Anhang 4 - Ethernet; A4.1 Einführung - ABB SM3000 Bedienungsanleitung
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ANHANG 4 – ETHERNET
A4.1 Einführung
A4.1.1 Ethernet-Kommunikation
Beim Ethernet handelt es sich um eine elektronische
Kommunikationsform, die als weltweiter Netzwerk-Standard
eingeführt wurde. Jedes Gerät in einem Ethernet arbeitet
unabhängig von den anderen Stationen im Netzwerk, das
keinen zentralen Controller aufweist.
Es gibt eine Reihe geeigneter Medien zur Herstellung von
Ethernet-Verbindungen, z. B. Koaxialkabel, ungeschirmte,
verdrillte
Kabelpaare
Verbindungen. Das im Gerät eingebaute Ethernet-Modul
unterstützt den 10BaseT-Standard, bei dem zur Verbindung von
Knoten UTP-Kabel verwendet werden. Ein UTP-Kabel besteht
aus vier Paar Drähten, die zu einem einzigen Kabel verdrillt sind.
Ethernet-Signale werden seriell, ein Bit nach dem anderen, über
einen gemeinsamen Signalkanal an jede Station übertragen, die
an das Netzwerk angeschlossen ist. Wenn eine Station Daten zu
übertragen hat, hört sie in den Kanal hinein und wartet, bis der
Kanal frei ist, um dann ihre Daten als Ethernet-Rahmen oder
Paket zu übertragen. Nach der Übertragung eines Rahmens
müssen sämtliche Stationen in einen gleichberechtigten
Wettbewerb um die Gelegenheit zur Übertragung des nächsten
Rahmens treten. So ist gewährleistet, dass keine Station die
anderen Stationen im Netzwerk sperren kann.
Der Zugriff auf den Netzwerk-Kanal wird über den Medien-
Zugriffs-Steuerungs-Mechanismus (Medium Access Control –
MAC) bestimmt, der in die Ethernet-Schnittstelle jeder Station
integriert ist. Dieser Mechanismus beruht auf dem CSMA/CD-
Verfahren (Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection – „Vielfachzugriff mit Kollisionserkennung").
Jeder Ethernet-Rahmen enthält die Ursprungs- und Zieladresse
des Rahmens, ein Datenfeld variabler Größe sowie ein
Fehlerprüffeld
zur
Überprüfung
Rahmeninhalts, um die intakte Übergabe zu gewährleisten. Die
Adressfelder, die als physikalische oder MAC-Adressen
bezeichnet werden, sind jeweils 48 Bit lang. Jede Station im
Netzwerk weist eine eindeutige, vorher zugewiesene MAC-
Adresse auf, die in ihre Ethernet-Karte einprogrammiert ist.
A4.1.2 Übergeordnete Protokolle – Abb. A4.1 und
A4.2
Bei der Übertragung von Daten über ein Ethernet-Netzwerk
können übergeordnete Protokolle verwendet werden, die auf die
Ethernet-Infrastruktur
aufsetzen.
übergeordneten Protokolle sind im Datenfeld der Ethernet-
Pakete enthalten. Das Gerät verwendet TCP/IP (Transmission
Control Protocol/Internet Protocol – „Übertragungssteuerungs-
Protokoll/Internet-Protokoll"), ein Protokoll, das als weltweit
gültiger Standard bei der Entstehung des Internets eine
entscheidende Rolle spielte.
Das Internet-Protokoll (IP) leitet die Informationspakete zu ihren
Zielgeräten. Die Lenkung erfolgt aufgrund einer im Kopf jedes
Pakets integrierten IP-Adresse. Bei der IP-Adresse handelt es
sich um eine 32-Bit-Zahl, die in vier Abschnitte unterteilt ist
(sogenannte Oktette), welche als Dezimalwerte angezeigt
werden. Ein typisches Beispiel ist 192.168.1.1.
Das Übertragungssteuerungs-Protokoll (TCP) stellt vor der
Übertragung von Daten eine Verbindung zwischen den beiden
Geräten her. Das ermöglicht die Bestätigung des Empfangs aller
übertragenen Pakete, so dass etwaige verloren gegangene
Pakete erneut übertragen werden können.
116
(UTP-Kabel)
sowie
drahtlose
der
Integrität
Die
Pakete
Weitere auf dieser Ebene arbeitende Protokolle sind das
Adressauflösungs-Protokoll (Address Resolution Protocol –
ARP) sowie das Internetsteuerungs-Meldungsprotokoll (Internet
Control Message Protocol – ICMP).
Oberhalb der Ebenen von TCP und IP gibt es eine Reihe von
Anwendungsprotokollen, die bestimmte Aufgaben erfüllen.
Typische Beispiele sind das Dateiübertragungs-Protokoll (File
Transfer
Protocol
Übertragungsprotokoll (HyperText Transfer Protocol – HTTP).
Diese Schichten ergeben zusammen ein umfassendes
Dateiübertragungssystem:
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Tabelle A4.1 Protokollebenen
FTP stellt einen zuverlässigen Mechanismus zur Übertragung
von Daten zwischen einem Client und einem Server bereit –
siehe Abb. A4.1.
des
FTP-
Client
Abb. A4.1 Typische FTP-Übertragung
HTTP ermöglicht die Übertragung von Hypertext-Dateien, z. B.
der
Webseiten. Es ermöglicht einem Internet-Browser den Zugriff
auf Seiten innerhalb eines Webservers – siehe Abb. A4.2.
Internet
Browser
Host-PC
Abb. A4.2 Typische HTTP-Übertragung
–
FTP)
sowie
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Datei¨übertragungsanforderung
Dateiinformationen
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Internetfähiges Gerät
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FTP-
Server
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