Computernetzwerke

langen Weg wieder regeneriert werden kann.

    Abbildung 2.31: Dieser Switch verfügt über ein Gigabit-Modul (1000BaseSX), das einen SC-Anschluss besitzt, wie es auch bei den 100BaseFX-Modulen rechts daneben der Fall ist.
    Trotz der Vielfalt der zu verwendenden Fasertypen gibt es beim Anschluss ein bevorzugtes Stecksystem, den SC-Stecker, der sich bereits mit 100BaseFX als Standard herauskristallisiert hat. Mit der Verbreitung von LWL-Gigabit-Switches ist noch ein neuer miniaturisierter Anschluss (Abbildung 2.32) hinzugekommen, der als LC-Steckverbindung bezeichnet wird und insbesondere mit den SFP-Modulen (Small Formfactor Pluggable) in den entsprechenden Switches zum Einsatz kommt.

    Abbildung 2.32: Die kleine LC-Steckverbindung wird insbesondere für die SFP-Switch-Steckmodule eingesetzt.
    2.8.2 1000BaseCX
    Diese erste Gigabit-Ethernet-Variante für kupferbasierte Verbindungen (CX = Coax) verwendet Twinax-Kabel. Dabei handelt es sich eigentlich um die Renaissance einer fast vergessenen Kabeltechnologie (IBM STP Typ 1-Kabel), quasi um Koaxialkabel mit zwei eingebetteten Signalleitungen.

    Abbildung 2.33: Die traditionelle Twinax-Verbindung
    In jedem der beiden Kabel werden zwei Signalleitungen geführt, die jeweils von einer gemeinsamen Abschirmung umgeben sind und die differenziellen Signale (maximal 2 V, +/- 1 V) transportieren. Ein Kabel ist für die Sende- (Tx+, Tx-) und das andere für die Empfangssignale (Rx+ Rx-) zuständig, wobei stets eine Signalkreuzung von einem Kabelende zum anderen stattfindet. Jede einzelne Leitung weist eine Impedanz von 75 Ohm auf, sodass ein Transportkanal jeweils über eine Impedanz von 150 Ohm verfügt, woher auch die mitunter vorkommende Bezeichnung 150-Ohm-Twinax für diesen Kabeltyp rührt.
    Diese vier Leitungen werden mit dem bekannten 9-poligen DSUB-Stecker oder mit einem miniaturisierten 8-poligen HSSDC-Stecker verbunden. Des Weiteren gibt es auch passendes Quad-Kabel, das alle Leitungen gemeinsam führt, was die Verlegung und Konfektionierung vereinfachen soll.

    Abbildung 2.34: Der HSSDC-Stecker für 1000BaseCX-Verbindungen
    Laut Standard ergibt sich mit dieser CX-Kabelverbindung eine maximale Distanz von lediglich 25 m, sodass sich diese Lösung nur für räumlich begrenzte Verbindungen, wie in einem Serverschrank oder -raum, empfiehlt. Deshalb wird diese Version kaum verwendet, entweder hat man gleich Glasfaser eingesetzt oder auf 1000BaseT gewartet, das Gigabit-Ethernet auf Cat5-Kabel ermöglicht. Zwar kommt man bei 1000BaseCX ohne spezielle Kodierungsverfahren aus, was die Elektronik vereinfacht, gleichwohl haben die beiden anderen Varianten diese Realisierung mittlerweile abgelöst.
    2.8.3 1000BaseT
    Da Gigabit-Ethernet abwärtskompatibel ist, muss es ebenfalls das CSMA/CD-Verfahren unterstützen können. In Kapitel 2.2.2 ist hierzu erläutert, dass die Bit-Zeiten von der Übertragungsrate abhängig sind, die bei Gigabit-Ethernet 0,001 ps (Standard: 0,1 ps, Fast: 0,01 ps) beträgt. Je höher die Geschwindigkeit ausfällt, desto kürzer wird die maximal zulässige Distanz, wenn man die minimale Paketgröße von 64 Bytes beibehalten will.
    Der Übergang von Standard-Ethernet auf Fast-Ethernet hat eine Distanzreduzierung der Kollisionsdomäne um den Divisor 10 auf maximal ca. 200 m zur Folge, wenn man theoretisch davon ausgeht, dass mit Standard-Ethernet bis zu ca. 2000 m möglich sind, auch wenn dies in der Praxis aufgrund der verwendeten Geräte und physikalischen Eigenschaften des Mediums nicht gegeben ist. Wohlgemerkt ist an dieser Stelle die Distanz der Kollisionsdomäne gemeint, was dem Doppelten der maximalen Kabellänge entspricht, denn das Signal für CSMA/CD muss, wie bei Standard-Ethernet erläutert, einmal hin-und wieder zurücklaufen.
    Analog dazu würde sich die maximale Distanz bei Gigabit-Ethernet auf ca. 20 m reduzieren, was kaum praktikabel erscheint. Um kompatibel zu bleiben, konnte aber kein neues Frame-Format (siehe Kapitel 2.10) eingeführt werden. Stattdessen werden die GigabitFrames durch spezielle Zeichen, die als Carrier Extension oder auch Padding Bytes bezeichnet werden, auf eine Mindestlänge von 512 Bytes verlängert, was zu einer Slot-Time von 4096 Bit-Zeiten (statt 512 Bit-Zeiten) führt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kollisionserkennung wieder über eine Distanz von 200 m funktioniert.
    Exkurs
    Wenn es die LAN-Topologie erlaubt, dass entsprechende Punkt-zu-Punkt-Gigabit-Verbindungen existieren und somit im Vollduplex-Betrieb