Ethernet: Die kabelgebundene Netzwerkverbindung erklärt
09.02.2024
Ethernet-Datennetze sorgen für eine stabile und sichere Netzwerkumgebung in Ihrem Unternehmen. Ethernet wurde bereits in den 1970er Jahren entwickelt und wird seither beständig verbessert – heute gilt es als Goldstandard für Computernetzwerke. Wir fassen zusammen, wie die Technologie funktioniert.
Ethernet: Das steckt hinter der Technologie
Ethernet ist eine standardisierte Technologie, die in kabelgebundenen Netzwerken den Datenaustausch zwischen verschiedenen Endgeräten ermöglicht, indem es – vereinfacht ausgedrückt – die Kommunikation zwischen Software und Hardware regelt.
Das Ethernet verbindet also Geräte wie Desktop-PCs, Drucker, Router und Server über ein lokales Netzwerk (LAN – Local Area Network) miteinander und ggf. über Schnittstellen mit dem Internet. Es eignet sich darüber hinaus auch für IoT-Geräte.
Solche Datennetze können im privaten Gebrauch als Heimnetzwerk nützlich sein, spielen dort aber eher eine untergeordnete Rolle. Besonders Unternehmen profitieren von dieser Technologie, da sie eine effiziente, stabile und sichere Netzwerkumgebung im Büroumfeld schafft.
Ist Ethernet dasselbe wie LAN?
Der Begriff Ethernet wird oftmals synonym zu LAN-Verbindungen verwendet, da sich die Technologie gegenüber anderen (wie Token Ring oder ARCNET) durchgesetzt hat.
LAN ist jedoch ein Oberbegriff für diverse kabelgebundene Netzwerke, während Ethernet ein Standard von mehreren ist, die die LAN-Technik umsetzen. Im Gegensatz zum Ethernet ist aber auch ein WLAN (Wireless Local Area Network) Teil einer LAN-Umgebung.
Diese Übertragungsgeschwindigkeiten sind möglich
Während in den Anfangsjahren des Ethernets gerade einmal Übertragungen in einer Geschwindigkeit von bis zu 3 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) möglich waren, werden heutzutage mit dieser Technologie Daten mit deutlich höheren Geschwindigkeiten transferiert – die folgenden Datenraten sind möglich:
Ethernet (klassisch): 10 Mbit/s
Fast-Ethernet: 100 Mbit/s
Gigabit-Ethernet: 1.000 Mbit/s, bzw. 1 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) – aber auch bis zu 10 Gbit/s sind möglich
Der Ethernet-Standard wird stetig weiterentwickelt – ab einer Übertragungsleistung von 100 Gbit/s spricht man von Terrabit-Ethernet. Aber auch Standards mit Übertragungsraten von 800 Gbit/s und mehr werden bereits getestet.
Die Vor- und Nachteile von Ethernet-Verbindungen
Grundsätzlich ermöglichen Ethernet-Datennetze Unternehmen den Aufbau einer stabilen Netzwerkstruktur. Darüber hinaus haben Ethernet-Verbindungen gewisse Vor- und Nachteile für Ihr Unternehmen. Die folgenden Punkte können daher für Sie relevant sein:
Vorteile
Kabelgebundenes Ethernet liefert eine stabile Datenübertragung und ist weniger störanfällig als kabellose Lösungen wie WLAN, bei der es zu Paketverlusten und Latenzproblemen kommen kann.
Ethernet-Netzwerke sind dank ihrer hohen Abwärtskompatibilität sehr langlebig und nachhaltig. Zwar wird die Technologie stetig weiterentwickelt, ältere Komponenten sind allerdings leicht mit neueren kombinierbar.
Dank der sogenannten Power-over-Ethernet (POE)-Technologie sind bei diesem Ethernet-Standard für Telefoniegeräte häufig keine zusätzlichen Kabel mehr nötig, da das Datennetz die Geräte bereits mit Strom versorgt.
In Ethernet-Umgebungen lässt sich genauestens überprüfen, welche Geräte mit dem lokalen Netzwerk verbunden sind. Das sorgt für eine höhere Datensicherheit und erschwert das Eindringen Cyberkrimineller in das System durch Sicherheitsmaßnahmen wie z. B. eine begrenzte Portanzahl.
Nachteile
Die Ethernet-Technologie eignet sich nur bedingt für zeitkritische Datenübertragungen: Die Informationen werden in Paketen ohne feste Zugriffsraster von Sender zu Empfänger transportiert („Best-Effort-Verfahren“). So kann nicht garantiert werden, dass die Daten innerhalb einer bestimmten Zeit am Zielgerät ankommen.
Die Anschlusskosten je Gerät liegen aufgrund des benötigten Equipments im Schnitt höher als bei kabellosen Verbindungen.
Nicht alle Endgeräte verfügen über entsprechende Ports, die für einen Ethernet-Anschluss erforderlich sind. Desktop-PCs sind in der Regel damit ausgestattet, modernere Laptops hingegen – je nach Gerätemodell – nicht zwangsläufig. Daher sind unter Umständen Adapter nötig.
Auch für Endgeräte wie Smartphones und Tablets, mit denen Sie Ihren Angestellten zwar flexibles Arbeiten ermöglichen, können Sie grundsätzlich nur mit entsprechendem Adapter ins kabelgebundene Ethernet einbeziehen.
Bei der Abwägung der Vor- und Nachteile von kabelgebundenen Ethernet-Verbindungen wird deutlich, dass die größte Stärke in ihrer Stabilität und Zuverlässigkeit liegt. Im Gegensatz zu WLAN-Lösungen laufen Sie zudem nicht Gefahr, dass Signale durch bauliche Gegebenheiten wie Wände oder andere Funksignale behindert werden und Sie Maßnahmen zur Verstärkung des WLAN-Signals ergreifen müssen.
So funktioniert das Ethernet: Wichtige Begriffe und ihre Bedeutung
Das Ethernet setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen. Im Folgenden erfahren Sie mehr zu den wichtigsten Begriffen und der Funktionsweise des Datennetztes.
Ethernet-Aufbau
Im Ethernet wird jedem Gerät eine eigene Adresse zugeordnet – die sogenannte MAC-Adresse. Alle an die Ethernet-Verbindung angeschlossenen Geräte wie Rechner, Server, Drucker und Co. können so Daten miteinander austauschen. Die Kommunikation wird dabei über das Ethernet-Protokoll geregelt, das im Hintergrund dafür sorgt, dass Kollisionen bei der Datenübertragung vermieden werden. Heute sind im Büro-Umfeld vor allem die Standard-Varianten IEEE 802.3u (Fast Ethernet) und 802.3z bzw. 802.3ab (Gigabit-Ethernet) verbreitet.
Ethernet-Kabel
Die im Ethernet üblichen Netzwerkkabel gibt es in verschiedenen Varianten und Kategorien (erkennbar am entsprechenden CAT-Kürzel), die jeweils unterschiedliche Standards beschreiben. Sie unterscheiden sich bspw. in den möglichen Übertragungsgeschwindigkeiten, aber auch in der Isolierungsart.
Weit verbreitet sind sogenannte Twisted-Pair Kabel. Diese bestehen aus zwei miteinander verdrillten Kupferadern und sind besonders flexibel. Sie können laut Standard pro Einzelstrang bis zu 100 Meter lang verlegt werden.
Mehr Reichweite ermöglicht die Glasfaser-Technologie: Mit sogenannten Multimode-Glasfaser-Kabeln können je nach gewünschter Übertragungsgeschwindigkeit Strecken von bis zu zwei Kilometern (100 Mbit/s) überbrückt werden. Mit Singlemode-Glasfaserkabeln sind sogar bis zu zehn Kilometer ohne zwischengeschaltete Hardware zur Signalverstärkung möglich.
Die Kabel sind zudem in verschiedenen Farben erhältlich: An diesen lässt sich erkennen, welchen Standard das Kabel verwendet (Singlemode oder Multimode und zugehörige Faserarten).
Ethernet-Switch
Die dem Netzwerk zugehörigen Geräte sind in der Regel mit einem Switch verbunden und bauen zu diesem eine eigene Verbindung auf. Der Switch stellt in Verbindung mit den Ethernet-Protokollen sicher, dass einzelne Geräte ohne Übertragungskollisionen direkt miteinander kommunizieren können und die einzelne Leitung immer nur von einem Gerät gleichzeitig zur Übertragung genutzt wird.
Ethernet-Frame
Die Datenpakete, die per Ethernet übertragen werden, enthalten u. a. sogenannte Frames, die sich wiederum in verschiedene Datensätze aufteilen. Darin enthalten sind standardisierte Informationen, die für die Datenübertragung erforderlich sind – dazu zählen etwa die jeweiligen MAC-Adressen, Nutzdaten, Steuerungsinformationen und mehr.
Die Geschichte des Ethernets
Das Ethernet gibt es bereits seit rund 50 Jahren: In den 1970er Jahren wurde die Technologie im Forschungslabor des US-amerikanischen Technologie und Dienstleistungsunternehmens Xerox (Palo Alto Research Center) entwickelt. Damals sollte es lediglich firmenintern Geräte miteinander verbinden – bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von maximal 3 Mbit/s.
In den 1980er Jahren wurde das Ethernet standardisiert und auf diese Weise der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Wenige Jahre später war die Technologie bereits weit verbreitet – 1985 folgte schließlich die Veröffentlichung des internationalen Standards ISO/DIS 8802/3, der die Grundlage bildete, mit der heutzutage zahlreiche Firmen dank Ethernet ihre Geräte vernetzen können.
Heute regelt das Ethernet-Protokoll IEEE 802.3 als Nachfolger der Standards IEEE 802.1 und IEEE 802.2 die Kommunikation der Geräte in einem entsprechenden Netzwerk. Festgelegt werden diese Standards vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) – einem weltweiten Berufsverband von Wissenschaftlern, Technikern und Ingenieuren.
Ethernet im Überblick
Ethernet…
ist eine standardisierte Technologie für kabelgebundene Netzwerke und ermöglicht den Datenaustausch zwischen verschiedenen Endgeräten wie Rechnern, Druckern, Routern, Servern und mehr.
ermöglicht effizientes Arbeiten für Unternehmen, da je nach Art der verwendeten Kabel im Netzwerk Übertragungsgeschwindigkeiten im Gigabit-Bereich erreicht werden können.
ist deutlich stabiler und weniger störanfälliger als kabellose WLAN-Umgebungen.
büßt im Vergleich zu kabellosen Netzwerken zwar an Flexibilität ein, ermöglicht aber eine höhere Datensicherheit im Unternehmen, da sofort erkennbar ist, welche Geräte im Netzwerk angeschlossen sind.
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Häufig gestellte Fragen
Das Ethernet nutzt eine LAN-Verbindung, also ein lokales Netzwerk und verbindet Geräte an einem bestimmten Standort in unmittelbarer Nähe miteinander und mit einem Internet-Knotenpunkt (z.B. einem Router). Über das Internet hingegen werden Daten unabhängig vom Standort über WAN (Wide Area Networks).
Bestimmte Endgeräte wie Desktop-PCs, Router, Drucker und mehr verfügen über Ethernet-Anschlüsse, sogenannte Ports. Wird ein entsprechendes Kabel angeschlossen, kommunizieren die Geräte über das Netzwerk miteinander. Auch ein Zugang zum Internet kann über den Ethernet-Port hergestellt werden.
Das Ethernet-Kabel wird an ein geeignetes Gerät über den Port angeschlossen. Unter Umständen muss anschließend über die Netzwerkeinstellungen die Verbindung mit dem Netzwerk aktiviert werden
Jedes dem Netzwerk zugehörige Gerät erhält eine eigene sogenannte MAC-Adresse, die die zielgenaue Datenübertragung per Kabel ermöglicht.
Ja. Die Begriffe Ethernet und LAN werden oftmals synonym verwendet. LAN ist allerdings der Oberbegriff für die Technologie hinter den kabelgebundenen lokalen Netzwerken.
Dementsprechend gibt es neben Ethernet-Kabeln weitere LAN-Vernetzungsarten, wie etwa ARCNET und Token Ring – diese sind allerdings heutzutage deutlich weniger verbreitet als Ethernet-Umgebungen.
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