6. Logische Topologie

6. Logische Topologie
Die logische Topologie von Rechnernetzen kann von der physischen abweichen. So kann Ethernet physisch als Stern
oder als Bus aufgebaut sein – logisch gesehen ist es eine Bus-Topologie, da der Datenfluss von einem Endgerät
gleichzeitig zu allen anderen Endgeräten erfolgt. Token Ring wird physisch als Stern über einen Ringleitungsverteiler
(MSAU) realisiert, ist jedoch eine logische Ring-Topologie, da der Datenfluss logisch gesehen von Endgerät zu Endgerät
läuft. ARCNET wird physisch als Baum über mehrere aktive und passive Hubs aufgebaut, der Datenfluss erfolgt aber
ebenfalls von Endgerät zu Endgerät und ist somit logisch eine Ring-Topologie. Die logische Topologie eines WLANs ist
die Bus-Topologie. (Siehe auch VLAN)
7. Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection
• Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD) (engl.) ist ein Prinzip, das den Zugriff
verschiedener Stationen auf ein gemeinsames Übertragungsmedium im Zeitmultiplexverfahren (TDMA)
beschreibt. Verwendung findet CSMA/CD beispielsweise im Bereich der Computernetzwerke beim Ethernet und
ist dort als IEEE 802.3 standardisiert worden
• Eine Übertragung geschieht immer in Blöcken bzw. Paketen. Diese Einheiten sind, je nach Netzwerkstandard,
mit einer maximalen Länge, von z.B. 1518 Byte beim Ethernet, definiert. Zwischen den einzelnen Paketen gibt es
Übertragungslücken, es wird kein endloser Datenstrom erzeugt!
Carrier Sense = auf Signal horchen: Zuerst muss das Medium überwacht werden.
Wenn das Medium eine bestimmte Zeit lang (IFS) frei ist, beginne mit der Übertragung, andernfalls weiter mit Schritt 5.
1. Informationsübertragung, zugleich wird das Medium fortwährend weiter abgehört. Wenn hierbei eine Kollision
entdeckt wird, beende die Datenübertragung und setze ein definiertes Störsignal (jam) auf die Leitung (um
sicherzustellen, dass alle anderen Transceiver die Kollision ebenfalls erkennen), dann weiter mit Schritt 5.
2. Übertragung erfolgreich abgeschlossen: Erfolgsmeldung an höhere Netzwerkschichten, Übertragungsmodus
verlassen.
3. Leitung ist belegt: Warten, bis die Leitung wieder frei ist.
4. Leitung ist gerade frei geworden. Noch eine zufällige Zeit (Backoff, s.u.) abwarten, dann wieder bei Schritt 1
beginnen, wenn die maximale Anzahl von Übertragungsversuchen nicht überschritten wurde.
5. Maximale Anzahl von Übertragungsversuchen überschritten: Fehler an höhere Netzwerkschichten melden,
Übertragungsmodus verlassen.
• Bei manchen Übertragungsmethoden kann das Medium mittels eines Switches oder einer Brücke in mehrere
Kollisionsdomänen aufgeteilt werde
8. Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance
– Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA) ist ein Verfahren für den Zugriff mehrerer
Netzwerkstationen auf dasselbe Übertragungsmedium.
– a. bei drahtlosen Netzwerken (Wireless LANs) eingese
– der konsequenter dem Prinzip „listen before talk“ („erst hören, dann sprechen“) folgt.
Zuerst wird das Medium abgehört („Carrier Sense“)
Ist das Medium für die Dauer eines IFS frei, wird gesendet
Ist das Medium belegt, wird auf einen freien IFS gewartet und zur Kollisionsvermeidung zusätzlich um eine zufällige
Backoff-Zeit verzögert
Wird das Medium während der Backoff-Zeit von einer anderen Station belegt, bleibt der Backoff-Timer so lange stehen
und wird nach Freiwerden des Mediums weitergezählt