasfasern zum Einsatz. Fast-Ethernet spezifiziert daher neben dem MAC-Sublayer drei auf das jeweilige Übertragungsmedium angepasste 100BaseT4, 100BaseTX sowie 100BaseFX.

Abbildung: Teilschichten des Fast-Ethernet

Diese beinhalten neben einer mediumunabhängigen Konvergenz Teilschicht (Convergence Sublayer, CS) eine mediumspezifische Teilschicht (Physical Medium-Dependent Sublayer, PDM), welche über eine einem SAP ähnliche Schnittstelle, das Media Independent Interface (MII), untereinander kommunizieren

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Abbildung: Kommunikation innerhalb der Bitübertragungsschicht

Das MII kann weiterhin zur Abtrennung der mediumabhängigen Teilschicht in Form eines Tranceivers genutzt werden. Das IEEE spezifizierte hierzu eine 40 polige Steckverbindung. Entsprechend den neueren 10 Mbps-Standards 10Base2 oder 10BaseT wird auch beim Fast-Ethernet i.d.R. zugunsten einer integrierten Lösung auf einen externen Tranceiver verzichtet.

Wie schon beim herkömmliche Ethernet wird die maximale Ausdehnung des Netzes, bei der Stern-Topologie - also die Kabellänge - zwischen zwei Stationen durch das Kanalzugriffsverfahren CSMA/CD begrenzt. Die Verzehnfachung der Übertragungsrate auf 100 Mbps bedeutet daher automatisch die Reduzierung der maximal zulässigen Kabellänge um den Faktor 10. Die maximale Kabellänge zwischen zwei Stationen ist daher auf 205 m festgelegt; der Abstand jeder einzelnen Station zum Hub darf die Hälfte betragen.

100BaseT4

Der Standard 100BaseT4 wurde für den Einsatz von Fast-Ethernet über eine Verkabelung mit UTP der Kategorien 3,4 und 5 mit jeweils vier Adernpaaren spezifiziert. Die Berücksichtigung von UTP Kategorie 3 trägt hierbei insbesondere einer ggf. bereits vorhandenen 10BaseT Verkabelung Rechnung.

Die Limitierung der oberen Grenzfrequenz auf 16 MHz bei UTP der Kategorie 3 macht eine Leitungscodierung nach Manchester unmöglich. Stattdessen beruht die Übertragung nach 100BaseT4 auf der Aufteilung der Gesamtübertragungsrate auf drei Adernpaare.

Abbildung: Nutzung der Adernpaare

Zur weiteren Reduzierung der auf den Leitern auftretenden höchsten Frequenz kommt ein ternärer Leitungscode (8B6T) zum Einsatz. Durch die Darstellung von je acht Bit durch sechs ternäre Symbole wird hierbei eine Reduzierung der Übertragungsfrequenz von 33.33 MHz auf 25 MHZ je Adernpaar erreicht.

Durch die sechsstellige ternäre Darstellung ergibt sich ein Alphabet mit insgesamt Codewörtern. Da zur eigentlichen Übertragung nur notwendig sind, ermöglicht dieser Überhang an Codewörtern eine Optimierung dieser bzgl.

Gleichstromfreiheit und
empfangsseitige Taktrückgewinnung.

Hierzu enthält jedes Codewort mindestens zwei Flankenwechsel. Jedes einzelne ternäre Symbol innerhalb eines Codewortes repräsentiert dabei einen der Zustände -V,0 oder +V. Das vierte noch verbliebene Adernpaar dient der Kollision Kontrolle (Collision Detection).

100BaseT4

Abbildung: Nutzung der Adernpaare

Gleichstromfreiheit und
empfangsseitige Taktrückgewinnung.

100BaseTX

In 100BaseTX wurde die Übertragung über UTP Kategorie 5 oder STP spezifiziert. Im Gegensatz zu 100BaseT4 werden aufgrund der höheren oberen Grenzfrequenzen der verwendeten Leiter jeweils nur zwei Adernpaare genutzt. Um auch hier einen Überhang an Codewörtern zur Taktrückgewinnung und Gleichstromfreiheit zu erreichen, werden zur Übertragung je 4 Bit in eine 5 Bit Darstellung gemappt (4B5B). Die somit anfallende Datenrate von 125 Mbps wird über ein Adernpaar übertragen. Das zweite Adernpaar wird auch hier zur Kollisionserkennung herangezogen bzw. zur Vollduplex-Übertragung genutzt.

100BaseFX

Zur Übertragung gemäß 100BaseFX kommen zwei Mehrmoden-Lichtwellenleiter (62.5/125) zum Einsatz Die Aufteilung der Fasern sowie die Codierung auf ihnen entsprechen den von 100BaseTX bekannten Spezifikationen. Im Vollduplexbetrieb ist zudem eine Erweiterung der maximale Faserlänge auf 2000 m zulässig.

Vollduplex

Statt eines einfachen Hubs sind sowohl 100BaseTX als auch 100BaseFX für die Koppelung über einen Switch vorgesehen. Dieser ermöglicht dedizierte Verbindungen zwischen je zwei Rechnern. Hierdurch wird die Kollisionskontrolle verzichtbar. Das zweite Adernpaar kann daher zum uneingeschränkten Vollduplex-Betrieb genutzt werden.

Abbildung: Vollduplex-Kommunikation mit Switch

100VG-AnyLan

Anders als Fast-Ethernet verzichtet IEEE 803.12 gänzlich auf das Kanalzugriffsverfahren CSMA/CD. Stattdessen wurde das Verfahren Repeater Medium Access Control (RMAC) für den Zugriff der Stationen auf den Kanal standardisiert. Der zentrale Knoten, der Hub, wird dadurch zum aktiven Element der Sicherungsschicht.

Auf Ebene der Bitübertragungsschicht ist die Verwandtschaft zum Fast-Ethernet hingegen unübersehbar. Die Übertragungsmedien des Fast-Ethernets wurden gänzlich übernommen. Durch den Verzicht auf CSMA/CD können bei einer UTP-Verkabelung alle vier Adern zur Datenübertragung genutzt werden. Die Darstellung von je 5 Bit als 6 Bit Wort auf dem Kanal erhöht die Brutto-Übertragungsrate pro Adernpaar auf 30 Mbps, bzw. 120 Mbps bei Verwendung einer STP- oder Lichtwellenleiter-Verkabelung.