harting.de

Topthema
TECHNOLOGIE
Andreas Huhmann
Switch-Technologie:
Das Patentrezept für Ethernet in der Industrie?
Segment (Maximal 500 Meter Länge, maximal 100 Stationen)
min. 2,5 Meter
Transceiver/MAU
Terminator
DB15
DB15
AUI-Kabel
max. 50 m
Terminator
Station 1 Station 2 Station 100
Es war einmal
Die Ethernet-Topologie war ursprünglich synonym zur Nutzung
des „Yellow Cable“. An dieses koaxiale Kabel wurden
wie an einem Band die Teilnehmer angereiht. Hierzu wurden
die Netzwerkteilnehmer über externe Transceiver angeschlossen,
die über Vampir-Krallen die Signale direkt vom Buskabel
abgriffen, ohne die Busleitung zu unterbrechen.
Eine Linientopologie, ähnlich wie beim Feldbus heute, war der
Stand der Dinge. Der Einzug neuer Technologien wie Fullduplex
Ethernet über paarige, verdrillte Kabel (Twisted Pair) machte ein
Umdenken in der Topologie notwendig. Das war verbunden mit
einem Paradigmenwechsel in der Installation. Die Linie wurde
zugunsten eines Sterns aufgegeben.
Erstmalig bestand jetzt die Möglichkeit, neben einfachen passiven
auch intelligente Verteiler für die konsequente Punkt-zu-Punkt-
Verkabelung einzusetzen. Diese aktiv eine Verbindung zwischen
zwei Teilnehmern schaltende Netzkomponente erhielt den Namen
Switch.
Der Switch verbindet auf Layer 1 und 2 im OSI-Schichten-Modell
zwei Teilnetze, so genannte Kollisionsdomänen. Ethernet verwendet
zur Übertragung das CSMA/CD-Verfahren. Bei diesem
Zugriffsverfahren treten Kollisionen auf, da Teilnehmer gleichzeitig
Daten auf dem Bus senden können.
Stellen die über einen Switch verbundenen Teilnetze einzelne Geräte
dar, so ist eine kollisionsfreie Kommunikation sicher gestellt.
Will der industrielle Anwender weiterhin in Linien topologie
installieren, so ist, die Forderung nach Kollisionsfreiheit vor-
Ethernet
Sternverkabelung
24 V Power Supply
16
HARTING tec.News 12-I-2004