Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Duplex (Split aus: Zusammenhang von Frequenzen und Geschwindigkeit (Bits))
tatarus
2007-02-10, 23:54:49
warum hier aufhören? Wenn du schon den Fall einer größeren Teilnehmerzahl beim PCI-Bus betrachten willst, warum dann nicht auch gleich bei Ethernet: da gibt es dieses CSMA/CD-Verfahren, das besagt, daß wenn zwei Teilnehmer gleichzeitig jeweils ein Paket zu senden versuchen, bei Pakete zerstört werden und beide Teilnehmer angewiesen werden, das jeweilige Paket nach einer zufälligen Zeit erneut zu senden.
Das drückt sicherlich auch auf die Übertragungsrate ;)
Jaja das mußte ich auch alles mal in der Uni lernen.... Nur blöd, dass CSMA/CD nur bei Halb-Duplex zum Einsatz kommt. Bei Voll-Duplex kann man gänzlich darauf verzichten und es können beide Teilnehmer ohne Komplikationen gleichzeitig senden und empfangen. Heutzutage laufen die Netze aller großen Carrier und Firmen auf Voll-Duplex. Der Vergleich zwischen Bussystemen, die nur wenige Zentimeter Kabellänge haben und Kommunikationsprotokollen, die bei Glasfaserverwendung über 100km überwinden müssen, hinkt auch ein wenig. Ich habe an beiden Systemen schon entwickelt und muß echt sagen, dass die Uni wirklich nur die Grundlagen gelehrt hat, um danach tiefer einsteigen zu können. Dass CSMA/CD nur bei Halb-Duplex Sinn macht, wurde mir auch erst später klar als ich zwangsweise drüber nachdenken mußte.
Das hat nix mit Full-Duplex oder Half-Duplex zu tun. Kollisionen werden nur in einem vollständig geswitchten Netzwerk komplett vermieden.
Endorphine
2007-02-11, 02:48:06
Das hat nix mit Full-Duplex oder Half-Duplex zu tun. Natürlich hat es etwas damit zu tun, welcher Duplexmodus verwendet wird. Halbduplex erzwingt eine Zugriffssteuerung irgendeiner Art, wenn man Übertragungsverluste minimieren möchte. Beispielsweise CSMA/CD oder /CA. Oder RTS/CTS oder ein Arbiter, TDD oder was auch immer.
All das wird bei Vollduplex nicht benötigt. Vollduplex impliziert Punkt zu Punkt Verbindungen und zwei unabhängige Kanäle. Da werden Mechanismen wie CSMA/CD einfach nicht mehr verwendet.Kollisionen werden nur in einem vollständig geswitchten Netzwerk komplett vermieden. Mit Switching hat das erstmal gar nichts zu tun. Switching ist nur die sinnvolle Voraussetzung für ein Netzwerk aus vielen Punkt zu Punkt Verbindungen.
Zudem treten Kollisionen natürlich auch in einem reinen geschalteten Ethernet auf, wenn Halbduplex verwendet wird. Switches setzen doch nicht die Gesetze der Physik außer Kraft.
Jaja das mußte ich auch alles mal in der Uni lernen.... Nur blöd, dass CSMA/CD nur bei Halb-Duplex zum Einsatz kommt. Bei Voll-Duplex kann man gänzlich darauf verzichten und es können beide Teilnehmer ohne Komplikationen gleichzeitig senden und empfangen. äh.... ich glaube du verwechselst da was. Ich sprach NICHT von dem Fall, daß zwei Teilnehmer miteinander kommnuizieren. Ich sprach von dem Fall, daß während ein Teilnehmer A ein Datenpaket an Teilnehmer B sendet, gleichzeitig ein dritter Teilnehmer C ein Datenpaket an einen weiteren Teilnehmer D zu senden versucht.
Vollduplex heißt, daß es eine eigene Leitung für den Datenstrom von A zu B und eine für die Umkehrrichtung gibt.
Auf ein Netzwerk mit vielen Teilnehmern übertragen hieße das, daß für jede Verbindung zwischen zwei Teilnehmern eine eigene Leitung da ist (eine für A -> B, eine für B-> A, eine für A-> C, eine für C-> A, ...), was viel zu aufwändig wäre und insbesondere bei Ethernet nicht realisiert ist. Ethernet ist logisch betrachtet ein Bus (früher, als man noch BNC-Stecker benutzt hat, sah man das auch an der Verkabelung, heutzutage ist die Verkabelung eher sternförmig), d.h. es gibt nur eine einzige Leitung. Etwas eingeschränkt wird das allerdings durch die Verwendung von Switches, die ein Ethernet-Netz in mehrere Kollisionsdomänen unterteilt. Innerhalb jeder Domäne gilt dann aber wieder die logische Busarchitektur.
Dass CSMA/CD nur bei Halb-Duplex Sinn macht, wurde mir auch erst später klar als ich zwangsweise drüber nachdenken mußte.und daß Halb- und Voll-Duplex nur bei einer Verbindung zwischen zwei Teilnehmern Sinn machen, hast du da auch schon drüber nachgedacht? ;)
All das wird bei Vollduplex nicht benötigt. Vollduplex impliziert Punkt zu Punkt Verbindungen und zwei unabhängige Kanäle. Da werden Mechanismen wie CSMA/CD einfach nicht mehr verwendet. Mit Switching hat das erstmal gar nichts zu tun. Switching ist nur die sinnvolle Voraussetzung für ein Netzwerk aus vielen Punkt zu Punkt Verbindungen.ich überlege gerade... wenn man das Netzwek so aufbaut, daß jeder Teilnehmer direkt an einem Switch hängt (die Größe der Kollisionsdomänen also auf 1 reduziert und die Busarchitektur vollständig zu einer Stern-/Baum-Architektur aufgebrochen wird), dann kann man auf jeder Host-Switch-Verbindung Voll-Duplex realisieren.
Dann aber wäre deine These falsch, daß das nichts mit Switching zu tun habe. Mit Switching hat das sogar alles zu tun :)
Zudem treten Kollisionen natürlich auch in einem reinen geschalteten Ethernet auf, wenn Halbduplex verwendet wird. Switches setzen doch nicht die Gesetze der Physik außer Kraft.Liegen die Teilnehmer A und B in einer Kollisionsdomäne, die am ersten Port eines Switches hängt, und C und D in einer Domäne, die am zweiten Port hängt, dann kollidiert der Datentransfer von A nach B nicht mit dem von C nach D, da der Switch die beiden Signal voneinander fernhält. Selbiges gilt, wenn A an Port 1, B an Port 2, C an Port 3 und D an Port 4 hängen, jeder der vier Teilnehmer also seine eigene Kollisionsdomäne hat. Ein Switch trägt also zur Vermeidung von Kollisionen bei.
Kollisionen treten aber z.B. auf, wenn A und C mit Port 1 verbunden sind und B und D mit Port 2.
Halbduplex erzwingt eine Zugriffssteuerung irgendeiner Art, wenn man Übertragungsverluste minimieren möchte. Beispielsweise CSMA/CD oder /CA. Oder RTS/CTS oder ein Arbiter, TDD oder was auch immer.
All das wird bei Vollduplex nicht benötigt. noch etwas: sofern nicht zwei physikalische Leitungen vorhanden sind, benötigt auch Vollduplex eine Zugriffssteuerung, da sich Sende- und Empfangskanal dasselbe Übertragungsmedium teilen müssen. Z.B. weiß ich von GSM, daß da ein Kombination aus TDD und FDD zum Einsatz kommt: Up- und Downlink nutzen unterschiedliche Zeitschlitze und um 45 MHz gegeneinander verschobene Frequenzkanäle. Bei kabelgebundenen Netzwerken würde ich auf TDD tippen.
Von den Multiplextechniken, die innerhalb eines Switches, oder, wenn man mehrere Switches verwendet (z.B. in einer Baumarchitektur), auf den Verbindungen zwischen den Switches, auf denen ja jeweils viele Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Endteilnehmern gleichzeitig geführt werden, zum Einsatz kommen, gar nicht erst zu reden.
Übrigens ist mir gerade aufgefallen, daß auch bei vollständig geswitchten Netzerken mit Vollduplex-Betrieb Kollisionen auftreten können, und zwar dann, wenn zwei oder mehr Sender gleichzeitig versuchen, Datenpakete an denselben Empfänger zu schicken.
noch etwas: sofern nicht zwei physikalische Leitungen vorhanden sind[...]hab grad nochmal auf
http://de.wikipedia.org/wiki/Ethernet#10_Mbit.2Fs_Ethernet_mit_Twisted-Pair-Kabel
nachgeguckt, das bei modernen Netzwerken eingesetzte Twisted-Pair-Kabel mit 8P8C-Stecker hat offenbar tatsächlich eine Vierdrahtleitung (Pin 1,2,3,6), d.h. eine eigene Sende- und Empfangsleitung.
Ok, damit erübrigt sich dieser Einwand :)
Liegen die Teilnehmer A und B in einer Kollisionsdomäne, die am ersten Port eines Switches hängt, und C und D in einer Domäne, die am zweiten Port hängt, dann kollidiert der Datentransfer von A nach B nicht mit dem von C nach D, da der Switch die beiden Signal voneinander fernhält. Selbiges gilt, wenn A an Port 1, B an Port 2, C an Port 3 und D an Port 4 hängen, jeder der vier Teilnehmer also seine eigene Kollisionsdomäne hat. Ein Switch trägt also zur Vermeidung von Kollisionen bei.
Kollisionen treten aber z.B. auf, wenn A und C mit Port 1 verbunden sind und B und D mit Port 2.hier gibt es übrigens eine schöne Grafik dazu:
http://www.rvs.uni-bielefeld.de/~mblume/seminar/ss97/ethernet/ET_NETSW.GIF
man erkennt 4 Kollisionsdomänen mit je zwischen 3 und 8 Hosts. Man beachte, daß die Hubs keine Switchfunktionalität haben und keine Kollisionsvermeidung bewirken.
Endorphine
2007-02-12, 18:29:08
ich überlege gerade... wenn man das Netzwek so aufbaut, daß jeder Teilnehmer direkt an einem Switch hängt (die Größe der Kollisionsdomänen also auf 1 reduziert und die Busarchitektur vollständig zu einer Stern-/Baum-Architektur aufgebrochen wird), dann kann man auf jeder Host-Switch-Verbindung Voll-Duplex realisieren. Kann man. Muss man aber nicht. Was ist, wenn an den Switchports wechselnde Rechner stecken? Manche können noch keine Auto-Negotiation und fallen mit parallel detection auf 100Base-Tx Halbduplex zurück. Schon hast du wieder viele Kollisionen auf der HDX-Strecke. Switching hat überhaupt nichts damit zu tun, welchen Duplexmodus man einsetzt. Switching ist nur die _sinnvolle_ Voraussetzung, um ein Netzwerk aus Vollduplex Punkt zu Punkt Verbindungen aufzubauen.
Weiterhin möchte man vielleicht auch statt des idealisierten Falles auch alte Hubs weiter betreiben - auch das erzwingt Halbduplex. Oder man schließt Drucker oder Modems an, die nur Halbduplex beherrschen etc.
Switches haben einfach gar nichts damit zu tun, welcher Duplexmodus nun eingesetzt wird. Das eine ist Vermittlungstechnik, das andere ist Übertragungstechnik. Dann aber wäre deine These falsch, daß das nichts mit Switching zu tun habe. Mit Switching hat das sogar alles zu tun :) Du kennst dich nur nicht genügend in Netzwerk- und Übertragungstechnik aus.
noch etwas: sofern nicht zwei physikalische Leitungen vorhanden sind, benötigt auch Vollduplex eine Zugriffssteuerung Man braucht für Vollduplex nur zwei unabhängige Kanäle. Wie die realisiert sind ist eine völlig andere Frage. Das können zwei Wellenlängen Licht sein. Das können zwei getrennte Frequenzbänder bei Übertragung über elektrische Felder im Freiraum sein. Und so weiter.
Z.B. weiß ich von GSM, daß da ein Kombination aus TDD und FDD zum Einsatz kommt: Up- und Downlink nutzen unterschiedliche Zeitschlitze und um 45 MHz gegeneinander verschobene Frequenzkanäle. Bei kabelgebundenen Netzwerken würde ich auf TDD tippen. Es kommen Techniken wie Echo Cancellation zum Einsatz. Die Übertragung erfolgt gleichzeitig von beiden Endpunkten aus. Sonst wäre es nur Duplex, aber kein Vollduplex.
Switching hat überhaupt nichts damit zu tun, welchen Duplexmodus man einsetzt. daß du dieser Ansicht bist, ist mir wohl schon aufgefallen. Ich habe gegen diese Ansicht auch bereits ein Gegenargument vorgebracht. Ich wiederhole es auch noch einmal, nur für dich: ohne ein vollständig geswitchtes Netzwerk, mit Kollisionsdomänengröße 1, ist Vollduplex nicht realisierbar.
Weiterhin möchte man vielleicht auch statt des idealisierten Falles auch alte Hubs weiter betreiben - auch das erzwingt Halbduplex. weil es die Kollisionsdomänen vergrößert - die an einem Hub hängenden Hosts teilen sich eine Domäne.
Switches haben einfach gar nichts damit zu tun, welcher Duplexmodus nun eingesetzt wird. das sagtest du bereits.
Das eine ist Vermittlungstechnik, das andere ist Übertragungstechnik.wobei die eine Voraussetzung für die andere ist.
Du kennst dich nur nicht genügend in Netzwerk- und Übertragungstechnik aus.und das machst du woran fest?
Man braucht für Vollduplex nur zwei unabhängige Kanäle. Wie die realisiert sind ist eine völlig andere Frage. Das können zwei Wellenlängen Licht sein.was sich dann FDD (Frequency Division Duplex) nennen würde, und - wenn schon TDD als Zugriffssteuerung gelten soll - ein Zugriffssteuerungsverfahren wäre. ;)
Das können zwei getrennte Frequenzbänder bei Übertragung über elektrische Felder im Freiraum sein. oder zwei Zeitschlitze ;)
FDD und TDD haben beide die Eigenschaft, Mehrfachzugriffsverfahren zu sein. Strenggenommen würden sogar zwei getrennte physikalische Leitungen darunter fallen, gewissermaßen als SDD (Space division duplex).
Endorphine
2007-02-12, 19:00:14
Lese dir doch bitte einmal ein paar Definitionen zu Simplex und Duplex durch. Ich habe keine Lust, alles von Adam und Eva ausgehend zu erklären. Dir fehlen einfach viele Grundlagen.
tatarus
2007-02-12, 19:54:08
Ich finds immer wieder toll, dass hier auch so kompetente Gäste posten dürfen. Bei Voll-Duplex gibt es keine Kollisionen. Wenn man Traffic Shaping aktiviert, dann können nicht mal Pakete verloren gehen. Man hat immer Punkt zu Punkt-Verbindungen (PC -> Switch -> nächster Switch -> Server). Da kann man mit Graphentheorie viel zu ausrechnen. Da ist es völlig egal, ob A,B,C oder X^2 senden wollen.
Jeder billige 5€-Realtek-Switch Chipsatz besitzt einen internen Paketspeicher, der über eine Queue abgearbeitet wird. Wenn er voll ist, dann wird einfach ein negatives Acknowledgement vom Switch gesendet. Es gibt sogar "Bonuspuffer" für besonders wichtige Client-Ports. Kann man alles konfigurieren und noch ganz viel mehr, auf das ich jetzt nicht im Detail eingehen werde. Es gibt sogar Switch Cores, die einen 8051 integriert haben und so ohne externen Controller voll managebar sind.
Mit Halbwissen sollte man nicht so viel diskutieren. Ließ dir doch erstmal den Unterschied zwischen Switch und Hub an.
Ich finds immer wieder toll, dass hier auch so kompetente Gäste posten dürfen. Bei Voll-Duplex gibt es keine Kollisionen. ich nehme mal an, du willst damit auf den von mir genannten Fall eingehen, daß zwei von unterschiedlichen Sendern verschickte Datenpakete beim selben Empfänger ankommen?
Wenn du der Meinung bist, daß dabei keine Kollisionen auftreten, kannst du mir ja mal erklären, wie da eine Kollision vermieden werden soll.
Jeder billige 5€-Realtek-Switch Chipsatz besitzt einen internen Paketspeicher, der über eine Queue abgearbeitet wird. das scheint mir jetzt aber deiner These von Kollisionsfreiheit zu widersprechen. Queues machen eigentlich immer nur da Sinn, wo es Kollisionen gibt, die behoben werden müssen. Eine Queue behebt solche Kollisionen, indem sie die kollidierenden Zugriffe serialisiert, de facto also eine Zeitmultiplextechnik realisiert. Bei zwei gleichzeitig am gleichen Ausgangsport eines Switches ankommenden Datenpaketen würde ich darauf tippen, daß das dann so gehandhabt wird, daß zuerst das eine und dann das andere Paket weitergeleitet wird. Im Grunde nichts anderes als CSMA/CA (Collision Arbitration).
Mit Halbwissen sollte man nicht so viel diskutieren. Ließ dir doch erstmal den Unterschied zwischen Switch und Hub an.das habe ich bereits getan. Wenn du der Ansicht bist, ich hätte irgendetwas falsches über den Unterschied zwischen Switch und Hub geschrieben, kannst du es mir ja sagen.
Lese dir doch bitte einmal ein paar Definitionen zu Simplex und Duplex durch. du bist mit diesen hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Duplex_%28Nachrichtentechnik%29
nicht einverstanden?
Endorphine
2007-02-12, 22:20:30
Du musst den Artikel auch lesen und verstehen. Wer TDD unter Vollduplex einordnet hat irgendetwas grundlegend nicht verstanden.
Leider ist das aber auch nur der Anfang. Noch viel zu lernen du hast, junger Jedi. ;)
tatarus
2007-02-12, 23:12:00
Um Himmels Willen. Ich hoffe mal, dass du nicht was Einschlägiges studierst. Sonst würde ich an deiner Stelle mal die Uni wechseln oder besser aufpassen.
Ich entwickel beruflich Kommunikationshardware und zugehörige Software. Ich habe Ethernetverkehr von der Paket bis hin zur Signalisierungsebene gemessen. Ich kenne mich sehr gut mit Switchcores verschiedener Hersteller aus und weiß ganz genau, wie sie funktionieren. Daher muß ich auch auf nichts tippen oder irgendwelche Thesen aufstellen. Du brauchst also nicht mit mir zu diskutieren. Du kannst mir auch einfach so glauben oder hier nachlesen:
http://www.voelker-edv.de/Voelker/Netzwerk/Normen/Normen9.html
P.S.: An einem Port eines Switchs kann immer nur ein Paket ankommen. Nie zwei gleichzeitig. Es gibt schließlich immer nur Punkt zu Punkt Verbindungen zwischen den Ports. Daher kann es nicht mal theoretisch zu einer Kollision kommen. Bei CSMA/CA steht das CA übrigens für Collision Avoidance.
Du musst den Artikel auch lesen und verstehen. Wer TDD unter Vollduplex einordnet hat irgendetwas grundlegend nicht verstanden.hm... du zählst FDD als Vollduplex, TDD dagegen nicht?
Würdest du denn CDD (Code Division Duplex) als Vollduplex einstufen? ;)
Endorphine
2007-02-12, 23:32:26
hm... du zählst FDD als Vollduplex Natürlich. Es gibt bei Frequenzbereichsduplex zwei unabhängige Kanäle. Es kann tatsächlich gleichzeitiges Senden und Empfangen stattfinden. TDD dagegen nicht? TDD ist ganz klassischer Halbduplex. Mein Gott. hm... du zählst FDD als Vollduplex, TDD dagegen nicht?
Würdest du denn CDD (Code Division Duplex) als Vollduplex einstufen? ;) Du meinst CDMA. Das ist ein Multiplexverfahren. Es trifft keine Aussage über die Richtungsabhängigkeit.
http://www.voelker-edv.de/Voelker/Netzwerk/Normen/Normen9.html
Voraussetzung für den Voll-Duplex Betrieb ist die Nutzung von vier Twisted Pair Adern und die Punkt-zu-Punkt Anbindung der Arbeitsplätze oder Switches. demnach wäre neben TDD auch FDD (was Endorphine als Vollduplex verkaufen will) kein Vollduplex.
P.S.: An einem Port eines Switchs kann immer nur ein Paket ankommen. Nie zwei gleichzeitig. och, das verschiebt mein Argument nur unwesentlich:
nimm an, Teilnehmer A und Port 1 und Teilnehmer B an Port 2 senden gleichzeitig je ein Datenpaket an Teilnehmer C an Port 3. Und irgendwie muß der Switch ja dafür sorgen, daß nicht beide Pakete gleichzeitig bei Teilnehmer C ankommen. Ob das am Port 3 passiert oder sonstwo, ist eigentlich egal, passieren muß so oder so.
Es gibt schließlich immer nur Punkt zu Punkt Verbindungen zwischen den Ports. Daher kann es nicht mal theoretisch zu einer Kollision kommen. ich will dich anrufen. Du telefonierst aber gerade mit Endorphine. Deswegen kollidiert mein Anruf mit euren Gespräch. Das Telefonnetz behebt die Kollision, indem es meinen Anruf mit einem Besetztzeichen abweist. Vorausgesetzt, mein Anliegen an dich ist sehr dringend und ich wiederhole den Anrufsversuch mit hoher Frequenz, ist dieses Besetztzeichen praktisch eine Anweisung an mich, den Anrufsversuch später zu wiederholen, ein manuelles CSMA/CD quasi.
Bei CSMA/CA steht das CA übrigens für Collision Avoidance.stimmt, hab das was falsch in Erinnerung gehabt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Carrier_Sense_Multiple_Access#CSMA.2FCA
CSMA/CA beim CAN-Bus verwendet Arbitrierung, es trägt sie nicht im Namen ;)
Endorphine
2007-02-12, 23:54:16
:redface:
Du möchtest dich belesen über Dinge wie:
Paketvermittlung.
Leitungsvermittlung.
Kanal.
Beschreibung der Zusammenhänge eines ganz speziellen Beispiels, keine Verallgemeinerung.
Du kennst noch nicht mal die Multiplikation, aber du glaubst, dass die Addition von zwei natürlichen Zahlen bereits alles ist, was man in der Mathematik wissen und können kann.
Natürlich. Es gibt bei Frequenzbereichsduplex zwei unabhängige Kanäle. och, beim Zeitmultiplex bezeichnet man die Zeitschlitze zuweilen auch als Kanäle. Bei GSM z.B. ist die Sprechweise verbreitet, eine Kombination aus Frequenzträger und Zeitschlitz als Kanal zu titulieren.
Daß du irgendetwas hast, daß du zwei unabhängige Kanäle nennen kannst, kann es also alleine nicht sein.
Nach tartarus' Link braucht's eine echte physikalische Vierdrahtleitung für Vollduplex, FDD würde demnach nicht ausreichen.
Du meinst CDMA. Das ist ein Multiplexverfahren.nein, ich meine nicht CDMA. Wenn ich CDMA meinen würde, würde ich auch CDMA schreiben. Ich meine CDD.
Es trifft keine Aussage über die Richtungsabhängigkeit.was so übrigens auch nicht ganz richtig ist. Multiplex ist in gewisser Hinsicht die Übertragung von Duplex von der Zweiteilnehmer-Situation auf eine Vielteilnehmer-Situation. Multiplex kann als vermaschtes Netzwerk logischer Sender-zu-Empfänger-Verbindungen realisiert werden, was dann Duplex beinhalten würde.
tatarus
2007-02-13, 00:32:06
Ohh Mann! Kann nicht irgendeiner den Thread mal schließen? Ich glaube, es wurde alles gesagt.
:redface:
Du möchtest dich belesen über Dinge wie:
Paketvermittlung.
die zu sendenden Daten werden in Pakete, je nach Protokoll auch Frames oder Zellen (letzteres etwa bei ATM) genannt, zerlegt. Jedes Paket wird unabhängig von den anderen über das Netzwerk vom Sender zum Empfänger geleitet und muß hierzu Informationen über die Empfänger-Adresse enthalten. Beim switchlosen Ethernet oder beim CAN-Bus wird jedes Paket einfach ins gesamte Netzwerk geleitet, kommt also bei jedem Teilnehmer an. Jeder Teilnehmer muß dann die Adressinformationen des Pakets auswerten und so überprüfen ob es für ihn bestimmt ist.
Enthält das Netzwerk Switches, so kann ein Switch bei jedem bei ihm ankommenden Paket die Adressinformation auswerten und so erkennen, daß das Paket über nur einen seiner Ports weitergeleitet werden muß, um den Empfänger zu erreichen. Statt im gesamten Netzwerk kommt das Paket dann nur in dem Teil des Netzes an, das an demjenigen Port hängt, über den der Switch das Paket weiterleitet.
Eine ähnliches Prinzip hat man bei IP-Netzwerken. Dort gibt es IP-Router, die eine vergleichbare Funktionalität wie Switches haben, und anhand einer IP-Routingtabelle entscheiden, wohin sie ein Paket weiterleiten. Allgemein werden Switches dem OSI-Layer 2 zugeordnet, IP-Router dem Layer 3. Warum das so ist, hab ich bis heute nicht so ganz verstanden.
Beim Prototyp des IP-Netzwerks, dem Internet, hat man zudem den Fall, daß es für ein Datenpaket in der Regel mehrere Wege (also unterschiedliche Sequenzen von zu durchlaufenden Routern) gibt, um von demselben Sender zum selben Empfänger zu kommen. Das hatte ursprünglich militärische Gründe: das Internet sollte unempfindlich sein gegen die Zerstörung von IP-Routern und Leitungen durch Kriegswirkungen.
Leitungsvermittlung.es gibt eine feste Verbindung zwischen Sender und Empfänger über dazwischenliegende Vermittlungsstellen. Der Datenstrom kann entweder kontinuierlich sein oder ebenfalls aus Paketen bestehen (z.B. Bursts bei Zeitmultiplextechniken wie GSM oder PDH/SDH). Solange eine leitungsvermittelte Verbindung zwischen zwei Teilnehmer existiert, können keinen der beide Daten von anderen Teilnehmern erreichen.
Ich war nah dran zu schreiben, daß Pakete bei Leitungsvermittlung keine Addressinformationen benötigen, da bin ich mir aber nicht so sicher. Bei GSM kommen sie ohne aus, bei PDH, SDH und B-ISDN aber glaube ich eher nicht.
Kanal.klassisch bezeichnet Kanal ein Frequenzband. Ein Fernsehkanal hat z.B. 5,5 MHz. Bei GSM sind zwei unterschiedliche Sprechweisen in Gebrauch, die eine bezeichnet ein 200 kHz-Frequenzband als Kanal, die andere eine Kombination aus einem 200 kHz-Frequenzband (einen Carrier) und einem Zeitschlitz.
Bei UMTS geht der Trend dahin, eine Kombination aus einem Carrier (mit 5 MHz) und einem Code als Kanal zu bezeichnen. Würde man den Kanalbegriff nur für einen Carrier benutzen, hätte man auch nur 5 Kanäle (in einem 25 MHz Bereich mit je 5 MHz).
Beschreibung der Zusammenhänge eines ganz speziellen Beispiels, keine Verallgemeinerung.das geswitchte Netzwerk war noch nicht speziell genug?
Du kennst noch nicht mal die Multiplikation, aber du glaubst, dass die Addition von zwei natürlichen Zahlen bereits alles ist, was man in der Mathematik wissen und können kann.und zu dieser These gelangst du wodurch?
Ohh Mann! Kann nicht irgendeiner den Thread mal schließen? Ich glaube, es wurde alles gesagt.wie ein Switch dafür sorgt, daß zwei an zwei seiner Ports gleichzeitig ankommende, für den gleichen Empfänger bestimmte Pakete nicht gleichzeitig an den Port weitergeleitet werden, an dem der Empfänger hängt, hast du mir noch nicht gesagt. Und insbesondere auch noch nicht, inwiefern das keine Kollision darstellen soll.
und mit Endorphine geeinigt, was nun als Vollduplex durchgeht (ihr widersprecht euch nämlich), hast du dich auch noch nicht. Vielleicht könntet ihr das mal tun?
Endorphine
2007-02-13, 01:06:01
wie ein Switch dafür sorgt, daß zwei an zwei seiner Ports gleichzeitig ankommende, für den gleichen Empfänger bestimmte Pakete [...]
Die Backplane hat (heute) immer eine mindestens gleich große virtuelle Datenrate als die Datenraten aller Ports zusammen. Wenn ein Port gerade ausgehend belegt ist wird von cut and through auf store and forward umgeschaltet und das nächste Datenpaket zwischengespeichert und dann gesendet, wenn das vorhergehende Paket abgesendet wurde.
Ist der Speicher des Switches irgendwann voll gibt es mehrere Szenarien:
- Full-Duplex Flow Control wird angewandt und dem Sendeport wird mit Pause-Frames klar gemacht, dass der Switch nicht mehr kann und er weitere Pakete droppen (verwerfen) wird, wenn der Port weitersendet. Daraufhin stellt der am entsprechenden Port sitzende Teilnehmer über MAC-Mechanismen eine definierte Zeit lang das Senden ein.
- Half-Duplex Backpressure: weiter ankommende Pakete werden durch absichtlich (!) vom Switch erzeugte weitere Pakete kollidiert und der Backoff-Algorithmus tut seinen Dienst.
- Weitere ankommende Pakete werden gedropped (Lastabwurf). Höhere OSI-Schichten müssen dann den Paketverlust abfangen.
All' dies hat gar nichts mit einer Kollision in einem Halbduplex-Ethernet zu tun. Auch Backpressure ist nur eine Optimierungsstrategie moderner Switches.
Und solche langwierigen und Zeit-fressenden aufwändigen Erklärungen müssten wir bei jeder deiner Äußerungen schreiben. Und aus Unwissenheit streitest du trotzdem alles ab. Und das nervt.
T4ch0n4d3l
2007-02-13, 01:25:40
nimm an, Teilnehmer A und Port 1 und Teilnehmer B an Port 2 senden gleichzeitig je ein Datenpaket an Teilnehmer C an Port 3.
Der Switch empfängt die Pakete gleichzeitig, pusht sie in eine Art FIFO und haut sie dann nacheinander wieder raus nach C.
Die Backplane hat (heute) immer eine mindestens gleich große virtuelle Datenrate als die Datenraten aller Ports zusammen. Wenn ein Port gerade ausgehend belegt ist wird von cut and through auf store and forward umgeschaltet und das nächste Datenpaket zwischengespeichert und dann gesendet, wenn das vorhergehende Paket abgesendet wurde.oder anders formuliert: der Switch behebt auftretende Kollisionen, indem er das Weiterleiten der kollidierenden Datenpakete serialisiert und dazu Datenpakete zwischenspeichert, genau wie ich es ja bereits gesagt hatte ;)
Daß dies nicht am Ausgangsport des Switches passiert, sondern mitten im Switch drin, ist nun wirklich ein für das Diskussionsthema nebensächliches Detail.
All' dies hat gar nichts mit einer Kollision in einem Halbduplex-Ethernet zu tun.ich weiß nun nicht genau, was du mit Halbduplex-Ethernet meinst (ungeswitchtes Ethernert? Vollgeschwitchtes Ethernet ohne Vollduplex?), aber mit Kollisionen im ungeswitchten Ethernet hat das (jedenfalls soweit du es bisher dargestellt hast) auf jeden Fall was zu tun:
die Kollision zwischen zwei Paketen, die von zwei verschiedenen Sendern zum gleichen Empfänger gehen, werden nun nicht mehr durch CSMA/CD aufgelöst, sondern durch Serialisierung der Pakete im Switch.
Und solche langwierigen und Zeit-fressenden aufwändigen Erklärungen müssten wir bei jeder deiner Äußerungen schreiben.das liegt darin begründet, daß du - wie gerade wieder hier in diesem Posting - dich viel zu sehr auf nebensächliche (für die Diskussion unwichtige) Details konzentrierst.
Deine Erläuterung der Funktionsweise eines Switches war zwar hoch interessant, aber für die Diskussion belanglos, da sie insbesondere keine Argumente gegen meine Position enthielt.
Und aus Unwissenheit streitest du trotzdem alles ab.die Richtigkeit deiner langwierigen Erläuterungen nebensächlicher Details streite ich ja gar nicht ab. Abstreiten tue ich lediglich die Richtigkeit deiner anschließenden, einsätzigen "Das hat überhaupt nichts damit zu tun"-Beteuerungen, für die du keinerlei Begründungen vorbringst.
Der Switch empfängt die Pakete gleichzeitig, pusht sie in eine Art FIFO und haut sie dann nacheinander wieder raus nach C.genauso würde ich das auch sehen :)
@Endorphine: mal ne Frage. Mir ist aufgefallen, daß du Kollisionen immer im Zusammenhang mit Halbduplex vs. Vollduplex siehst. So z.B. gerade wieder in deinem Statement zur Backpressure-Geschichte. Kann es sein, daß du bei Kollisionen immer an Kollisionen zwischen Senden und Empfangen denkst, mithin ein Zweiteilnehmer-Szenario im Hinterkopf hast?
Die Kollsionen, von denen ich gesprochen hat, legen nämlich ein Vielteilnehmer-Szenario zugrunde: zwei Teilnehmer A und B senden gleichzeitig, aber nicht zueinander, sondern entweder beide zu einem dritten Teilnehmer C, oder zu zwei weiteren Teilnehmer C und D.
Für solche Kollisionen kann es eigentlich gar keine Relevanz haben, ob man Halb- oder Vollduplex-Betrieb hat: ist das Netzwerk vollgeswitcht, gibt es zwischen den Datentransfers A->C und B->D keine Kollision (sofern der Switch nicht gerade vollgelaufen ist, und darum soll es ja hier nicht gehen), wohl aber zwischen A->C und B->C. Letztere Kollsion wird dadurch behoben, daß eines der beiden Pakete im Switch zwischengespeichert wird, während das andere gesendet wird.
Man sieht, daß es völlig ohne Belang ist, ob Halb- oder Vollduplex-Betrieb herrscht.
Nach deiner eigenen Erläuterung wird das erst dann relevant, wenn der Speicher des Switches voll ist. Und um diesen Fall soll es hier gar nicht gehen.
mir ist gerade noch etwas aufgefallen:
Dass CSMA/CD nur bei Halb-Duplex Sinn macht, wurde mir auch erst später klar als ich zwangsweise drüber nachdenken mußte.
Wenn wir unter Vollduplex die Möglichkeit von gleichzeitigem Senden und Empfangen verstehen und unter Halbduplex das zeitlich versetzte Senden und Empfangen, dann dürfte doch eigentlich CSMA/CD nur mit Vollduplex funktionieren können, also das genau Gegenteil von dem was du geschrieben hast.
Grund: CSMA/CD erfodert, daß ein Host, [i]während[i] er sendet, das Netzwerk abhören muß, um festzustellen, ob gerade ein anderer Host ebenfalls einen Sendeversuch startet, und so die Kollision zu detektieren. Und das ist nur dann möglich, wenn der Host gleichzeitig senden und empfangen kann, also vollduplexfähig ist.
Darum kommt ja z.B. bei WLAN CDMA/CA statt CDMA/CD zum Einsatz, weil eine Funkantenne nicht gleichzeitig senden und empfangen kann und deswegen die Kollisionsdetektion nicht möglich wäre.
ich glaub jetzt hab ich's: Vollduplex bedeutet zwei Dinge:
1) Senden und Empfangen muß gleichzeitig möglich sein
UND
2) Senden und Empfangen muß über zwei sich nicht störende Kanäle laufen
ein physikalische Vierdrahtleitung erfüllt 1) und 2) => Vollduplex
FDD erfüllt 1) und 2) => Vollduplex
TDD erfüllt 2), aber nicht 1) => kein Vollduplex
Ethernet auf Koaxialkabel erfüllt 1) (Voraussetzung für CSMA/CD), aber nicht 2) => kein Vollduplex
CDD erfüllt 1) und 2) => Vollduplex
Ein interessanter Fall ist die Gabelschaltung. Diese versucht, aus dem Empfangssignal das Sendesignal herauszufiltern, was ihr aber nur unvollständig gelingt. Das ist auch der Grund warum ich CDD erwähnt habe: beim Codeduplex extrahiert man das Signal des einen Kanals, indem man das des anderen Kanals durch Multiplikation mit dem Codesignal des ersten Kanals herausfiltert. Die Gabelschaltung tut im Prinzip dasselbe, nur gelingt es ihr nicht 100%ig. Daher erfüllt sie 2) nicht vollständig => kein Vollduplex
oder anders formuliert: der Switch behebt auftretende Kollisionen, indem er das Weiterleiten der kollidierenden Datenpakete serialisiert und dazu Datenpakete zwischenspeichert, genau wie ich es ja bereits gesagt hatte ;)
Die Kollision wird nicht behoben, sie wird verhindert. Kollision = Zusammenstoß, dabei werden die Frames "beschädigt". Beim Warten an der Ampel redest du doch auch nicht von einer Kollision, sondern erst dann wenn die Autos zusammengestoßen sind.
Eine ähnliches Prinzip hat man bei IP-Netzwerken. Dort gibt es IP-Router, die eine vergleichbare Funktionalität wie Switches haben, und anhand einer IP-Routingtabelle entscheiden, wohin sie ein Paket weiterleiten. Allgemein werden Switches dem OSI-Layer 2 zugeordnet, IP-Router dem Layer 3. Warum das so ist, hab ich bis heute nicht so ganz verstanden.
Weil Router routen und Switche switchen. ;) Layer-3-Adressen haben eine Hierarchie, MAC-Adressen sind dagegen praktisch zufällig. Deswegen muss dem Switch die vollständige Zieladresse bekannt sein, sonst muss er broadcasten. Eine MAC-Adresse kann/darf auch nur über einen Port erreichbar sein. Ein Router dagegen braucht zum weiterleiten nur einen Teil der Adresse, und er kann ein Paket unter Umständen über verschiedene Ports zum Ziel leiten.
Die Kollision wird nicht behoben, sie wird verhindert. Kollision = Zusammenstoß, dabei werden die Frames "beschädigt". auf die Idee, daß tatarus und Endorphine diese Ansicht vertreten, bin ich auch schon gekommen, allerdings schien mir das nicht mit Endorphine's Statement:
Natürlich hat es etwas damit zu tun, welcher Duplexmodus verwendet wird. Halbduplex erzwingt eine Zugriffssteuerung irgendeiner Art, wenn man Übertragungsverluste minimieren möchte. Beispielsweise CSMA/CD oder /CA. Oder RTS/CTS oder ein Arbiter, TDD oder was auch immer.
zusammenzupassen. Denn bei TDD/TDMA mit Arbitrierung gäbe es demnach auch keine Kollision, da sie von der Arbitrierung verhindert wird.
Weil Router routen und Switche switchen. ;) Layer-3-Adressen haben eine Hierarchie, MAC-Adressen sind dagegen praktisch zufällig. Deswegen muss dem Switch die vollständige Zieladresse bekannt sein, sonst muss er broadcasten. hm, leuchtet ein. Danke für die Erklärung :)
Eine MAC-Adresse kann/darf auch nur über einen Port erreichbar sein. Ein Router dagegen braucht zum weiterleiten nur einen Teil der Adresse, und er kann ein Paket unter Umständen über verschiedene Ports zum Ziel leiten.hm... dann darf es in einem geswitchten Netzwerk für die Datenübertragung zwischen zwei Hosts immer nur einen einzigen Pfad geben?
T4ch0n4d3l
2007-02-13, 19:35:55
genauso würde ich das auch sehen
Und genau das belegt, dass es keine Kollisionen auf der physikalischen Schicht geben kann.
Die Kollsionen, von denen ich gesprochen hat, legen nämlich ein Vielteilnehmer-Szenario zugrunde
Und weil es keinen Netzwerkabschnitt mit mehr als 2 Teilnehmern PHYSIKALISCH gibt und es keine Kanäle gibt, auf denen bidirektional kommuniziert wird, können keine PHYSIKALISCHEN Kollisionen entstehen, wie auch.
Wahrscheinlich meint Gast die Kollisionen, wenn angenommen alle Teilnehmer an einem Switch auf einen einzigen Teilnehmer voll einreden. Dann kommt es zum Stau (JAM). Die Pakete kollidieren zwar, aber nicht auf der physikalischen Ebene. Gesteuert wird das dann mit der angesprochenen Flowcontrol. Im Prinzip kollidieren aber die Pakete mit denen, die im Puffer des Switches stecken (welcher natürlich voll ist).
Und genau das belegt, dass es keine Kollisionen geben kann.wenn man XMas' Definition des Kollisionsbegriffes zugrundelegt, nach der z.B. auch TDD/TDMA-Verfahren mit Arbitrierung kollisionsfrei sind.
Und weil es keinen Netzwerkabschnitt mit mehr als 2 Teilnehmern gibt und [...]d.h. du pflichtest mir darin bei, daß es für die Vermeidung von Kollisionen auf vollständiges Switching ankommt (sonst gäbe es ja Kollisionsdomänen mit größerer Teilnehmerzahl) ;)
Wahrscheinlich meint Gast die Kollisionen, wenn angenommen alle Teilnehmer an einem Switch auf einen einzigen Teilnehmer voll einreden. Dann kommt es zum Stau (JAM).die meint Gast aber nicht ;)
Gast hat ja geschrieben, daß es um den Fall, daß einem Switch der Speicher volläuft, nicht gehen soll.
Was Gast meint, steht in Gast's Antwortposting an XMas.
T4ch0n4d3l
2007-02-13, 20:13:03
d.h. du pflichtest mir darin bei, daß es für die Vermeidung von Kollisionen auf vollständiges Switching ankommt (sonst gäbe es ja Kollisionsdomänen mit größerer Teilnehmerzahl)
Jepp. Auf Vermeidung von Kollisionen im Layer 1.
die meint Gast aber nicht
irgendwie steh ich grade aufm Schlauch :D
auf die Idee, daß tatarus und Endorphine diese Ansicht vertreten, bin ich auch schon gekommen, allerdings schien mir das nicht mit Endorphine's Statement:
zusammenzupassen. Denn bei TDD/TDMA mit Arbitrierung gäbe es demnach auch keine Kollision, da sie von der Arbitrierung verhindert wird.
Ich sehe da den Widerspruch nicht.
hm... dann darf es in einem geswitchten Netzwerk für die Datenübertragung zwischen zwei Hosts immer nur einen einzigen Pfad geben?
Da Switche die Broadcast-Domain nicht begrenzen darf es im geswitchten Netz keine Schleifen geben, sonst legen dir die vom Switch vervielfachten Broadcast-Pakete in kurzer Zeit das Netz lahm. In einem schleifenlosen Graphen gibt es aber zwischen zwei Knoten immer nur einen einzigen Weg.
Endorphine
2007-02-13, 21:43:39
Genauer: es darf auch mehrere Wege geben. Aber nur physikalisch, die müssen dann wieder für den Normalfall auf einen logischen Weg zurückgeführt werden.
* z. B. um mit dem spanning tree protocol Redundanz aufzubauen: http://en.wikipedia.org/wiki/Spanning_tree_protocol
* oder um mit link aggregation die Kapazität einer Verbindung zu erhöhen: http://en.wikipedia.org/wiki/Link_aggregation
Und wenn man einfache unintelligente Switches hat bremsen die immerhin durch Schleifen entstandene Broadcast-Stürme ein.
Und man muss auch dazu sagen: wir reden hier nur von einem (wenn auch recht verbreiteten) Spezialfall: Ethernet. Es gibt noch viel mehr und mit anderen Techniken ist wieder vieles komplett anders. Dieser Thread ersetzt keine fundierten Grundlagen, sondern führt den Gast allenfalls zu Halbwissen...
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