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David Schirrmeister
2025-05-02 12:57:09 +02:00
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@ -1,4 +1,4 @@
# Ethernet(IEEE 802.3) mit CSMA/CD
# Ethernet(IEEE 802.3) mit [CSMA/CD](02_HW-BausteineUndVerkabelung.md#csma-cd-protokoll)
## Vollduplex vs Halbduplex
![image_787.png](image_787.png)
@ -22,4 +22,66 @@
| Maximale Kabellänge | ~100 Meter, wegen Signalabschwächung und Anforderungen von CSMA/CD | | |
| Benutzerfreundlichkeit | Einfachheit in der Implementierung und Wartung | | |
| Übertragungsmodi | | Voll-Duplex (gleichzeitig, bidirektional, ohne Kollisionen), Halb-Duplex (mit CSMA/CD), Auto-Negotiation zwischen den beiden Modi | Full-Duplex (CSMA/CD überflüssig, wird meistens genutzt), Auto-Negotiation (ermöglicht beste verfügbare Geschwindigkeit, bester Duplex-Modus) |
| Anwendungsbereiche | | Unternehmensnetzwerke (Backbone, Bereiche mit hohen Bandbreiten), Heimnetzwerke (verbreitet, aber wird durch Gigabit ersetzt) | Unternehmens-/Heimnetzwerke/Serverfarmen (dort, wo hohe Übertragungsraten benötigt werden), Rechenzentren (Standard) |
| Anwendungsbereiche | | Unternehmensnetzwerke (Backbone, Bereiche mit hohen Bandbreiten), Heimnetzwerke (verbreitet, aber wird durch Gigabit ersetzt) | Unternehmens-/Heimnetzwerke/Serverfarmen (dort, wo hohe Übertragungsraten benötigt werden), Rechenzentren (Standard) |
## Broadcast-Domänen verkleinern
> Zur Verbesserung der Netzwerk-Performance und Erhöhung der Sicherheit
### Einsatz von Virtual Local Area Networks (VLANs)
- **Segmentierung des Netzwerks**
- VLANs ermöglichen Aufteilung in logische Netzwerke
- jedes VLAN bildet eine eigene Broadcast-Domäne
- Verkehrt wird innerhalb kleinerer Netzwerke gehalten → Begrenzung
- **Verbesserte Sicherheit**
- Durch Trennung von Netzwerksegmenten
- Broadcasts werden nicht über gesamtes Netzwerk verbreitet
- **VLAN tag**
- ![image_788.png](image_788.png)
### Verwendung von Layer-3-Switches oder Routern
- **Routing zwischen VLANs**
- können Datenverkehr zwischen VLANs steuern
- **Kontrolle und Sicherheit**
- bieten zusätzliche Funktionen/Möglichkeiten
- _bspw. Zugangskontrolllisten (ACL)_
### Einsatz von Subnetting auf der IP-Schicht
- **Aufteilung in kleinere IP-Netzwerke**
- Jedes IP-Subnetz hat eigene Broadcast-Domäne
- reduziert Broadcast-Verkehr
### Einsatz von Managed Switches
- **Konfigurierbare L2-Switche**
- bieten erweiterte Funktionen an
- VLAN-Konfiguration, Port-Sicherheit, Zugriffskontrollen
- → Reduzierung von Broadcast-Domänen
- → Erhöhung der Netzwerksicherheit
## QoS bei Ethernet-Netzwerken
> nicht von Beginn an vorhanden
>
> könnte Perfomance und Sicherheit erhöhen
>
> → Für **Echtzeit-Anwendungen** wie VoIP und Streaming sollten spezielle QoS-Regeln erstellt werden
> um Latenz oder Paketverlust zu minimieren
### Implementation QoS bei Ethernet-Netzwerken
#### Einsatz von Managed Layer-2-Switches
- **Erweiterte QoS-Funktionen**
- ermöglichen, Datenverkehr basierend auf verschiedenen Kriterien zu priorisieren
- _bspw. Portnummer, VLAN-ID, spezifische Anwendung_
#### Priorisierung des Datenverkehrs durch 802.1Q Tagging
- **802.1Q Tagging**
- Tagging von Ethernet-Frames mit einer Priorität
- wird von Routern und Switches genutzt um best. Datenverkehr zu bevorzugen
#### [Einsatz von VLANs](#einsatz-von-virtual-local-area-networks-vlans)
#### Einsatz von Layer-3-QoS-Konfigurationen mit DSCP
- **Einsatz von DSCP auf IP-Schicht** (_Differentiated Services Code Point_)
- Markierung von IP-Paketen mit spez. Prioritätsstufen
- Router, Switches können anhand der Markierungen priorisieren/verwalten