Bei Netzwerken unterscheidet man hinsichtlich ihrer Ausdehnung etwas unscharf:
Kern der Datenkommunikation ist der Transport der Daten, also die Datenübertragung von einem Sender mittels eines Übertragungskanals zu einem Empfänger. Die zu übertragenden Daten werden mit dem Sendertakt auf das Übertragungsmedium gegeben. Damit die Information korrekt wiedergewonnen werden kann, muss am Empfangsort eine Abtastung der Signale zum richtigen Zeitpunkt erfolgen. Normalerweise verwendet man dazu eine Codierung, die eine Rückgewinnung des Taktes aus dem Signal erlaubt. Auf diese Weise kann sich der Empfänger jederzeit auf den Takt des Senders synchronisieren.
Bei der Übertragung ist grundsätzlich zu unterscheiden:
Der zur Zeit am weitesten verbreitete Standard für lokale Netze ist Ethernet.
Der Zugriff erfolgt mit dem CSMA/CD-Verfahren(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect), einem Basisband-Zugriffsverfahren, das den Zugriff eines Netzwerkteilnehmers auf das Netzwerk regelt:
Bevor eine Station sendet, hört sie zunächst die Leitung ab, um festzustellen, ob nicht schon ein Datenverkehr zwischen anderen Stationen stattfindet. Erst bei freier Leitung wird gesendet und auch während der Sendung wird mitgehört, um festzustellen, ob eine Kollision mit einer Station auftritt, die zufällig zum gleichen Zeitpunkt oder sehr kurze Zeit danach mit dem Senden begonnen hat (Collision Detect). Im Fall einer Kollision produzieren alle sendenden Stationen ein JAM-Signal auf der Leitung, damit auf jeden Fall alle beteiligten Sende- und Empfangsknoten die Bearbeitung des aktuellen Datenpakets abbrechen.
Auf dem Ethernet können verschiedene Protokolle laufen, z.
B. TCP/IP, DECnet, IPX/SPX (Novell), etc.
Das Ethernet besteht physikalisch aus verschiedenen Typen von 50-Ohm-Koaxkabeln
oder paarweise verdrillten Leitungen (Twisted Pair),
Glasfasern, oder anderen Medien. Die Datenrate betrug ursprünglich 10 MBit/s,
heute ist in LANs 100 MBit/s Standard.
Die Daten werden in Paketen (Ethernet-Frames) variabler Länge gesendet, und mit Verwaltungsinformationen (Absender- und Empfängerstation, Länge etc.) zu Beginn und CRC-Prüfinformation (Cyclic Redundancy Check) am Ende versehen. Die elektrischen Anschlussbedingungen im weitesten Sinne sind für die verschiedenen LAN-Typen standardisiert. Es handelt sich dabei um die Standards des IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, USA), einer internationalen Vereinigung, die sich mit allen wesentlichen Aspekten der Elektrotechnik beschäftigt. Viele ISO-Normen beruhen auf IEEE-Empfehlungen. Verbindlich für lokale Netze sind die Empfehlungen des Subkomitees mit der Kurzbezeichnung 802. Eine relativ neu gegründete Runde beschäftigt sich mit drahtlosen LANS (802.11). Das klassische Ethernet benutzte als Medium das Yellow Cable, ein dickes, vierfach abgeschirmtes Koaxkabel, dessen Enden mit speziell angepassten Widerständen abgeschlossen sind. Wenn eine Station nun Daten sendet, breiten sich vom Anschlusspunkt der Station nach beiden Seiten hin elektromagnetische Wellen gleichmäßig aus. Ein am Kabel angeschlossener Empfänger kann nun das Signal abgreifen und weiter verarbeiten. Unabhängig davon wandert das Signal jedoch weiter, bis sie die Leitungsenden des Ethernet-Kabels erreicht hat. Dort wird es vollständig von den Abschlusswiderständen aufgenommen, so dass es nicht zu Reflexionen kommt.
Als Beispiele dienen einige Ethernet Spezifikationen der IEEE (802.3). Die entsprechenden Netze sind zum Teil noch heute in Verwendung:
| Bezeichnung | Alias |
Jahr
|
Bemerkung |
| 10Base-5 | Yellow Cable |
1982
|
<500m, "Standard Ethernet", Bus, 10MBit/s |
| 10Base-2 | Cheapernet |
1983
|
<185m, "billige" Koaxkabel, Bus, 10MBit/s |
| 10Broad-36 | Breitband |
1985
|
<1800m, Bus, 10MBit/s |
| 1Base-5 | StarLAN |
1985
|
< 500m/Segment, Twisted Pair (ungeschirmt), Stern, 1MBit/s |
| 10Base-T | Twisted Pair |
1991
|
< 100m/Segment, Twisted Pair (ungeschirmt), Stern, 10MBit/s |
| 10Base-F | Fibre Optics |
1993
|
< 2km/Segment, Stern, 10MBit/s |
| 100 Base-X | Fast Ethernet |
1995
|
wie 10Base-T, jedoch 100MBit/s durch 10-fache Taktrate |
In der Bezeichnung steht die erste Zahl für die Datentransferrate. Base bedeutet Basisbandverfahren, Broad bedeutet Breitbandverfahren. Die letzte Zahl ist, multipliziert mit 100, die ungefähre maximale Segmentlänge oder ein Kürzel für die verwendete Leiterhardware.
Für die bequeme Datenübertragung im Bereich von LANs sind überdies zwei Technologien bekannt:
Bluetooth
Die Funktechnologie Bluetooth ermöglicht die einfache drahtlose Kommunikation von mobilen Endgeräten, Mobiltelefonen und Druckern im Nahbereich. Bei der maximalen Entfernung von zehn Metern ist eine direkte Sichtverbindung zwischen den Geräten nicht erforderlich. Bluetooth arbeitet mit einer Frequenz von 2,4 GHz. Auf dieser Basis ist eine Transferrate von 723 Kb/s (Kilobit pro Sekunde) bei Daten- und 423 Kb/s bei Sprachinformationen möglich.
WLAN (Wireless LAN)
Ebenfalls funkbasierend arbeitet Wireless LAN zwischen einem Endgerät und einem Zugangspunkt - Hotspot, Access-Point- zum Internet. Wireless LAN basiert auf dem Standard IEEE 802.11x. Waren mit der ursprünglichen Variante IEEE 802.11b Übertragungsraten von 11 Mb/s möglich, stehen mit IEEE 802.11a bzw. 802.11g mittlerweile Geschwindigkeiten von 54 Mb/s zur Verfügung. Die maximale Entfernung zum Hotspot liegt bei 160 Metern. Größere Abstände sind möglich, senken jedoch die Übertragungsgeschwindigkeit.
Grundsätzlich ist bei Netzwerken noch zwischen Paketvermittlung und Leitungsvermittlung zu unterscheiden: