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Und warum nicht float speed?

Wochenende!!! Zeit für Quatsch!
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  1. Und warum nicht float speed?

    Autor: dangi12012 10.04.19 - 10:02

    Habe die frage schon oft gestellt aber mir konnte keiner antworten:

    Die geräte handeln sowieso ihre geschwindigkeit aus also warum nicht beliebige geschwindigkeit erlauben? Der Switch kann 5gbit und mein pc kann 2gbit. Also einigen die sich auf 2gbit für den port. Die IEEE hat nur definiert dass es weniger schnell geht bei ein paar % packetloss. Aber warum sollte man nicht schneller sein als 1gbit? WLan kann das nach oben und nach unten, und Lan kann
    die geschwindigkeit nur nach unten regeln.

    Hätte den vorteil das hersteller marketingtechnisch sagen können 1,2gbit ist mehr als 1. also kauft den switch. Ist ja auch nicht so dass es nur CPUs zu kaufen gibt mit 1ghz oder 5ghz und dazwischen gibt es nichts...

  2. Re: Und warum nicht float speed?

    Autor: wonoscho 10.04.19 - 10:28

    Vermutlich macht man das nicht, weil der Aushandelungsprozess ziemlich aufwändig wäre.
    Eine wesentliche Rolle bei der maximal möglichen Geschwindigkeit spielt ja auch die Länge und Qualität der Kabel. Also müsste bei jedem Verbindungsaufbau erst mal die Verbindungsqualität ermittelt und im laufenden Betrieb nötigenfalls angepasst werden.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 10.04.19 10:30 durch wonoscho.

  3. Re: Und warum nicht float speed?

    Autor: dangi12012 10.04.19 - 10:51

    > Vermutlich macht man das nicht, weil der Aushandelungsprozess ziemlich
    > aufwändig wäre.
    > Eine wesentliche Rolle bei der maximal möglichen Geschwindigkeit spielt ja
    > auch die Länge und Qualität der Kabel. Also müsste bei jedem
    > Verbindungsaufbau erst mal die Verbindungsqualität ermittelt und im
    > laufenden Betrieb nötigenfalls angepasst werden.

    Genau das IST JA SCHON JETZT der fall. Die geschwindikeit wird ausgehandelt und danach wenn du 50m cat4 mit 1gbit verwendest hast du circa 200mbit. Wlan macht das auch. Die frage ist warum das initiale aushandeln nur 1gbit erlaubt und nicht 1.5gbit.

    Technisch machbar und nicht kompliziert. Meine frage ist warum das IEEE das nicht mit spezifiziert hat. Aber da bräuchte ich einen echten IT profi der das auch weiß.

  4. Re: Und warum nicht float speed?

    Autor: tg-- 10.04.19 - 13:29

    dangi12012 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Habe die frage schon oft gestellt aber mir konnte keiner antworten:
    >
    > Die geräte handeln sowieso ihre geschwindigkeit aus also warum nicht
    > beliebige geschwindigkeit erlauben? Der Switch kann 5gbit und mein pc kann
    > 2gbit. Also einigen die sich auf 2gbit für den port. Die IEEE hat nur
    > definiert dass es weniger schnell geht bei ein paar % packetloss. Aber
    > warum sollte man nicht schneller sein als 1gbit? WLan kann das nach oben
    > und nach unten, und Lan kann
    > die geschwindigkeit nur nach unten regeln.
    >
    > Hätte den vorteil das hersteller marketingtechnisch sagen können 1,2gbit
    > ist mehr als 1. also kauft den switch. Ist ja auch nicht so dass es nur
    > CPUs zu kaufen gibt mit 1ghz oder 5ghz und dazwischen gibt es nichts...

    Das klingt ersteinmal logisch und nachvollziehbar.
    Leider ist die Praxis um einiges komplexer.

    TLDR; Ethernet ist nicht flexibel genug um so etwas zu unterstützen.

    Die 802.3 Standards für Kupfer beinhalten einige limitierende Faktoren.
    Ersteinmal arbeiten die Systeme mit einem festen Takt und müssen Synchronisierung sicherstellen.
    Dieser Takt lässt sich aus mehreren Gründen nicht beliebig variieren.
    Ethernet arbeitet hier nicht nur auf Layer 1, sondern auch auf Layer 2, was heißt, dass die korrekte Dauer eines Bits bekannt sein muss.
    Bei der Präambel wird das gemessen und annähernde Synchronisierung hergestellt.
    Auch die Fehlerkorrektur arbeitet auf Bitebene und nicht Symbolebene, was Abweichungen äußerst schwierig macht.

    Bei Taktabweichungen in einem solchen quasi-synchronen System ohne robustes eigenständiges Taktsignal gibt es hier sehr schnell massive Probleme.

    Ethernet war schlicht nie dafür konzipiert und kann dementsprechend nicht angepasst werden ohne die Abwärtskompatibilität zu verlieren.

    NBase-T führt hier simple Teiler für den 10Gbase-T Takt von 1/2 und 1/4 ein, wodurch hier zumindest Variationen von 2,5, 5 und 10 Gbit/s möglich werden (letzteres allerdings nur in Zukunft, aktuelle 10Gbase-T-Hardware unterstützt das nicht).

    Dazu kommt, dass verschiedene Ethernet-Standards fundamental inkompatibel sind.
    So verwenden Gbase-T und 10Gbase-T nicht nur stark unterschiedliche Takte, sondern auch unterschiedliche Fehlerkorrekturverfahren und andere Modulation.

    NBase-T ist also genau was du forderst, nämlich die Möglichkeit die Datenraten zu variieren, allerdings in einem Rahmen der technisch simpel bleibt und die Hardwarekosten auf niedrigem Niveau hält und gleichzeitig Kompatibilität und Abwärtskompatibilität erhält.

    Natürlich könnte man die Verfahren hier komplett ändern, aber das würde signifikante Änderungen in Layer 1 und Layer 2 von Ethernet mit sich bringen und wäre letztendlich schlicht kein Ethernet mehr.
    Nachdem Ethernet über Kupfer stark rückläufig ist wird das nicht passieren.

    Durch die starke Verflechtung zwischen Layer 1 und Layer 2 halten sich die Möglichkeiten für Variationen bei 802.3 stark in Grenzen und besser als NBase-T wird es nicht werden ohne Ethernet komplett neu zu erfinden und die Altlasten - und damit Kompatibilitäten - wegzuwerfen.

    802.11, aka WLAN, hingegen war als Funktechnik von vornherein auf starke Variationen konzipiert.
    Layer 1 ist hier deutlich stärker von Layer 2 entkoppelt und die verwendeten Modulationsverfahren sind darauf ausgerichtet eine dem Funkfeld angepasste Datenrate zu liefern.

    Wir haben auch Kupferübertragungstechnik die wesentlich näher an 802.11 liegt als 802.3, nämlich "Kabel"-Internet über Coax, wie z. B. die DOCSIS-Familie.

  5. Re: Und warum nicht float speed?

    Autor: tg-- 10.04.19 - 13:39

    dangi12012 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > > Vermutlich macht man das nicht, weil der Aushandelungsprozess ziemlich
    > > aufwändig wäre.
    > > Eine wesentliche Rolle bei der maximal möglichen Geschwindigkeit spielt
    > ja
    > > auch die Länge und Qualität der Kabel. Also müsste bei jedem
    > > Verbindungsaufbau erst mal die Verbindungsqualität ermittelt und im
    > > laufenden Betrieb nötigenfalls angepasst werden.
    >
    > Genau das IST JA SCHON JETZT der fall. Die geschwindikeit wird ausgehandelt
    > und danach wenn du 50m cat4 mit 1gbit verwendest hast du circa 200mbit.
    > Wlan macht das auch. Die frage ist warum das initiale aushandeln nur 1gbit
    > erlaubt und nicht 1.5gbit.

    Das ist nicht korrekt.
    Die Geschwindigkeit kann nicht auf 200 Mbit/s ausgehandelt werden, das sieht der Ethernet-Standard nicht vor und ist meines Wissens bei keiner Hardware technisch machbar.

    Die Geräte handeln entweder 100Base-TX aus und schalten dazu in einen komplett anderen Modus um, oder sie handeln GBase-T aus und damit alle Rahmenbedingungen für 1 Gbit/s.
    Es ist allerdings immer noch möglich 200 Mbit/s zu kriegen: wenn die Geräte trotz schlechten Signals Gbase-T aushandeln, aber das Signal dementsprechend massiv gestört ist kommt es zu Retransmits, weil die Fehlerkorrektur nicht mehr ausreichend ist und Bitfehler erkannt werden.
    Dadurch sinkt die effektive Datenrate, während alle Übertragungsparameter für 1 Gbit/s erhalten bleiben und die praktische Linerate 1 Gbit/s beträgt.

    > Technisch machbar und nicht kompliziert. Meine frage ist warum das IEEE das
    > nicht mit spezifiziert hat. Aber da bräuchte ich einen echten IT profi der
    > das auch weiß.

    Technisch machbar ist vieles.
    Die Frage ist nur wie stark man die Technik anpassen muss; und bei Ethernet wäre das ein äußerst umfangreiches Paket an Anpassungen.
    Wie schwierig das ist zeigt NBase-T deutlich, wo man sich nur auf einige sehr simple Änderungen festgelegt hat um 3 verschiedene Datenraten zu ermöglichen.

  6. Re: Und warum nicht float speed?

    Autor: Linkk 10.04.19 - 14:40

    tg-- schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > NBase-T führt hier simple Teiler für den 10Gbase-T Takt von 1/2 und 1/4
    > ein, wodurch hier zumindest Variationen von 2,5, 5 und 10 Gbit/s möglich
    > werden (letzteres allerdings nur in Zukunft, aktuelle 10Gbase-T-Hardware
    > unterstützt das nicht).

    Top Antwort, aber was meinst du mit 10Gb Base-T unterstützt das nicht?
    Aruba (HPE) und Cisco (und andere vermutlich auch) haben Switche mit 100Mb, 1, 2.5, 5 und 10Gb auf demselben Port.

  7. Re: Und warum nicht float speed?

    Autor: dangi12012 10.04.19 - 15:16

    > Top Antwort, aber was meinst du mit 10Gb Base-T unterstützt das nicht?
    > Aruba (HPE) und Cisco (und andere vermutlich auch) haben Switche mit 100Mb,
    > 1, 2.5, 5 und 10Gb auf demselben Port.

    Das stimmt schon das 10Gbase-T von der Technologie etwas ganz anderes als 1Gbase-T ist. Deswegen ist das so teuer. Es wird unterstützt indem der Chip dahinter 2 verschiedene technologien abdeckt.

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