Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Terminierung von Datenleitungen


von Andreas M. (andreas_m62)


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Warum muss ein ISDN-Bus mit 100-Ohm-Widerständen terminiert werden
und ein Ethernetanschluss (Netzwerk RJ45) nicht?

Sind die offenen Buchsen an Routern und Switchen nicht auch mögliche 
Reflektionsstellen?

Und was ist, wenn Netzwerkkabel angeschlossen sind,
wo das andere Ende offen ist?

von Kevin M. (arduinolover)


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Weil Ethernet kein Bus ist? Jeder Port ist über einen Übertrager 
isoliert.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Und über diese Übertrager werden keine reflektierten Impulse übertragen?
Was in die eine Richtung geht, geht doch auch rückwärts, oder?

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von Kevin M. (arduinolover)


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An einem offenen Ethernet Port wird nichts gesendet.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Ah ja.
Und wie bekommt der Port mit,
wenn z.Bsp. ein Netzwerkkabel angesteckt wird?

: Bearbeitet durch User
von Kevin M. (arduinolover)


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von Andreas M. (andreas_m62)


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Eine von beiden Gegenstellen muss ja dazu mal anfangen mit Senden,
um zu testen, ob gegenüber jemand da ist.
Es könnte aber auch nur ein offenes Netzwerkkabel sein.
Und dabei entstehen dann keine Reflektionen?

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von Kevin M. (arduinolover)


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Andreas M. schrieb:
> Und dabei entstehen dann keine Reflektionen?

Selbst wenn was ist daran so schlimm?

von Andreas M. (andreas_m62)


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Störung des Datenaustausches und damit verminderte Bandbreite,
weil viele Datenpakete mehrmals übertragen werden müssen, bis sie 
ungestört ankommen?

von Kevin M. (arduinolover)


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Wenn da sinnvolle Daten übertragen werden (Autonegotiation versuch 
ausgenommen) sind beide Enden Angeschlossen und hängen an beiden Enden 
an einem Übertrager, sind also terminiert.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Aber ein Router oder Switch stellt doch die Datenpakete
an allen Ports zur Verfügung.
Egal, ob beschaltet oder unbeschaltet.

: Bearbeitet durch User
von Kevin M. (arduinolover)


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Nein so funktioniert ein Switch nicht, nochmal es ist kein Bus. Jeder 
Port ist für sich eine Punkt zu Punkt Verbindung, Pakete die an einen 
anderen Port sollen werden intern geroutet, abseits vom physical Layer 
des Ethernet ports. Wie soll das an einem Switch funktionieren der neben 
TP auch noch LWL hat?

von Andreas M. (andreas_m62)


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Ich meine einen "blöden" Switch,
der nur RJ45-Buchsen hat und unmanaged ist.
Dort gehen die Datenpakete an alle Ports,
egal ob beschaltet, unbeschaltet oder mit offenem Kabel.
Eventuell angeschlossene Geräte nutzen ja nur die Datenpakete,
die an ihre IP-Adresse geschickt werden ...

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von Kevin M. (arduinolover)


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Andreas M. schrieb:
> Dort gehen die Datenpakete an alle Ports,

Nein

von Andreas M. (andreas_m62)


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Freilich.
Ich könnte mich bei einem "blöden" Switch an jeden Port anstecken.
Ich könnte auch bloß ein offenes Kabel anstecken.

von Andi (Gast)


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Andreas M. schrieb:
> Ich meine einen "blöden" Switch,
> der nur RJ45-Buchsen hat und unmanaged ist.

Ändert nichts daran dass jeder Port mit seinem Gegenpart eine Punkt zu 
Punkt Verbindung hat.

> Dort gehen die Datenpakete an alle Ports,
> egal ob beschaltet, unbeschaltet oder mit offenem Kabel.
> Eventuell angeschlossene Geräte nutzen ja nur die Datenpakete,
> die an ihre IP-Adresse geschickt werden ...

Das was du meinst sind (waren) Hubs (bis max. 100Mbit).
Die haben alle empfangenen Pakete an alle Ports verteilt, waren aber 
auch aktiv und daher (elektrisch gesehen) Punkt zu Punkt.

von Kevin M. (arduinolover)


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Nehmen wir mal an ich habe einen 5-Port Swicht an Port 1 hängt ein 
Teilnehmen mit der IP 10.0.0.1 und an Port 2 einer mit 10.0.0.2

Wenn ich jetzt von Teilnehmer 1 eine Anfrage an an Teilnehmer 2 Schicke 
dann werden die Pakete von Port 1 an Port 2 gesendet an den restlichen 3 
Ports die offen und ohne Teilnehmer sind wirst du keinen Datentransfer 
sehen.

von Andi (Gast)


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Kevin M. schrieb:
> Wenn ich jetzt von Teilnehmer 1 eine Anfrage an an Teilnehmer 2 Schicke
> dann werden die Pakete von Port 1 an Port 2 gesendet

Klar, das ist seine Aufgabe.

> an den restlichen 3
> Ports die offen und ohne Teilnehmer sind wirst du keinen Datentransfer
> sehen.

Der Switch weiß dass die Ports offen sind, warum sollte er denn dort 
auch was senden?

von Kevin M. (arduinolover)


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Andi schrieb:
> Der Switch weiß dass die Ports offen sind, warum sollte er denn dort
> auch was senden?

Frag mich nicht ich stelle hier nicht die Fragen.

von Andi (Gast)


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Kevin M. schrieb:

> Frag mich nicht ich stelle hier nicht die Fragen.

Sorry, ist schon spät ;)

von Robert M. (r0bm)


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Andreas M. schrieb:
> Warum muss ein ISDN-Bus mit 100-Ohm-Widerständen terminiert werden
> und ein Ethernetanschluss (Netzwerk RJ45) nicht?

Selbstverständlich ist auch Ethernet mit 100 Ohm abgeschlossen.

von Andreas M. (andreas_m62)


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An welcher Stelle sind denn die offenen Buchsen am Router/Switch 
abgeschlossen?
Und was passiert dann mit der Impedanz, wenn wirklich ein Gerät
daran angeschlossen wird, welches auch noch eine Eingangsimpedanz hat?
Das wäre dann ja eine Art Parallelschaltung.


> Kevin
>
> Wenn ich jetzt von Teilnehmer 1 eine Anfrage an an Teilnehmer 2 Schicke
> dann werden die Pakete von Port 1 an Port 2 gesendet an den restlichen 3
> Ports die offen und ohne Teilnehmer sind wirst du keinen Datentransfer
> sehen.

Aber er wäre auch dort vorhanden, wenn dort die 10.0.0.3 angeschlossen 
wäre.
Nur, dass die 10.0.0.3 die Pakete bloß mithört und nicht für sich 
annimmt.

von Stefan F. (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Selbstverständlich ist auch Ethernet mit 100 Ohm abgeschlossen.

Mich wundert, dass die Antwort erst so spät kam.

Da man bei Ethernet die Gerät immer nur an den Enden des Kabels 
anschließt, sind die Abschlusswiderstände immer fest verbaut.

Bei ISDN kann jedoch auch Geräte zwischen den Enden anschließen, dort 
entfallen die Abschlusswiderstände. Deswegen sind sie dort einstellbar 
(an/aus).

Auch Switche senden alle Pakete Pakete an all Ports, wenn sie
a) Durch ein Debugging Tool in den promiskuitive Modus geschaltet 
wurden, oder b
b) Noch nicht wissen, an welchem Port sich das Ziel-Gerät befindet

von Andi (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Da man bei Ethernet die Gerät immer nur an den Enden des Kabels
> anschließt, sind die Abschlusswiderstände immer fest verbaut.
>
> Bei ISDN kann jedoch auch Geräte zwischen den Enden anschließen, dort
> entfallen die Abschlusswiderstände. Deswegen sind sie dort einstellbar
> (an/aus).

Das war bei Ethernet zu Zeiten von Yellow- und Koax-Kabeln auch (noch) 
der Fall.
Heute ist Ethernet nur mehr logisch ein Bus, elektrisch hingegen immer 
Point-to-Point.

> Auch Switche senden alle Pakete Pakete an all Ports, wenn sie
> a) Durch ein Debugging Tool in den promiskuitive Modus geschaltet
> wurden, oder b

Womit sie aus der Logik gesehen zu einem Hub werden.

> b) Noch nicht wissen, an welchem Port sich das Ziel-Gerät befindet

Hmm, loten sie nicht vorher via ARP bzw. NDP aus wohin sie senden 
sollen?

von Stefan F. (Gast)


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Andi schrieb:
> Hmm, loten sie nicht vorher via ARP bzw. NDP aus wohin sie senden
> sollen?

Nein. Dei meisten Geräte starten direkt nach dem Start irgendwelche 
Kommunikation (z.B. DHCP). Dadurch erfährt der Switch, wer an welchem 
Port hängt.

Aber bei Geräten die das nicht tun, weiß der Switch erstmal nicht, wer 
an welchem Port ist. Beim ersten Verbindungsaufbau zu diesen Geräten hin 
sind dann erstmal alle Ports aktiv.

von Rolf M. (rmagnus)


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Andreas M. schrieb:
> Störung des Datenaustausches und damit verminderte Bandbreite,
> weil viele Datenpakete mehrmals übertragen werden müssen, bis sie
> ungestört ankommen?

Welcher Datenaustausch? Wenn auf der Gegenseite niemand dran hängt, 
können sowieso keine Daten ausgetauscht werden. Und wenn jemand dran 
hängt, ist die Leitung abgeschlossen. Wo soll da also ein Problem sein?

Andreas M. schrieb:
>> Wenn ich jetzt von Teilnehmer 1 eine Anfrage an an Teilnehmer 2 Schicke
>> dann werden die Pakete von Port 1 an Port 2 gesendet an den restlichen 3
>> Ports die offen und ohne Teilnehmer sind wirst du keinen Datentransfer
>> sehen.
>
> Aber er wäre auch dort vorhanden, wenn dort die 10.0.0.3 angeschlossen
> wäre.
> Nur, dass die 10.0.0.3 die Pakete bloß mithört und nicht für sich
> annimmt.

Nur bei einem Hub. Ein Switch sendet es nur an das jeweilige Ziel.

Andreas M. schrieb:
> An welcher Stelle sind denn die offenen Buchsen am Router/Switch
> abgeschlossen?

Was meinst du damit? Jede davon wird über ihren jeweiligen Übertrager an 
irgendwelche Pins eines Chips gehen.

> Und was passiert dann mit der Impedanz, wenn wirklich ein Gerät
> daran angeschlossen wird, welches auch noch eine Eingangsimpedanz hat?
> Das wäre dann ja eine Art Parallelschaltung.

Ja, die beiden Geräte, also Port des Switches und das daran 
angeschlossene Gerät sind im Prinzip parallel geschaltet. Wie bei jeder 
elektrischen Schnittstelle.

von Stefan F. (Gast)


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Schau dir mal diese Bilder an: 
https://www.microchip.com/forums/m697983.aspx

Hier sind es die 2·49,9 Ω Widerstände, welche die Rx und Tx 
Leitungspaare terminieren.

Manche MAC Chips verwenden Übertrager mit anderen 
Übersetzungsverhältnissen als 1:1. Zum Beispiel 1:3, da haben die 
Widerstände dann entsprechend andere Werte.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Schau dir mal diese Bilder an:
> https://www.microchip.com/forums/m697983.aspx
>
> Hier sind es die 2·49,9 Ω Widerstände, welche die Rx und Tx
> Leitungspaare terminieren.

Richtig.
Das sind die Widerstände für die Quelle.
Und wo sind bei offenen Buchsen oder einem angesteckten Kabel
die Widerstände für das Ziel?
Erst wenn die dran sind, herrscht Anpassung.
Sonst Reflektionsstelle.

: Bearbeitet durch User
von Kevin M. (arduinolover)


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Andreas M. schrieb:
> Richtig.
> Das sind die Widerstände für die Quelle.
> Und wo sind bei offenen Buchsen oder einem angesteckten Kabel
> die Widerstände für das Ziel?
> Erst wenn die dran sind, herrscht Anpassung.
> Sonst Reflektionsstelle.

Nirgends weil der Switch weiß das dort physikalisch kein Gerät dran ist 
und deshalb dort auch nichts gesendet wird ....

Erst nach dem anstecken und der Autonegotiation wird dort etwas 
gesendet. Und dann hängt ein Gerät mit der gleichen Terminierung wie die 
im Switch dran.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Mich wundert, dass die Antwort erst so spät kam.

Bei dir wundert mich auch oft vieles ;)
Vielleicht weil die Frage war wie es bei offenen Leitungen aussieht und 
die sind faktisch nicht (komplett) terminiert weil sie es nicht sein 
müssen.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Kevin M. schrieb:

> Erst nach dem anstecken und der Autonegotiation wird dort etwas
> gesendet. Und dann hängt ein Gerät mit der gleichen Terminierung wie die
> im Switch dran.

Und wie testet denn der Router/Switch/Hub,
ob an der jeweiligen Buchse was angesteckt wird?

Er sendet dazu (in der Hoffnung auf Antwort)
bestimmt regelmäßig ein paar Pakete an die Buchse,
an der aber in diesem Moment noch nichts terminiert ist, oder?

: Bearbeitet durch User
von Kevin M. (arduinolover)


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Andreas M. schrieb:
> Er sendet dazu (in der Hoffnung auf Antwort)
> bestimmt regelmäßig ein paar Pakete an die Buchse,
> an der aber in diesem Moment noch nichts terminiert ist, oder?

Kevin M. schrieb:
> https://en.m.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation

Die Autonegotiation arbeitet mit super langsamen Pulsen, da 
interessieren dich Reflexionen genau gar nicht.

Abgesehen davon würden Reflexionen auf einem Port die anderen nicht 
beeinflussen, da sie absolut nichts miteinander zu tun haben. Die Pakete 
werden durch einen SoC von einem zum anderen Port geschaufelt. Wenn du 
einen µC mit zwei CAN Schnittstellen hast, beeinflusst ein nicht 
terminierter CAN Bus ja auch nicht den anderen.

: Bearbeitet durch User
von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Andreas M. schrieb:
> Er sendet dazu bestimmt regelmäßig ein paar Pakete an die Buchse
> (in der Hoffnung auf Antwort),
> an der in diesem Moment noch nichts abgeschlossen ist, oder?

Zum wiederholten mal. Lese das mit der Autonegotiation mal durch:
- https://de.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation

Wenn die Leitung offen ist kommt halt nichts oder irgend ein 
reflektierter blödsinn zurück aber eben keine gültige Antwort.

Ergänzung:
Schaue dir mal an was selbst so ein Chip aus der 10€ Geräteklasse alles 
für Funktionen besitzt (vorallem Bild 1-1 und 3-3):
- https://www.mouser.de/datasheet/2/268/00002246A-1138390.pdf

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Andreas M. schrieb:
> Und wo sind bei offenen Buchsen oder einem angesteckten Kabel
> die Widerstände für das Ziel?

Bei offenen Buchsen sind Rx und Tx beide terminiert, wie gesagt direkt 
hinter dem Übertrager.

Wenn du ein loses Kabel einsteckst, ist die Terminierung nicht mehr in 
Ordnung, nämlich am offenen Kabelende. Das stört niemanden, weil das 
offene Kabel keine funktionierende Übertragung zustande bringen muss.

von Rainer V. (a_zip)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Das stört niemanden, weil das
> offene Kabel keine funktionierende Übertragung zustande bringen muss.

...und auch nicht könnte...

von A. S. (Gast)


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Andreas M. schrieb:
> Er sendet dazu (in der Hoffnung auf Antwort)
> bestimmt regelmäßig ein paar Pakete an die Buchse,
> an der aber in diesem Moment noch nichts terminiert ist, oder?

Ja. In Summe waren es 3 Fehlannahmen im OP:

1) beim Switch ist jede Buchse separat (nicht elektrisch parallel)

2) wenn nichts angeschlossen, oder ein leeres Kabel, dann sind 
Reflexionen egal

3) "Reflexionen" sind bei kurzen Abzweigungen die falsche Metapher. Das 
suggeriert, dass das offene Ende das Problem wäre, wie z.b. bei einer 
Reflexfolie.

Das Problem ist aber proportional zur Kabellänge. Selbst wenn 10 RJ45 
Buchsen in 10 cm Abstand parallel wären, das macht bei Ethernet nichts 
aus.

1zusatzlicher Kabelschwanz von 100m schon eher.

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