Aufgaben ITS – Ethernet

Aufgaben ITS – 10Base5
1.) Was besagen die Zeichenfolgen 10, Base und T in der Bezeichnung 10BaseT?
 10: Datenübertragungsrate von 10 MBit/s
 Base: bedeutet Basisbandübertragung also eine Übertragung auf nur einem Kanal (anders als
bei der Breitbandübretragung). In die Praxis umgesetzt, bedeutet dies, dass sich zu einem
bestimmten Zeitpunkt nur eine einzige Nachricht auf dem Medium befinden kann. Sollen
mehrere Nachrichten über das gleiche Medium übermittelt werden, so müssen die
Informationen zeitlich hintereinander verschickt werden. Diese Vorgehensweise wird in der
Fachsprache als Zeit-Multiplex bezeichnet.
 T steht für TwistedPair.
2.) Bei der Topologie eines Netzwerkes wird zwischen der physikalischen und logischen
Topologie unterschieden. Bestimmen Sie für die unten aufgeführten Ethernet-Auslegungen
jeweils die physikalische und logische Topologie!
Ethernet-Auslegung
physikalische Topologie
logische Topologie
10Base5
500m, 100 Stationen möglich,
Bustopologie
externer Transceiver verwendet
10Base2
Segmentlänge darf 185 m sein,
Bustopologie
maximal 30 Stationen,
Koaxial - Anschluss
100BaseT
Ein Kabelsegment darf eine
Sterntopologie
Länge von 100 m nicht
überschreiten.
Verbunden über Hub und Switch
3.) Beschreiben Sie die Auswirkung, wenn ein Bussystem nicht mit einem Widerstand
abgeschlossen wird!
Ohne einen „Terminator“ ist kein oder nur ein fehlerhafter Betrieb möglich, da es sonst zu
Reflektionen im Bussystem kommen würde. Der „Terminator“ wandelt diese in Wärmeenergie um,
und entfernt so diese Signale aus dem Bus.
4.) Warum wird das Koaxial-Kabel als asymmetrischer Leiter bezeichnet?
Da sich das Koaxial- Kabel gegenüber der Erde nicht neutral verhält, wird dieser Aufbau auch als
unsymmetrischer Leiter bezeichnet.
Im Falle des Koaxialkabels kommt aber noch eine weitere Besonderheit hinzu:
Für die Signalübertragung wird die Bezugserde nicht nur beeinflusst, sondern sie wird zwingend zur
Signalrückführung benötigt, da ein anderer Leiter nicht vorhanden ist.
Aufgaben ITS – Ethernet
1.) Für das Funktionieren von CSMA/CD sind die Funktionen „Feststellen der Signalfreiheit auf
dem Medium“ und „Überwachung der Daten auf Kollisionen“ von entscheidender Bedeutung.
a) Welche Einheit erfüllt diese Aufgaben und auf welcher OSI-Schicht ist sie angesiedelt?
Media Access Unit (MAU) erfüllt diese Aufgaben und sie liegt auf der Physical Layer im OSI
- Modell
b) Wie erfährt die Mac-Schicht – in dieser ist das CSMA/CD- Verfahren implementiert –
von der Datenkollision?
Das PLS_Signal.indication-Primitiv signalisiert der Mac-Schicht durch den Parameter Signal
Error, dass ein ungültiges Signal oder eine Kollision von der physikalischen Schicht
festgestellt wurde.Durch den Parameter No Signal Error wird der Mac-Schicht angezeigt, dass
der Fehlerzustand aufgehoben wurde.
2.) Warum wird die Manchester-Kodierung als selbsttaktend bezeichnet?
Die Länge einer Bit- Periode beträgt 100 ns. Da bei der Basisbandtechnik kein Clock zur
Synchronisation zwischen Sender und Empfänger zur Verfügung steht, wird der ManchesterMechanismus zur Gewinnung des Clock-Signals verwendet. Daher wird der ManchesterMechanismus auch als Self Clocking Code bezeichnet.
3.) Die Mac-Schacht übermittelt an die PLS-Schicht die Daten 110011000. Wie sieht das Signal
auf der Leitung bei einer Manchester-Kodierung aus?
4.) Wie wird bei der Manchester-Kodierung festgestellt, dass das Medium frei ist?
Bei CSMA/CD – Mechanismus wird ein belegtes Medium durch einen Träger auf dem Kabel
festgelegt.
5.) Wie wird bei der Manchester-Kodierung festgestellt, dass eine Datenkollision aufgetreten ist?
Bei einer Kollision erhöht sich die Spannung am Empfängereingang, so dass die Schaltung anhand
dieser Grenzwertüberschreitung die Kollision erkennt.
6.) Warum hat man in der Spezifikation zu Ethernet erlaubt, das bis zu 5, der zuerst gesendeten
Bit-Zellen verloren gehen können?
Das zur Übertragung verwendete Kabel ist ein Medium mit Tiefpass-Charakteristik, d.h. dass bei der
Übertragung durch das Kabel und beim Einschwingvorgang im Empfänger einige Bits verloren gehen.
Diese Bits nennt man „Dribbling Bits“. Da sich diese Bits in der 7-8 Bitlangen Präambel befinden,
werden sie nicht vermisst.
7.) Mit einem Netzwerkmonitor wird in einer 100BaseT-Umgebung festgestellt, dass eine Station
länger als 30 ms sendet. Geben Sie eine Ursache für dieses Verhalten an!
Eine mögliche Ursache wäre eine MAU mit manipulierter Hardware, welche die Jabber Funktion
unterdrückt.
8.) Zeichnen Sie einen Programmablaufplan des CSMA/CD-Protokollablaufs!
1. Falls das Medium frei ist, kann ein Sender sofort mit dem Senden beginnen.
2. Ist das Medium belegt, so wartet ein Sender, bis es frei ist, und beginnt dann sofort mit dem
Senden.
3. Wird während des Sendens eine Kollision erkannt, so wird sofort mit dem Senden angehalten
und ein kurzes sog. Jamming-Signal auf das Medium geschickt. Dieses Signal zeigt allen
Stationen eindeutig an, dass eine Kollision stattgefunden hat.
4. Nachdem eine Kollision stattgefunden hat, wartet der Sender eine zufällige Zeit und versucht
dann erneut das Senden.
9.) Welcher Zusammenhang besteht zwischen der sogenannten Repeaterregel (auch als 5-4-3Regel bezeichnet) und der für IEEE 802.3 mit 10 Mbit/s Übertragungsrate festgelegten
Maximalausdehnung 2500 m?
Bei Ethernet (10Base5) können so 5 Segmente zu je 500 m verbunden werden, das gesamte Netz darf
damit eine Ausdehnung von 2,5 km haben.
10.) Was definiert die Slot Time und was sind in diesem Zusammenhang Late Collisions?
Die Slot – Time definiert den maximalen Zeitraum bis zur eindeutigen Belegung des Mediums durch
eine Station , nach dieser Zeit darf beim Ethernet keine Kollision mehr auftreten. Als „LateCollisions“ werden Kollisionen bezeichnet, die sich nachdem die ersten 64Byte (512Bit) auf das Netz
übertragen werden, aufgetreten sind.