Ethernet-Netzwerke mit Hubs oder Repeatern
Die meisten modernen Ethernet-Netzwerke verwenden Switches für die Konnektivität, aber die Anfänge von Ethernet waren anders. Frühe Ethernet-Netzwerke verwendeten dicke Kabel, um Computer in einer Reihe nacheinander zu verbinden. Nach einigen Jahren führten Technologen den Ethernet-Hub ein, der es Computern ermöglichte, sich für die Netzwerkverbindung mit dem Hub zu verbinden. Dies verkürzt die Fehlerbehebungszeit und die Ausfallzeiten von Arbeitsstationen.
Hubs
Ein Ethernet-Hub ist ein Gerät, mit dem sich mehrere Computer über Kabel, die mit Anschlüssen des Hubs verbunden sind, mit dem Netzwerk verbinden können. Hubs sind passiv, da sie die empfangenen Datenrahmen nicht verändern. Stattdessen senden sie die Frames an alle Ports aus. Jedes Gerät, das einen Frame empfängt, überprüft es, um festzustellen, ob der Frame für dieses Gerät gedacht war, und wenn ja, verarbeitet er den Frame. Hubs sind nicht nur Konnektivität, sondern auch eine Art Repeater.
Repeater
Repeater empfangen ein Signal, verstärken dessen Stärke und senden es erneut aus. Diese Geräte befinden sich in der Mitte langer Kabelwege, so dass das Signal das Ziel erreicht. Moderne Ethernet-Kabellängen sind auf etwa 100 m begrenzt, daher muss bei längeren Kabelstrecken ein Repeater installiert werden. Während Hubs Repeater sind, sind Repeater nicht unbedingt Hubs. Ein Repeater verfügt möglicherweise nur über eine Eingangsverbindung und eine Ausgangsverbindung, wodurch die Möglichkeit zum Verbinden mehrerer Geräte entfällt.
5-4-3 Regel
Die Regel 5-4-3 wird in Ethernet-Netzwerken angewendet, die Hubs und Repeater verwenden. Diese Regel besagt, dass das Netzwerk nicht mehr als fünf Segmente haben darf, die mit vier Repeatern verbunden sind, und nur drei Segmente können mit Geräten belegt werden. Da Hubs und Repeater im Netzwerkdesign gleich behandelt werden, hat diese Regel für Netzwerktechniker viel Verwirrung und Ärger verursacht.
Kollisionen
Das Hauptproblem bei einem Ethernet-Netzwerk mit Hubs ist, dass Rahmenkollisionen im Netzwerk auftreten. Wenn zwei oder mehr Geräte im Netzwerk gleichzeitig senden, kollidieren die Frames auf dem Draht. In diesem Fall warten die Netzwerkschnittstellen eine zufällige Zeit und übertragen erneut. Dieses Merkmal von Ethernet-Netzwerken führte zur Erfindung des Network Switch, einem "intelligenten" Hub, der Frames nur an das Zielgerät überträgt. Ethernet-Switches verhindern praktisch Kollisionen in Ethernet-Netzwerken.
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