ABSTRACT: netzwerkkabel fuer ethernet werden erklaert. besonderes augenmerk auf richtige verdrillung von UTP kabelen und den unterschied zwischen switch und hub. AUDIENCE: junior admin SYSTEM: any unix SECTION: basic unix commands AUTHOR: mond COPYRIGHT: GNU Free Documentation Licence http://www.gnu.org/licenses/fdl.txt heute steigen wir einwenig auf die hardware ebene hinab und besprechen die verschiedenen netzwerkkabeln fuer ethernet LANs (LAN = local area network). frueher, in zeiten von 10Mbit ethernet waren vorallem BNC kabeln gebrauechlich: die kabel hatten eine ader in der mitte und eine schirmumg ausen. aehnlich ein TV antennenkabel (jedoch betrug der wellenwiderstand 50 Ohm). 50 Ohm]-----T------T-----------------------T-------T--[50 Ohm | | | | PC1 PC2 PC3 PC4 alle computer hingen mit T stuecken am selben kabel und konten darauf senden und empfangen. an beiden enden musste man einen 50 Ohm abschluss widerstand haben der vehindert dass an offenen enenden das signal reflektiert wird. alle computer konnten miteinander ueber das kabel reden, jedoch konnte immer nur einer sprechen dann ist der "kannal" belegt. ein grosser nachteil bei vielen computern in vielen raeumen war auch dass das kabel natuerlich nirgends unterbrochen werden durfte. neben einigen versuchen dieses problem durch geschickte stecker zu umgehen und einigen anderen exotischen netzwerktechniken wie tokenring setzte sich daher bald eine sternfoermige verkabelung mit UTP (unshielded twisted pair) durch: +-+ UTP kabel |H| PC1---------------+U| |B| PC2----------------+ | | | PC3-------------+ | | | +-+ alle geraete werden an einem zentralen HUB angesteckt. der enthaelt kleine verstaerker fuer die signale und schickt jedes signal auch zu allen anderen geraeten. die tatsache das nur einer "sprechen" kann besteht also wie beim ethernet weiter. aber ein fehler auf einer leitung kann nicht mehr das gesamte netzwerk lahmlegen. die sternfoermige verkabelung zu einem zentralen hub fuehte zur sogenannten "strukturierten verkabelung". damit meint man folgenden aufbau: in allen bueroraeumen werden netzwerk steckdosen installiert die fix mit einem zentralen "patch panel" verbunden sind. die verkabelung ist dabei rein passiv (keine verstaerker oder hubs dazwischen). die computer koenenn nun an die netzwerkdosen angesteckt werden. und am patch panel macht man dann eine kurze verbindung zum hub. uebersiedelt ein arbeitsplatz kann man am zentralen patch panel leicht aenderungen vornehemn. da die verkabelung rein passiv ist kann man die leitungen auch fuer telefone nutzen, oder man kann serielle leitungen auf die kabel aufschalten...oder am patchpannel verbindungen von einem raum direkt in einen anderen stecken...etc..etc.. alles an zentraler stelle ohne erst lange neue kabel durch das ganze haus ziehen zu muessen. * kategorien die kabeln werden je nach qualitaet in "kategorien" eingeteilt: CAT3 (nur fuer 10Mbit, ganz ungeschirmt wird heute nicht mehr verwendet). CAT5 (fuer 10Mbit (10BaseT) und 100Mbit (100BaseT). mit gemeinsamer schirmung) CAT7 (fuer bis zu 1000Mbit. jedes adernpaar fuer sich hat eine abschirmung) * verlegekabel vs flexible kabel: weiters unterscheidet man zwischen steifen "verlegekablen" die man fuer die verdrahtung in wenden zu fixen netzwerkdosen und flexiblen kablen die man zum anstecken verwendet. man sollte keinesfalls steife verlegekabel fuer normale patchkabeln verwenden da die gefahr besteht dass nach einigen malen ein/ausstecken adern abbrechen und so zu fehlern fuehren.. UTP kablen bestehen aus 8 adern. das heisst 4 adernpaare. fuer 10 und 100Mbit uebertragung werden dabei allerdings nur 2 paare verwendet. eines fuer senden (Tx) und eines fuer empfangen (Rx). beim anschliessen des kabels an den RJ45 genannten stecker ist dabie zu beachten dass man die richtigen paare anschliesst. es reicht NICHT wenn man die kabel 1:1 mit jeweils gleichen farben durchverbindet sondern es muessen auch die verdrillungspaare stimmen. ansonsten funktionieren die kabel nicht oder nur schlecht und es gibt dann schwer zu findende netzwerkproblem (verlorengegangen packete immer dann wenn sich der kuehlschrank im nebenraum einschaltet und stoerungen in das kabel induziert... etc..etc... ) die verdrillungspaare am kabel sind durch die farben gekennzeichnet. gruen und gruen-weiss sind miteinander verdrillt. blau und blau-weiss sind verdrillt braun braun-weiss orange und orange-weiss die belegung der 8 nadeln (Pins) eines steckers ist folgendermassen: (die nummern sind wenn man von oben - d.h. auf die kontaktleisten - auf den stecker sieht, der stecker vom koerper wegzeigt und man von links nach rechts zaehlt) 1 Tx+ orange-weiss 2 Tx- orange 3 Rx+ gruen-weiss 4 - blau 5 - blau-weiss 6 Rx- gruen 7 braun-weiss 8 braun man muss also ein verdrillungspaar fuer die pins 1 und 2 verwenden und eins fuer 3 und 6. welche farben man verwendet ist im prinzip egal solange man darauf achte dass 1-2 und 3-6 jeweils in einem verdrillungspaar liegen. zum anfertigen von solchen kabeln, also zum befesigen der RJ45 stecker am kabel benoetigt man ein werkzeug namens "crimpzange". hat man oefter mit netzerken zu tun lohnt sich die anschaffung eines solchen werkzeuges. fuer ein "gerades" ("straight") kabel das man benoetigt wenn man einen computer mit einem hub verbindet haben beide seiten des steckers die selbe belegung. (d.h. der hub hat intern Rx und Tx genau umbekehrt wie ein PC) fuer ein ausgekreuztes ("crossover" oder "X-over") kabel das man benoetigt wenn man 2 PCs direkt ohne hub verbinden will oder 2 hubs direkt verbinden will muss man die paare auf 1&2 mit 3&6 vertauschen. d.h. 1 am einen ende kommt auf 3 am anderen ende und 2 am einen einde kommt zu 6 am anderen ende. die adern auf 4&5 und die auf 7&8 verbindet man ueblicherweise immer 1:1 durch vertauscht sie also weder bei geraden noch bei ausgekreuzten kabeln. manche hubs haben einen schlater mit dem man ein port von HUB auf PC belegung umschlaten kann oder ein port das 2 mal herausgefuehrt ist einmal gerade und einmal ausgekruezt (meist mit X gekennzeichnet). d.h. das dort einmal zusaetzlich auskruezen. damit kann man z.b. 2 hubs kaskadieren ohne dass man ein ausgkrueztes kabel benoetigt. (natuerlich darf man nur auf einer seite ein X port verwenden und muss auf der anderen seite ein gerades verwenden.) ob man ueberhaupt eine verbindung haben kann sieht man i.a. an den "link" LEDs die an hubs und netzwerkkarten vorhanden sind. leuchten diese so ist meist die elektrische verbindung ok. typische hubs und netzwerkkarten haben heute 10 oder 100Mbit ports. es gibt dabei "autosensing" geraete die erkennen koennen ob sie auf einem 10 oder 100Mbit geraet angesteckt sind und die geschwindigkeit dementsprechend einstellen. es gibt aber auch geraete die nur 10Mbit oder nur 100Mbit koennen. gigabit ethernet (1000Mbit) fuer office verkabelung ist heute noch wenig gebraeuchlich da die technik noch eher teuer ist. in diesem bereich setzte man ausserdem zum teil schon auf glasfaser verkabelung. als naechste noch die unterscheidung zwischen "hub" und "switch". ein hub verhaelt sich so wie unser uraltes BNC kabel: alle stationen sehen die netzwerkpackte von allen anderen geraeten. haengen also auf einem 100Mbit hub 10 computer so muessen sich diese die gesampte bandbreite teilen. besser ist es hier einen sogenannten "switch" anstelle eines hubs einzusetzten. ein switch ist ein inteligentes geraet dass die netzwerkpackete nach ihrem typ unterscheidet: nur broadcast parkete die alle computer hoeren muessen werden an alle geraete geschickt, aber wenn 2 stationen nur packte untereinander daten austauschen so werden diese vom switch nur auf die leitungen gelegt auf denen die entsprechenden computer haengen. die entscheidung drueber wird vom switch anhand der MAC (ethernet, arp) addresse getroffen. man kann also einen hub ohne probleme durch einen switch ersetzen und erhoeht damit die performance eines netztes deutlich. einfache switche sind heute auch nicht mehr viel teurer wie hubs. bessere ("managed") und damit euch teurere switche erlauben es auch bestimmte ports abzutrennen so dass die LANs darin nicht mehr miteinander sprechen koennen (auch broadcasts werden dann nicht mehr von einem port zum anderen uebertragen). man spricht dabei von "VLAN"s. ueber diese technink lernen wir ein anderes mal genauer. EXERCISES: * verusche mit einer crimpzange ein gerades und ein crossover kabel herzustellen. achte besonders auf die verdrillungspaare. teste die kabel in dem du 2 computer oder computer mit hub verbindest. * diskutiere die vorteile strukturierter verkabelung. * was ist der unterschied zwischen einem switch und einem hub? REFERENCES: http://ugdd.ugdd.lv/~vladimir/kb/rj-45.html http://www.netspec.com/helpdesk/wiredoc.html http://www.cphone.com/Support/PC_support/utp/utp.htm