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Viele der Begriffe in heutigen, auf Ethernet basierenden Netzwerken sind untrennbar mit den bekannten IEEE 802-Standards verknüpft. Prominentes Beispiel der jüngeren Zeit ist der Standard 802.11 für drahtlose Netzwerke. Aber für was genau steht IEEE 802 über den Begriff des Ethernet hinaus? Die IEEE 802-Standardisierungsfamilie bietet weitaus mehr und lohnt neben einem kurzen Abriss der historischen Herkunft auch einen Blick auf die aktuellen Entwicklungen, die aus dem IEEE hervorgehen respektive durch dieses standardisiert werden.
Üblicherweise denkt man bei WLAN, Ethernet, Token Ring und MAC-Adresse an lokale Netzwerke und die Verkabelung oder das WiFi im Büro – tatsächlich ist diesen Begriffen gemein, dass sie durch die Standardisierungen der IEEE 802-Arbeitsgruppen definiert wurden. Dabei gelten viele der Standards aus der IEEE 802-Familie auch und gerade für Metropolitan Area Networks (MANs) und Wide Area Networks (WANs) und nicht allein für lokale Netzwerke (LANs).
Ganz allgemein gesagt bezeichnet der Begriff IEEE 802 eine Reihe von Normierungen und Standardisierungen für die Übertragungstechniken und Protokolle in Netzwerken. Zieht man das bekannte, siebenschichtige ISO/OSI-Referenzmodell dazu heran, gilt dies vor allem für die technischen Aspekte der Schicht 1 (des so genannten Physical Layer, auf Deutsch der Bitübertragungs-Schicht) und der Schicht 2 (Data Link Layer, also der Sicherungs-Schicht) bis hin zum Übergang zur Schicht 3 (dem Network Layer, der Verbindungs-Schicht).
Das IEEE, das Institute of Electrical and Elektronics Engineers, wurde bereits Anfang der 60er Jahre des vergangenen Jahrhunderts in den Vereinigten Staaten von Amerika gegründet. Dennoch und trotz ihres heutigen Sitzes in New York / USA ist die IEEE eine internationale Organisation mit heute mehr als 365’000 Mitgliedern in etwa 160 Ländern. Das IEEE bildet zu relevanten Fachgebieten Arbeitsgruppen, die anhand eines Kritierienkataloges entscheidet, ob eine Standardisierung einer neu aufgekommenen technischen Entwicklung angestrebt werden soll.
Ethernet wiederum als heutiger Standard in lokalen (LAN) und zunehmend auch Wide Area Netzwerken (WAN) wurde Anfang der 70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts entwickelt und 1980 als DIX Ethernet V1.0 (DIX nach den hauptsächlich daran beteiligten Firmen, DEC, Intel und Xerox) erstmals spezifiziert. Diese Entwicklung wurde durch eine Arbeitsgruppe der IEEE im Februar 1980 aufgegriffen, woraus sich der Name der heutigen Standardisierungsfamilie, IEEE 802, ableitet: 802 steht für das Jahr 80 und den Monat 2. Das IEEE erarbeitete aus dem erwähnten DIX Ethernet V1.0 die Spezifikation DIX Ethernet V2.0. Auch in den Folgejahren wurden und werden aktuelle Tendenzen und offene Fragestellungen zu den Übertragungstechnologien in Netzwerken durch das IEEE aufgegriffen und, sofern das IEEE eine Entwicklung für relevant genug hält, entsprechende Normierungsvorschläge unter der Kategorisierung 802.n ausgearbeitet. Inzwischen gehen die gesammelten Normierungsvorschläge und technischen Beschreibungen, die über das IEEE bezogen werden können, weit über das ursprüngliche Ethernet-Projekt hinaus.
Gesteuert werden die Aktivitäten innerhalb des Projekts IEEE 802 von dem «IEEE Project 802 LAN/MAN Standards Committee», abgekürzt IEEE 802 oder LMSC, wobei folgender Schematik bei der Behandlung eines Themenfeldes gefolgt wird:
- CFI (Call For Interest): eine kurze, informelle Zusammenkunft zur Skizzierung eines Themenfelds einschliesslich der Abstimmung darüber, ob daraus ein neues Projekt abgeleitet werden soll
- Study Group: diese Gruppen überprüfen das vorgeschlagene Themenfeld und erstellen ein PAR
- PAR (Project Authorization Request): dieses Dokument autorisiert die Arbeit an einem Projekt
- WG (Working Group): die Arbeitsgruppen sind für die Entwicklung der Standards ihres Themenfeldes verantwortlich
- TAG (Technical Advisory Group): Fachleute verschiedener Arbeitsgruppen können in einer solchen übergeordneten Gruppe Empfehlungen erarbeiten
- Task Group oder Task Force: ein Teil einer Arbeitsgruppe, der sich schwerpunktmässig mit einem besonderen Projekt beschäftigt
IEEE 802® ist übrigens eine eingetragene Marke, ebenso sind die Bezeichnungen der Normierungsvorschläge der verschiedenen Arbeitsgruppen in der Regel eingetragene Warenzeichen.
Die Entwicklung und Benennung der Arbeitsgruppen ist weder chronologisch noch stringent, so wurde beispielsweise IEEE 802.11a später entwickelt als IEEE 802.11b. Infolge der Bedeutung, die Ethernet inzwischen nicht mehr nur für lokale Netzwerke (LAN) und MAN, sondern ebenso für PAN (Personal Area Network) und WAN hat, greifen viele der IEEE 802-Normierungen auch für letztere.
Dabei werden je nach dem Stand der aktuellen technischen Entwicklung bereits veröffentlichte Normierungsvorschläge auch durchaus wieder zurückgezogen oder für obsolet erklärt. Werden zu einem Sachgebiet neue Arbeitsgruppen gebildet, führen diese nicht unbedingt zur Veröffentlichung eines Standards. Das ganze IEEE 802-«Gebilde» ist also ein dynamischer Prozess und keineswegs ein statisches Normenwerk. Zur Verdeutlichung sei hier einmal ein Blick auf einen repräsentativen Kalender der 802.11-Arbeitsgruppen geworfen:
Wie bereits erwähnt, orientieren sich die IEEE 802-Standardisierungen an den beiden unteren Schichten des so genannten ISO/OSI-Referenzmodells und dem Übergang zum Layer 3, dem Network Layer. Sie beschreiben und regeln Zugriffsmethoden der Signale auf die Übertragungsmedien. Die bekannte Aufteilung der zweiten Schicht des ISO/OSI-Referenzmodells in die Sublayer LLC (Logical Link Control) und MAC (Media Access Control) entsprach einem Normierungsvorschlag der IEEE 802-Arbeitsgruppen. Hierdurch konnte die Funktionalität des Medienzugriffs detaillierter geregelt werden als im ursprünglichen OSI-Modell, durch die funktionale Kopplung von Hardware und Zugriffskontrolle können beide durch dieselben Standards definiert werden.
Aktive Arbeitsgruppen der IEEE 802
Mit folgenden Themenfeldern sind die derzeit aktiven 802-Arbeitsgruppen (WG) der IEEE befasst (diese korrelieren in der Regel mit der jeweiligen IEEE-Nummer):
- IEEE 802®: Überblick und Aufbau
- IEEE 802.1™: Higher Layer LAN Protocols Working Group: Bridging & Management
- IEEE 802.3™: Ethernet Working Group: CSMA/CD (Ethernet) Zugriffsmethoden
- IEEE 802.11™: Wireless LAN Working Group
- IEEE 802.15™: Wireless Personal Area Network (WPAN) Working Group
- IEEE 802.16™: Broadband Wireless Access Working Group
- IEEE 802.17™: Resilient Packet Ring Working Group
- IEEE 802.18™: Radio Regulatory TAG
- IEEE 802.19™: Wireless Coexistence Technical Advisory Group (CTAG)
- IEEE 802.20™: Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) Working Group
- IEEE 802.21™: Media Independent Handover Services Working Group
- IEEE 802.22™: Wireless Regional Area Networks (WRAN)
- ES-ECSG Emergency Services Executive Committee Study Group: Diese Gruppe hat als Study Group die Aufgabe, die Umsetzung der Notrufnummern («Emergency Services») in den verschiedenen Netzwerken zu realisieren, ein Projekt , das ursprünglich in IEEE 802.21 begonnen worden war.
Es gibt zudem eine ganze Reihe inzwischen inaktiver beziehungsweise aufgelöster Arbeitsgruppen und Study Groups, aus denen aber teilweise wichtige Normierungen und Standardisierungen hervorgegangen sind:
- IEEE 802.2: Logical Link Control Working Group
- IEEE 802.5: Token Ring Working Group: Token Ring Zugriffsmethoden
- IEEE 802.4: Token Bus Working Group
- IEEE 802.6: Metropolitan Area Network Working Group
- IEEE 802.7: Broadband TAG
- IEEE 802.8: Fiber Optic TAG
- IEEE 802.9: Integrated Services LAN Working Group
- IEEE 802.10: Security Working Group
- IEEE 802.12: Demand Priority Working Group
- IEEE 802.14: Cable Modem Working Group
- QOS/FC Executive Committee Study Group
- ECSG TVWS TV Whitespace study group
Wichtige IEEE 802-Projekte
Werfen wir abschliessend einen Blick auf bedeutende Projekte des IEEE 802-Bereichs; diese Übersicht nennt dabei neben den zurzeit aktiven auch inaktive Arbeitsgruppen, deren Tätigkeit von Bedeutung ist oder war.
IEEE 802.1 Higher Layer LAN Protocols Working Group: Bridging & Management
IEEE 802.1 (es wird hierfür auch das Akronym HILI für High Layer Interface benutzt) definiert Standards für den Aufbau und das Management von Netzwerken. Die hierin entwickelten Normierungen betreffen neben der Befassung mit dem Sublayer 2a des ISO/OSI-Referenzmodells (Media Access Control Layer) vor allem übergeordnete Aufgaben, z.B. Aspekte des Managements, der Architektur der Netzwerke, Mechanismen zur transparenten Anbindung der Protokoll Layer oberhalb der Schicht 2 (MAC und LLC) und zum Zusammenspiel der verschiedenen IEEE 802-Netzwerkstandards.
Die Arbeiten unter der Subnorm 802.1Q beschäftigen sich wiederum mit virtuellen LANs, einer Technik, um in geswitchten ebenso wie in gerouteten Netzwerken durch ein zusätzlich eingefügtes Feld im Ethernet-Frame eine virtuelle, logische Aufteilung des physikalischen Netzwerkes zu ermöglichen.
IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC)
Diese Arbeitsgruppe ist zwar nicht mehr aktiv, die daraus hervorgegangenen Vorschläge zur Normierung und Standardisierung der Mechanismen der Flusskontrolle und Fehlerkorrektur in der Logical Link Control (LLC) sind aber in Standardisierungen der ISO (ISO/IEC 8802-2:1998) und ebenso in eine ganze Reihe von RFCs (Requests for comment) der IETF (Internet Engineering Task Force) eingeflossen. Als Beispiel sei RFC 1024 genannt, bezüglich LLC sicher das bedeutendste RFC, da es die Übertragung von IP-Paketen in Netzwerken gemäß 802.2 beschreibt.
IEEE 802.3 Ethernet Working Group
Die Arbeitsgruppe 802.3 ist die historisch älteste Arbeitsgruppe. Sie befasst sich mit den Zugriffsverfahren auf dem OSI-Sublayer 2a, der Media Access Control (MAC). Das zufallsorientierte Zugriffsverfahren CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) wurde hier standardisiert, ebenso die Struktur des Ethernet-Frame.
IEEE 802.5 Token Ring Working Group
In IEEE 802.5 wurden, ausgehend von dem in den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts durch IBM entworfenen Token Ring-LAN, Standards für das Token Ring-Verfahren entwickelt. Die Aktivitäten dieser Arbeitsgruppe ruhen (Hibernation-Status), aber die ISO hat das Verfahren als 8802.5 standardisiert.
IEEE 802.11: Wireless LAN Working Group
Einige der aktivsten Arbeitsgruppen beschäftigen sich mit dem weiten Feld der Standardisierung in drahtlosen Netzwerken (Wireless LAN, WLAN). Zum einen liegt dies an der in raschem Wandel befindlichen Entwicklung der Übertragungstechniken in drahtlosen Netzwerken, zum Anderen daran, dass in WLANs Sicherheitsmechanismen unbedingt implementiert werden müssen, da im Gegensatz zu kabelgebundenen Netzwerken das Medium schlecht gegen unautorisierten Zugriff gesichert werden kann.
Derzeit gibt es keinen allgemeinen WLAN-Standard, sondern eine Vielzahl einzelner Standards und Normierungen, die jeweils entweder Teilbereiche drahtloser Kommunikation oder bestimmte technische Umsetzungen davon behandeln. Da auf diesem Gebiet einige der aufregendsten Entwicklungen stattfinden, möchten wir Ihnen den Bereich IEEE 802.11 in einem der nächsten Themen der Woche gerne etwas ausführlicher vorstellen.
Link
http://www.ieee802.org/
Hier gelangen Sie direkt zum Download
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Dipl.-Paed Lars Behrens
Herr Behrens ist Geschäftsführer der Firma MaLiWi IT. Staatlich geprüfter Netzwerkadministrator, Microsoft MCP / Linux LCP. Herr Behrens hat langjährige Erfahrung in der Beratung bei Planung und Einrichtung von IT-Systemen und Netzwerken und dem Support heterogener Systeme (Apple Macintosh, Microsoft Windows, Linux). Universitätsstudium der Pädagogik, mehrere Jahre Tätigkeit im Ausland. Seminar- und Kursleiter, Referent und Fachbuchautor.
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Fernzugriff mit TeamViewer: Fernwartung, Fernzugriff, Remote Control, das Ende der Turnschuhadministration - Schlagworte, die sicher jedem IT-Administrator und -verantwortlichen geläufig sind. Gemeint ist, dass die allfällige Wartung eines Rechners und vor allem die Unterstützung der Benutzer bei Fragen und Problemen nicht mehr direkt am Gerät erfolgt, sondern vom PC des Admins aus über das Intra- oder Internet hinweg. Heute sehen wir uns einmal eine interessante Lösung für diesen Fernzugriff an, die keine Client-Server-Infrastruktur und keine aufwändig einzurichtenden VPN-Tunnel benötigt: TeamViewer.
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Hotline-Warteschleifen – Wie man sich gegen Abzockerei wehrt: Oft ärgert man sich über Warteschleifen, wenn man eine Dienstleistungstelefonnummer anruft. Ist diese gebührenpflichtig, kann man die Regeln des OR über Schlechterfüllung anwenden und Schadenersatz verlangen.
Wenn man eine geführenpflichtige Hotline anruft, kommt ein Vertrag zustande. Der Anrufer erwartet eine Dienstleistung. Dies kann eine Beratung sein oder beispielsweise die Vorbestellung eines Veranstaltungsbilletes. Wird der Anrufer in eine gebührenpflichtige Warteschleife umgeleitet, kann das verschiedene Gründe haben.
Natürlich gibt es immer wieder Zeiten, während denen die Servicemitarbeitenden überlastet sind. Dann wäre es korrekt, die Wartezeit und ihre Kosten vorher anzugeben oder noch besser, die Warteschleife gebührenfrei zu gestalten. Das ist technisch möglich. Für Beschwerden, Anfragen oder Reklamationen von Kunde sollte die Hotline kostenlos sein.
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Sind Sie bereit für IPv6?: IPv6 wird kommen - im letzten «Thema der Woche» hatten wir einiges über die Hintergründe dieser Entwicklung aufgezeigt. Zwar steht die nächste Generation des weltweiten Standards für Internetprotokolle seit Jahren immer nur in den Startlöchern, ohne es bisher geschafft zu haben, IPv4 abzulösen. Dennoch ist dieser Schritt unausweichlich und überfällig - zu knapp war seinerzeit der Adressraum in IPv4 berechnet worden und zu sehr leiden bereits einige Regionen - vor allem im boomenden fernen Osten - unter der Adressenverknappung. Die Umstellung unseres Internets auf IPv6 ist also nur noch eine Frage des Zeitpunkts.
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