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Was ist Ethernet?

Normenfamilie (IEEE 802.3) für kabelgebundene LANs. Die Daten werden in Frames verpackt, die per MAC-Adresse adressiert werden. Ethernet läuft über Twisted-Pair-Kabel und Glasfasern mit Geschwindigkeiten von 10 Mbit/s bis zu Hunderten von Gbit/s. Jeder Frame endet mit einem CRC-32-Fehlererkennungscode, der Frame Check Sequence (FCS). Heute werden Geräte normalerweise im Vollduplex an Switches angeschlossen, sodass die frühere Kollisionsbehandlung mit CSMA/CD nicht mehr verwendet wird.

Japanische Bezeichnung: イーサネット

„Ethernet“ kommt in 15 Übungsfragen aus 5 Themen vor, z. B. Grundlagen der Computernetzwerke, Automobilhalbleiter und Funktionale Sicherheit, Netzwerkdesign und Netzwerkbetrieb.

Fachgebiet: Grundlagen der Computernetzwerke

Jetzt üben: Fragen zu Ethernet

Welches Merkmal von Automotive Ethernet (z. B. 100BASE-T1 oder 1000BASE-T1) ist richtig?

  1. AÜber ein einziges verdrilltes Adernpaar erfolgt Vollduplex-Kommunikation, sodass bei leichterer Verkabelung Bandbreiten von 100 Mbit/s oder 1 Gbit/s erreicht werden
  2. BDer Standard schreibt dieselben vierpaarigen Kabel und RJ45-Stecker wie beim Büro-LAN vor, sodass die Verkabelung schwerer ist als im Büro
  3. CDie Übertragungsrate entspricht etwa der von LIN, wegen der hohen Störfestigkeit wird es aber nur für sicherheitskritische Steuerungen eingesetzt
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Antwort: A. Über ein einziges verdrilltes Adernpaar erfolgt Vollduplex-Kommunikation, sodass bei leichterer Verkabelung Bandbreiten von 100 Mbit/s oder 1 Gbit/s erreicht werden

100BASE-T1 und 1000BASE-T1 von Automotive Ethernet sind Standards für Vollduplex-Kommunikation über nur ein verdrilltes Adernpaar; sie sind leichter als die im Büro verwendeten vierpaarigen Kabel und auch für die strengen Störbedingungen im Fahrzeug ausgelegt. Da die Bandbreite weit über der von CAN liegt, werden sie für Kamera- und Displaydaten, das Backbone-Netz zwischen den Steuergeräten, Software-Updates usw. verwendet. Für Zeitsynchronisation und garantierte Latenzen werden Technologien des TSN (Time-Sensitive Networking) kombiniert.

Schnelle Verbindungen wie 100-Gigabit-Ethernet werden mitunter durch Bündeln von z. B. vier 25-Gb/s-Lanes aufgebaut. Welche Aussage zu diesem Gedanken ist richtig?

  1. ADrei der vier Lanes sind Reserve, tatsächlich wird nur über eine gesendet
  2. BAuf den vier Leitungen werden dieselben Daten gesendet, und Fehler werden per Mehrheitsentscheid korrigiert
  3. CDa die Geschwindigkeit pro Leitung begrenzt ist, werden die Daten auf mehrere SerDes-Lanes verteilt, um die Gesamtbandbreite zu erhalten
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Antwort: C. Da die Geschwindigkeit pro Leitung begrenzt ist, werden die Daten auf mehrere SerDes-Lanes verteilt, um die Gesamtbandbreite zu erhalten

Die Geschwindigkeit, die ein einzelnes SerDes-Lane erreichen kann, ist durch die Technik von Schaltung und Übertragungsweg begrenzt. Daher werden die Daten auf mehrere Lanes verteilt gesendet und auf der Empfangsseite ausgerichtet und in die ursprüngliche Reihenfolge zurückgeführt, sodass insgesamt eine große Bandbreite erreicht wird. Mit dem technischen Fortschritt steigt die Geschwindigkeit pro Lane, und dieselbe Bandbreite lässt sich mit weniger Lanes verwirklichen; z. B. können mit einem einzigen 100-Gb/s-Lane mit PAM4 auch 100 Gigabit gesendet werden.

„Ethernet“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Ethernet“ (15)

  1. Welches Merkmal von Automotive Ethernet (z. B. 100BASE-T1 oder 1000BASE-T1) ist richtig?
  2. Schnelle Verbindungen wie 100-Gigabit-Ethernet werden mitunter durch Bündeln von z. B. vier 25-Gb/s-Lanes aufgebaut. Welche Aussage zu diesem Gedanken ist richtig?
  3. Über 1-Gbit/s-Ethernet werden fortlaufend TCP-Daten gesendet, wobei die IP-Pakete die MTU von 1500 Byte voll ausschöpfen. Der IPv4-Header hat 20 Byte, der TCP-Header 20 Byte, Ethernet-Header und FCS zusammen 18 Byte, Präambel und Lücke zwischen den Frames (Interframe Gap) zusammen 20 Byte. Welcher Wert liegt der Obergrenze des Durchsatzes an Anwendungsdaten am nächsten?
  4. Was ist der Hauptgrund dafür, dass WLAN nicht das im kabelgebundenen Ethernet verwendete CSMA/CD, sondern CSMA/CA nutzt?
  5. An eine Schnittstelle eines Routers ist ein L2-Switch mit vier PCs angeschlossen, an die andere Schnittstelle ein Repeater-Hub mit drei PCs. VLANs werden nicht verwendet. Eine Kollisionsdomäne wird als der Bereich gezählt, in dem bei Halbduplex-Ethernet Frames kollidieren können. Welche Kombination aus der Zahl der Broadcast-Domänen und der Zahl der Kollisionsdomänen ist richtig?
  6. Welche typische Verwendung hat ein linear rückgekoppeltes Schieberegister (LFSR), bei dem das XOR einiger Ausgänge des Schieberegisters auf den Eingang zurückgeführt wird?
  7. Wie verhält sich CAN, wenn zwei Knoten gleichzeitig beginnen, einen Frame zu senden?
  8. Welches Merkmal des Fahrzeugnetzwerks LIN ist richtig?
  9. Welches Merkmal des Fahrzeugnetzwerks FlexRay ist richtig?
  10. Welche Aufgabe hat der bei schneller serieller Übertragung verwendete SerDes (Serializer/Deserializer)?
  11. Was geschieht beim Senden der Daten einer Webseite auf der Senderseite jedes Mal, wenn die Daten von einer oberen an eine untere Schicht übergeben werden?
  12. Welche Aussage über MAC-Adressen ist richtig?
  13. Welche Beschreibung der Aufgabe von ARP ist richtig?
  14. Die VLAN-ID in einem Tag nach IEEE 802.1Q ist 12 Bit lang, und die Werte 0 und 4095 sind für besondere Zwecke reserviert. Wie viele VLAN-IDs stehen zur Kennzeichnung von VLANs zur Verfügung?
  15. Welche Aufgabe übernimmt das Spanning Tree Protocol (STP) in einem Netzwerk, in dem Switches über redundante Wege verbunden sind?

Vergleiche mit diesem Begriff

Verwandte Begriffe

IP (Internet Protocol) Paket (Datenpaket) Wi-Fi MAC-Adresse SerDes TCP (Transmission Control Protocol) IPv4 Router VLAN (virtuelles LAN) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

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