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Ethernet, 3rd Edition

Book Description

  • Standardwerk- praktisch verwertbare Infos – von der Verkabelung bis zur Konfiguration- vollständige Beschreibung der Ethernet-Technik- berücksichtigt neueste Entwicklungen der Ethernet-Technologie

Table of Contents

  1. Cover
  2. Titel
  3. Impressum
  4. Vorwort zur dritten Auflage
  5. Vorwort zur zweiten Auflage
  6. Vorwort zur ersten Auflage
  7. 1 Eine Einführung in Netzwerke
    1. 1.1 Erforderliche Netzwerkelemente
      1. 1.1.1 Netzwerkdienste
      2. 1.1.2 Übertragungsmedien
      3. 1.1.3 Netzwerkprotokolle
    2. 1.2 Die Netzwerktopologien
    3. 1.3 Einteilung der Netzwerke
    4. 1.4 Die Netzwerktechnologien
    5. 1.5 Die Sprache der Computer
      1. 1.5.1 Die Datenübertragung
      2. 1.5.2 Asynchrone und synchrone Datenübertragung
      3. 1.5.3 Die Frequenz
      4. 1.5.4 Das Datensignal
      5. 1.5.5 Die Bandbreite
      6. 1.5.6 Bitrate oder Datenrate
      7. 1.5.7 Baudrate
      8. 1.5.8 Übertragungsfrequenz versus Übertragungsrate
      9. 1.5.9 Kanalkapazität
      10. 1.5.10 Paketvermittlung
      11. 1.5.11 Grundlegende Zugriffsverfahren
    6. 1.6 Netzwerkarchitekturen
    7. 1.7 Ein Überblick über den Inhalt dieses Buchs
  8. 2 Ethernet
    1. 2.1 Die Geschichte des Ethernet
      1. 2.1.1 Das IEEE-Konsortium
      2. 2.1.2 Der Ethernet-Standard
    2. 2.2 Der Physical Layer
      1. 2.2.1 Teilbereiche des Physical Layer
      2. 2.2.2 Physical Line Signaling (PLS)
      3. 2.2.3 Attachment Unit Interface (AUI)
      4. 2.2.4 Die Media Access Unit (MAU)
      5. 2.2.5 Das Physical Medium Attachment (PMA)
      6. 2.2.6 Das Medium Dependent Interface (MDI)
      7. 2.2.7 Die Kommunikation zwischen AUI und MAU
      8. 2.2.8 Das SQE-Testsignal
      9. 2.2.9 Die Jabber-Schutzfunktion
    3. 2.3 10BASE5
    4. 2.4 10BASE2
    5. 2.5 10BROAD36
    6. 2.6 10BASE-T
    7. 2.7 10BASE-F
      1. 2.7.1 10BASE-FL
      2. 2.7.2 10BASE-FB
      3. 2.7.3 10BASE-FP
    8. 2.8 Das Manchester-Codierungsverfahren
    9. 2.9 Media Access Control (MAC)
      1. 2.9.1 Das Zugriffsverfahren (CSMA/CD)
      2. 2.9.2 Halb- oder Vollduplex
      3. 2.9.3 Der Zugriff auf das Medium
      4. 2.9.4 Die Kollisionserkennung
      5. 2.9.5 Die Ausbreitung einer Kollision
      6. 2.9.6 Die Ausbreitung einer Kollisionsdomäne
      7. 2.9.7 Sperrzeit der Kollisionserkennung
      8. 2.9.8 Die späten Kollisionen, Late Collisions
      9. 2.9.9 Der Backoff-Prozess
    10. 2.10 Frameformate bei Ethernet
      1. 2.10.1 Adressenformate
      2. 2.10.2 Die Präambel laut DIX und IEEE 802.3
      3. 2.10.3 Die Frameformate im Ethernet
      4. 2.10.4 Ziel- und Quelladresse eines Frames
      5. 2.10.5 Ethernet oder IEEE 802.3
      6. 2.10.6 Logical Link Control (LLC)
      7. 2.10.7 Die verschiedenen Frametypen
      8. 2.10.8 Plug&Play bei der Frameauswahl
  9. 3 Fast Ethernet
    1. 3.1 Der Reconciliation Layer und das MII
      1. 3.1.1 Die Kommunikation über das MII
    2. 3.2 100BASE-X-Erweiterungen im Ethernet-Standard
      1. 3.2.1 Der Physical Coding Sublayer (PCS)
      2. 3.2.2 Das Physical Medium Attachment (PMA)
      3. 3.2.3 Der Physical Medium Dependent Sublayer (PMD)
    3. 3.3 Das 4B/5B-Codierungsverfahren
      1. 3.3.1 Der Start-of-Stream und End-of-Stream Delimiter
    4. 3.4 100BASE-TX
      1. 3.4.1 MLT-3 und Scrambling
      2. 3.4.2 Link Integrity Test bei 100BASE-TX
    5. 3.5 100BASE-T2
    6. 3.6 100BASE-T4
    7. 3.7 100BASE-FX
      1. 3.7.1 100BASE-FX für große Distanzen
    8. 3.8 Die Auto-Negotiation-Funktion
      1. 3.8.1 Der Normal Link Pulse
      2. 3.8.2 Der Auto-Negotiation-Informationsaustausch
      3. 3.8.3 Auto-Negotiation-Handshake
      4. 3.8.4 Die Next-Page-Funktion
      5. 3.8.5 Extended-Next-Page-Funktion
      6. 3.8.6 Probleme mit der Auto-Negotiation
    9. 3.9 Flow Control nach IEEE 802.3x
  10. 4 Gigabit-Ethernet
    1. 4.1 1000BASE-X-Erweiterungen im Ethernet-Standard
    2. 4.2 Der Physical Layer von 1000BASE-X
      1. 4.2.1 Die Kommunikation über das GMII
      2. 4.2.2 Der Physical Coding Sublayer (PCS)
      3. 4.2.3 Das Physical Medium Attachment (PMA)
      4. 4.2.4 Der Physical Medium Dependent Sublayer (PMD)
      5. 4.2.5 Die 8B/10B-Codierung
      6. 4.2.6 Die Unterdrückung des Gleichspannungsanteils
      7. 4.2.7 Symbole
    3. 4.3 1000BASE-SX
    4. 4.4 1000BASE-LX
    5. 4.5 1000BASE-CX
    6. 4.6 Auto-Negotiation bei 1000BASE-SX, 1000BASE-LX und 1000BASE-CX
    7. 4.7 1000BASE-T
      1. 4.7.1 Der Physical Layer von 1000BASE-T
      2. 4.7.2 Digital Signal Processing
      3. 4.7.3 Die Master-Slave-Rolle
      4. 4.7.4 Scrambling bei 1000BASE-T
      5. 4.7.5 Das 4D-PAM5-Codierungsverfahren von 1000BASE-T
      6. 4.7.6 Die Trellis-Codierung
      7. 4.7.7 Der Viterbi-Decoder
      8. 4.7.8 Die Partial-Response-Filter
      9. 4.7.9 Die Hybridfunktion
      10. 4.7.10 Echo Cancellation
      11. 4.7.11 Minimierung des Crosstalk
      12. 4.7.12 Das Startup-Protokoll von 1000BASE-T
      13. 4.7.13 Auto-Negotiation- und MDI/MDI-X-Funktion bei 1000BASE-T
      14. 4.7.14 Auto-Negotiation bei 1000BASE-T
      15. 4.7.15 Neue Anforderungen an das TP-Kabel
  11. 5 10Gigabit-Ethernet
    1. 5.1 10Gigabit-Ethernet für Glasfaser
    2. 5.2 PHY-Details
      1. 5.2.1 Die 10GBASE-LX-4-Lösung
      2. 5.2.2 Die 10GBASE-SR-Lösung
      3. 5.2.3 Die 10GBASE-LR-Lösung
      4. 5.2.4 64B/66B-Codierung
      5. 5.2.5 10Gigabit-WAN-Lösungen (10GBASE-EW und -LW)
    3. 5.3 10GBASE-CX-4
    4. 5.4 10GBASE-T
      1. 5.4.1 10GBASE-T-Herausforderung
      2. 5.4.2 10GBASE-T-PHY
      3. 5.4.3 Powermanagement
      4. 5.4.4 Master-Slave-Rolle
      5. 5.4.5 Auto-Negotiation bei 10GBASE-T
      6. 5.4.6 Trainingssequenz
      7. 5.4.7 Anforderungen an die Netzwerkinfrastruktur
    5. 5.5 GBit-Ethernet-Backplane-Lösungen
  12. 6 40/100Gigabit-Ethernet
    1. 6.1 PHY-Details
      1. 6.1.1 40GBASE-CR4 und 100GBASE-CR10
      2. 6.1.2 40GBASE-SR4 und 100GBASE-SR10
      3. 6.1.3 40GBASE-LR4
      4. 6.1.4 100GBASE-LR4 und 100GBASE-ER4
      5. 6.1.5 40GBASE-FR
      6. 6.1.6 40/100-GBit-Medienmodul-Schnittstellen
      7. 6.1.7 40GBASE-KR4
      8. 6.1.8 Auto-Negotiation bei 40/100GBit-Ethernet
      9. 6.1.9 Die Ethernet-Zukunft
  13. 7 Ethernet Internals
    1. 7.1 Längenbeschränkung im Ethernet
      1. 7.1.1 Die Einhaltung der Bitzeiten
      2. 7.1.2 Die Eingrenzung der Kollisionsdomäne
      3. 7.1.3 Die 5-4-3-Regel
      4. 7.1.4 Berechnung des Path Delay Value (PDV)
      5. 7.1.5 Berechnung der Interframe-Gap-Verluste
      6. 7.1.6 Die Berechnung der PDV im Netzwerk mit 100 MBit/s
      7. 7.1.7 Die PDV bei 1000BASE-X
    2. 7.2 Power over Ethernet
      1. 7.2.1 Leistungsklassen
      2. 7.2.2 PD-Erkennungsprozess
      3. 7.2.3 Klassifizierung
      4. 7.2.4 PD-Klassifizierungssignatur
      5. 7.2.5 PoE-Schaltzeiten
      6. 7.2.6 PoE in der Praxis
    3. 7.3 Energy Efficient Ethernet
    4. 7.4 Link Layer Discovery Protocol
  14. 8 Ethernet-Verkabelung
    1. 8.1 Standards und Spezifizierungen für die Verkabelung
      1. 8.1.1 Die EIA/TIA-Normierung
      2. 8.1.2 Die ISO/IEC-11801-Normierung
      3. 8.1.3 Die Norm EN 50173
      4. 8.1.4 Die Normen EN 50288-x-x
      5. 8.1.5 Die Normen EN 55022 und EN 50082
    2. 8.2 Kabeltypen
      1. 8.2.1 Twisted-Pair-Kabel
      2. 8.2.2 Koaxialkabel
      3. 8.2.3 Lichtwellenleiter
      4. 8.2.4 Der Aufbau der Lichtwellenleiter
    3. 8.3 Entscheidende Faktoren bei der Netzwerkverkabelung
      1. 8.3.1 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
      2. 8.3.2 Sicherheit
      3. 8.3.3 Verlegung
      4. 8.3.4 Verkabelungsbereiche der strukturierten Verkabelung
  15. 9 Ethernet-Komponenten
    1. 9.1 Netzwerkkarten
      1. 9.1.1 Netzwerkkarten für 10 MBit/s mit UTP/Koax
      2. 9.1.2 Netzwerkkarten für 10 MBit/s und Lichtwellenleiter
      3. 9.1.3 Netzwerkkarten für 10/100 MBit/s mit TP
      4. 9.1.4 Netzwerkkarten für 100 MBit/s mit Lichtwellenleitern
      5. 9.1.5 Quattro-Netzwerkkarte für 10/100 MBit/s mit 4-mal TP
      6. 9.1.6 Netzwerkkarten für 1000 MBit/s
      7. 9.1.7 Netzwerkkarten für 1000 MBit/s mit Lichtwellenleitern
      8. 9.1.8 Netzwerkkarten für 1000 MBit/s mit TP
      9. 9.1.9 Netzwerkkarten für 10 GBit/s
    2. 9.2 Repeater und Hubs
      1. 9.2.1 Repeater für 10 MBit/s
      2. 9.2.2 Repeater für 100 MBit/s
      3. 9.2.3 Ethernet Bridge
      4. 9.2.4 Dualspeed Hubs für 10/100 MBit/s
      5. 9.2.5 Repeater für 1000 MBit/s
    3. 9.3 Switches
      1. 9.3.1 Switching Hubs für 10/100 MBit/s
      2. 9.3.2 Switching Hubs für 1000 MBit/s
      3. 9.3.3 Switching Hubs für 10.000/40.000/100.000 MBit/s
      4. 9.3.4 EEE für Switches
      5. 9.3.5 Tranceiver-Module für Switches
      6. 9.3.6 Die Managementfähigkeit von Hubs und Switches
    4. 9.4 Medienwandler
      1. 9.4.1 Midspan und Splitter
  16. 10 Die Projektierung und Planung eines Netzwerks
    1. 10.1 Konzepte für den Aufbau eines Netzwerks
    2. 10.2 Die Performance-Betrachtung
    3. 10.3 Der „Mythos 40 Prozent“
    4. 10.4 Messung der Netzwerk-Performance
    5. 10.5 Traffic-Analyse
      1. 10.5.1 Werkzeuge, um Trends im Netzwerk zu erkennen
      2. 10.5.2 Wie charakterisiert man ein Netzwerk?
    6. 10.6 Die Auswertung von Netzwerkstatistiken
  17. 11 Netzwerkprotokolle
    1. 11.1 Grundlagen: Was sind Protokolle?
      1. 11.1.1 Bits und Bytes
      2. 11.1.2 Die Protokolle der Schichten 3 und 4
      3. 11.1.3 Routing
      4. 11.1.4 Verbindungslose und verbindungsorientierte Kommunikation
    2. 11.2 Einführung in die TCP/IP-Protokollfamilie
      1. 11.2.1 Request for Comment (RFC)
      2. 11.2.2 Päckchen packen
    3. 11.3 Das Internet Protocol
      1. 11.3.1 IP-Header
      2. 11.3.2 Maximum Transmission Unit (MTU)
      3. 11.3.3 Time to Live (TTL)
      4. 11.3.4 Protokolle der höheren Schicht
      5. 11.3.5 IP-Adressen
      6. 11.3.6 Optionen
    4. 11.4 Adressierung in TCP/IP-Netzwerken
      1. 11.4.1 Was sind IP-Adressen?
      2. 11.4.2 Struktur der IP-Adressen
      3. 11.4.3 Die Schreibweise von IP-Adressen
      4. 11.4.4 IP-Adressklassen
      5. 11.4.5 Klasse-A-Adressen
      6. 11.4.6 Klasse-B-Adresse
      7. 11.4.7 Klasse-C-Adresse
      8. 11.4.8 Klasse-D-Adresse
      9. 11.4.9 Klasse-E-Adresse
      10. 11.4.10 Die IP-Adressbereiche
      11. 11.4.11 Spezielle IP-Adressen
      12. 11.4.12 Multicasts
      13. 11.4.13 Private IP-Adressen
      14. 11.4.14 Subnetze
      15. 11.4.15 Das Subnetting
      16. 11.4.16 Das Subnetting einer Klasse-A-Adresse
      17. 11.4.17 Das Subnetting einer Klasse-C-Adresse
      18. 11.4.18 Das Supernetting
    5. 11.5 Routing im TCP/IP-Netzwerk
      1. 11.5.1 Aufbau der Router
      2. 11.5.2 Das Routing
      3. 11.5.3 Default-Router
      4. 11.5.4 Routingprotokolle
    6. 11.6 Das Routing Information Protocol
      1. 11.6.1 Der RIP-Header
      2. 11.6.2 Austausch der Routinginformationen
      3. 11.6.3 Default Route
      4. 11.6.4 Probleme des RIP
      5. 11.6.5 Routingschleifen
      6. 11.6.6 Das RIP-II
    7. 11.7 Das Open Shortest Path First
      1. 11.7.1 Die OSPF-Routing-Hierarchie
      2. 11.7.2 Der Shortest-Path-First-Algorithmus
      3. 11.7.3 Der OSPF-Header
      4. 11.7.4 Das OSPF-Hello-Paket
      5. 11.7.5 Das OSPF-Database-Description-Paket
      6. 11.7.6 Das OSPF-Link-State-Advertisement-Format
      7. 11.7.7 Das OSPF-Link-State-Request-Paket
      8. 11.7.8 Das OSPF-Link-State-Update-Paket
      9. 11.7.9 Das OSPF-Link-State-Acknowledgement-Paket
    8. 11.8 Das Address Resolution Protocol
      1. 11.8.1 Die statische oder dynamische Adressauflösung
      2. 11.8.2 Die Funktion des ARP
      3. 11.8.3 Zeitverhalten der ARP-Einträge
      4. 11.8.4 Doppelte Adressen
      5. 11.8.5 Die ARP-Pakete
      6. 11.8.6 Das Reserve Address Resolution Protocol
    9. 11.9 Das ICMP als Sprachrohr im TCP/IP-Netzwerk
      1. 11.9.1 ICMP-Header
      2. 11.9.2 Das ICMP aller Ping
      3. 11.9.3 ICMP-Meldung Ziel nicht erreichbar
      4. 11.9.4 ICMP-Meldung Netzwerk nicht erreichbar
      5. 11.9.5 ICMP-Meldung Protokoll nicht zustellbar
      6. 11.9.6 ICMP-Meldung IP-Datagramm nicht teilbar
      7. 11.9.7 ICMP meldet Routingfehler
      8. 11.9.8 Unterschiedliche Implementierungen
    10. 11.10 Die TCP/IP-Transport-Protokolle
      1. 11.10.1 Das Transmission Control Protocol (TCP)
      2. 11.10.2 TCP-Header
      3. 11.10.3 Die Sicherheit des TCP
      4. 11.10.4 Flow Control
      5. 11.10.5 Aufbau einer TCP-Verbindung
      6. 11.10.6 Verlauf der TCP-Verbindung
      7. 11.10.7 Das Schließen einer TCP-Verbindung
      8. 11.10.8 Das User Datagram Protocol (UDP)
      9. 11.10.9 Der UDP-Header
  18. 12 Die Protokolle der 5-7-Schicht
    1. 12.1 Das Server-Message-Block-Protokoll
      1. 12.1.1 Der SMB-Header
    2. 12.2 Das Netware Core Protocol
      1. 12.2.1 Der NCP-Header
  19. 13 Fehleranalyse im Netzwerk
    1. 13.1 Überprüfung der Verkabelung
    2. 13.2 Überprüfung der aktiven Komponenten
      1. 13.2.1 Ping
    3. 13.3 Überprüfung der Netzwerkstatistiken
    4. 13.4 Protokollanalyse
      1. 13.4.1 Die Durchführung der Protokollanalyse
      2. 13.4.2 Header-Informationen
      3. 13.4.3 Richtige Platzierung der Protokollanalysatoren
      4. 13.4.4 Analysesysteme
      5. 13.4.5 Software-Analysatoren
      6. 13.4.6 Aufbau eines Software-Analysators
    5. 13.5 Der Microsoft-Netzwerkmonitor
      1. 13.5.1 Die Installation des Microsoft-Netzwerkmonitors
      2. 13.5.2 Netzwerkmonitor-Agenten
      3. 13.5.3 Der Netzwerkmonitor in der Praxis
      4. 13.5.4 Die Aufzeichnung des Datenstroms
      5. 13.5.5 Das Capture Summary Window
      6. 13.5.6 Detailinformationen
      7. 13.5.7 Beeinflussung der aufgezeichneten Datenmenge
      8. 13.5.8 Anzeigefilter für die Übersichtlichkeit
      9. 13.5.9 Das Setzen von Filtern
      10. 13.5.10 Adressdatenbank
      11. 13.5.11 Die Trigger-Funktion
      12. 13.5.12 Anzeige der Netzwerkstatistiken
      13. 13.5.13 Der Dedicate Capture Mode
      14. 13.5.14 Der Protokoll-Parser
      15. 13.5.15 Anzeige der vorhandenen Netzwerkmonitore
  20. Anhang
    1. A Abkürzungen
    2. B Literatur
  21. Index