Was ist Ethernet?

Du installierst Dein neuen Internet-Anschluss Zuhause und dann sagt die Beschreibung: „Installieren Sie bitte das Ethernet-Kabel“. Doch was steckt eigentlich hinter dem Begriff „Ethernet“ und welcher Zusammenhang besteht zu LAN-Kabel, WLAN und Co.?

Das Internet, so wie wir es heute kennen, wäre ohne die Ethernet-Technologien kaum denkbar. Zwar laufen immer mehr Internet Verbindungen mobil ab, aber im Grunde findet die gesamte Datenübertragung in Server Farmen, in Büronetzwerken und teils auch im Heimbereich über sogenannte Ethernet- oder LAN-Kabel statt.

Die Technologie für Ethernet-Verbindungen wurde im Jahr 1973 in den USA entwickelt. Obwohl der Name Ethernet in Anlehnung an den Äther eine Funkübertragung vermuten lässt und es tatsächlich auf dem drahtlosen ALOHAnet der Universität von Hawaii basiert, ist das Ethernet eine Bezeichnung für rein kabelgebundene Datennetzwerke. Über die Jahre wurde die Übertragungstechnologie im Ethernet immer weiterentwickelt und von etwa drei Megabit pro Sekunde am Anfang auf bis zu 400 Gigabit pro Sekunde gesteigert.

Grundsätzlich werden zwei Kabelarten für die Übertragung unterschieden:
– Ethernet über achtadrige Kupferkabel (auch als LAN-Kabel bekannt)
– Ethernet über optische Glasfaserkabel

Die achtadrigen Kupferkabel übertragen die Daten über sogenannte verdrillte Adernpaare, die normalerweise von einer Ummantelung aus Aluminium und Kunststoff geschützt sind. Dies gewährleistet neben einer hohen Datenübertragungsrate gleichzeitig minimale Übertragungsverluste und Schutz gegen äußere Störungen. Die einzelnen Adern des Kabels haben einen Durchmesser von 0,4 oder 0,6 Millimeter.
Ein Glasfaserkabel wiederum besteht aus einem inneren Kern und einem Mantel aus Quarzglas oder polymeren optischen Fasern. Auch diese Kabelart ist mit Kunststoff ummantelt und gegebenenfalls noch mechanisch verstärkt. Im Zentrum des Kabels findet die Lichtführung statt, während der Mantel vor allem dazu dient, das Kabel biegen zu können, ohne dass das Lichtsignal unterbrochen wird.

Je nach Verlegeart, Kabellänge und Qualität werden Ethernet-Kabel in verschiedene Kategorien unterteilt.

Cat 1-bis Cat-4-Kabel
Diese relativ dünnen Ethernet-Kabel sind meist ungeschirmt und kommen vorwiegend bei ISDN-Anschlüssen zum Einsatz. Die Datenübertragung beträgt bis zu 100 Megabit pro Sekunde über kurze Entfernungen.

Cat 5-Kabel
Diese Kabelart ermöglicht Übertragungsarten von bis zu einem Gigabit pro Sekunde.

Cat 6-Kabel
Diese Kabel ermöglichen eine noch höhere Datenrate von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde und über eine Stecke von bis zu 100 Meter. Sie sind häufig bei bestehenden Gebäudeinstallationen und zwischen Knotenpunkten verlegt, werden aber mehr und mehr durch Glasfaserkabel ersetzt.

Cat 7-und Cat-8-Kabel
Diese Kabel sind für noch höhere Datenübertragungsraten als 10 Gigabit ausgelegt. Mit ihnen sind Raten von 40 Gigabit pro Sekunde möglich.

Glasfaser
Diese derzeit modernste Art der Datenübertragung basiert nicht auf elektrischen, sondern auf Lichtimpulsen, die durch ein flexibles Kabel aus Glasfaser, basierend auf Quarzglas, realisiert wird. Mit ihnen können nicht nur Daten über mehrere Kilometer Entfernung hinweg übertragen werden. Es sind auch Datenübertragungen von bis zu 400 Gigabit pro Sekunde möglich.

Unabhängig von der Kabelart müssen die Daten durch die Leitungen geschickt werden, damit alle beteiligten „Empfänger“ (zum Beispiel Computer, Drucker, Smart-TV) mit den Informationen etwas anfangen können. Die Daten werden daher in kleine Portionen in etwas größere Ethernet-Pakete eingepackt und auf die Reise geschickt. Der Grund hierfür ist unter anderem, dass die Datenübertragung in kleinen Portionen weniger fehleranfällig ist, da bei einer Störung nicht gleich die gesamte Datenmenge betroffen ist, sondern nur eine Anzahl von eingegrenzten Paketen.
Die Ethernet-Pakete haben einen einheitlichen Aufbau. Sie haben eine bestimmte Größe und beinhalten neben den eigentlichen Daten auch eine Prüfsumme sowie die Start-und Zieladresse de Pakets, der sogenannten MAC-Adresse. Hierbei handelt es sich um die sechs Byte lange und weltweit eindeutige Adresse der Quell-und Zielrechner, die an der Kommunikation beteiligt sind.

LAN vs. WLAN
Als vor einigen Drahtlosnetzwerke (WLAN) eingeführt wurden, wurde bereits das Ende des üblichen Ethernet-Kabel vorausgesagt. Doch das Gegenteil ist der Fall. Via WLAN lassen sich zwar theoretisch jede Menge Geräte verbinden, doch in der Praxis funktioniert das nicht immer reibungslos.
Ein wesentlicher Vorteil von kabelgebundenen Ethernet-Verbindungen ist, dass sie deutlich weniger Störanfällig sind als WLAN-Verbindungen. Innerhalb von Gebäuden konkurrieren zudem häufig mehrere WLAN-Router um dieselben Funkfrequenzen. Außerdem können andere Geräte in der Umgebung für Störungen der Funkverbindung sorgen wie zum Beispiel Mikrowellen, Funklautsprecher oder Garagenöffner.
Ein weiterer Vorteil: Über Ethernet-Kabel kannst Du sogar Geräte im Büro mit Strom versorgen.

Ich fasse nochmal zusammen:

* Bei Ethernet handelt es sich um eine kabelgebundene Übertragungstechnologie, die als Standard moderner Netzwerke gilt.

* Der Ethernet-Standard wurde in den 1970er Jahren entworfen und in der Übertragungsgeschwindigkeit und Entfernung immer weiterentwickelt.

* Inzwischen sind Datenübertragungsraten von bis zu 400 Gigabit pro Sekunde möglich.


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