Fast Ethernet vs. Gigabit Ethernet: Die wichtigsten Unterschiede

Die Wahl zwischen Fast Ethernet und Gigabit Ethernet ist entscheidend für die Leistung und Effizienz Ihres Netzwerks. Je nach Nutzung müssen Sie sich grundsätzlich für die eine oder die andere entscheiden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Egal, ob Sie Anfänger beim Einrichten Ihres Heimnetzwerks sind, ein Unternehmer, der sein Büronetzwerk verbessern möchte, oder ein Netzwerktechniker, der nach den besten Lösungen für bestimmte Fälle und Anwendungen sucht – in jedem Fall ist es wichtig, diese beiden Technologien zu verstehen.

Ethernet – Allgemeiner Überblick

Ethernet ist ein einfaches und weit verbreitetes Protokoll für die gemeinsame Nutzung lokaler Netzwerke (LAN). Ursprünglich ermöglichte Ethernet die Kommunikation von Computern über Ethernet-Pakete, Dateneinheiten zur Datenübertragung im Netzwerk. Es ist eine wichtige Technologie für kabelgebundene lokale Netzwerke, die es Geräten ermöglicht, innerhalb eines Netzwerks über standardisierte Protokolle zu kommunizieren und so Paketkollisionen zu vermeiden.

Ethernet-Netzwerke verbinden Geräte über Netzwerkschnittstellenkarten (NICs) und physische Medien wie Ethernet-Kabel (Twisted Pair Cat5e, Cat6, Koaxial- oder Glasfaserkabel mit Standard-RJ45-Anschlüssen). Die Switches nutzen die MAC-Adressen, um die Daten an den richtigen Zielport zu transportieren und so Datenverkehr und Kollisionen zu reduzieren. Die Funktion der Router besteht darin, mehrere Netzwerke zu verbinden und die Daten zwischen ihnen weiterzuleiten.

Um Kollisionen zu vermeiden, verwendet Ethernet für die Halbduplex-Kommunikation den Carrier Sense Multiple Access mit Kollisionserkennung (CSMA/CD) und die Einführung von Vollduplex-Modi mit Switches, die das Netzwerk in mehrere Kollisionsdomänen aufteilen, die jeweils separat agieren und die Daten nur an den gewünschten Zielport senden.

Ethernet ist kostengünstig, einfach zu installieren und benötigt keinen zentralen Controller. Ein zentraler Controller fungiert in diesem Zusammenhang als Verkehrspolizei für ein Netzwerk und ist für die Weiterleitung aller Daten zwischen den Geräten zuständig. Ohne einen zentralen Controller können die Geräte direkt miteinander verbunden werden, was ihre Effizienz steigert.

Geräte mit einem Ethernet-Netzwerk verbinden :

Jedes Gerät benötigt für die Verbindung mit einem Ethernet-Netzwerk eine Netzwerkkarte (NIC). Die NIC fungiert als physische Schnittstelle, die das Gerät mit dem Netzwerk verbindet und eine eindeutige MAC-Adresse (Media Access Control) enthält, die die Geräte im Netzwerk identifiziert.

Ethernet verbindet Millionen von Computern und Druckern weltweit. Mit der Weiterentwicklung der Technologie haben sich die Ethernet-Geschwindigkeiten von 10 Mbit/s auf höhere Standards wie 100 Mbit/s (Fast Ethernet ) und 1000 Mbit/s ( Gigabit Ethernet ) erhöht. Dadurch eignet es sich für verschiedene Netzwerkgrößen und -typen. Werfen wir nun einen genaueren Blick auf die einzelnen Verfahren.

Was ist Fast Ethernet?

Fast Ethernet bezeichnet eine Reihe von Ethernet-Standards, die Daten mit einer Geschwindigkeit von 100 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) übertragen können. Der Begriff „Standards“ bezeichnet die Regeln und Richtlinien, die die Kommunikation verschiedener Geräte im Netzwerk definieren. Fast Ethernet ist die verbesserte Version des ursprünglichen Ethernets mit 10 Mbit/s. Obwohl Fast Ethernet typischerweise in 100 Base-T-Netzwerken läuft, ist es auch abwärtskompatibel mit 10 Base-T-Netzwerken. So können Anwender ihr Netzwerk schrittweise erweitern, ohne es komplett erneuern zu müssen. Fast Ethernet wurde Mitte der 1990er-Jahre eingeführt und entwickelte sich aufgrund seiner Geschwindigkeit und niedrigen Kosten zur tragenden Säule vieler lokaler Netzwerke (LANs).

Fast Ethernet-Geschwindigkeit und -Kabel

• Geschwindigkeit : Bis zu 100 Mbit/s.
• Verkabelung : Verwendet Ethernet-Kabel der Kategorie 5 (Cat5) oder Kategorie (Cat5e) gepaart mit Cat5- oder Cat5e-Anschlüssen .
• Anwendungen : Gut für kleine Unternehmen und Heimnetzwerke mit mäßigem Bandbreitenbedarf.
• Maximale Länge: 100 Meter (328 Fuß)

Expertentipp : Obwohl Fast Ethernet für grundlegende Aufgaben wie das Surfen im Internet oder das Senden und Empfangen von E-Mails ausreicht, kann es bei bandbreitenintensiven Aktivitäten wie HD-Streaming oder der Übertragung großer Dateien Schwierigkeiten haben.

Was ist Gigabit-Ethernet?

Gigabit-Ethernet ist die nächste Evolutionsstufe der Ethernet-Technologie. Es ermöglicht Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit: 1 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) , was 1000 Mbit/s entspricht. Dieser Anstieg von Fast Ethernet war eine Reaktion auf die steigende Nachfrage nach höherer Bandbreite in modernen Netzwerken. Gigabit-Ethernet wurde zunächst mit Glasfaserkabeln und Protokollen wie 1000 Base-SX und 1000 Base-LX eingeführt und später auch mit Kupferkabeln. Es unterstützt komplexe Anwendungen und kann mehrere gleichzeitig verbundene Benutzer abdecken.

Gigabit-Ethernet-Standards

Kupferbasierte Gigabit-Ethernet-Standards

• 1000BASE-T : Funktioniert mit Cat5e- oder Cat6- Twisted-Pair-Kabeln gepaart mit Cat5e- oder Cat6-Anschlüssen und überbrückt Entfernungen von bis zu 100 Metern.
• 1000BASE-TX : Dies ist eine weniger verbreitete Option. Sie erfordert eine hochwertigere Verkabelung und wird hauptsächlich in speziellen Umgebungen verwendet.

Glasfaser-Gigabit-Ethernet-Standards

• 1000BASE-SX : Es verwendet kurzwellige Laser (850 nm), unterstützt Entfernungen von bis zu 550 Metern und ist ideal für kurze bis mittlere Entfernungen, beispielsweise innerhalb von Gebäude- oder Campusnetzwerken.
• 1000BAS E- LX: Dieser Standard funktioniert sowohl auf Singlemode- als auch auf Multimode-Glasfaserkabeln und unterstützt Entfernungen von bis zu 5 Kilometern (3,1 Meilen) im Singlemode-Modus. Er eignet sich für die Verbindung von Anwendungen über größere Entfernungen wie Metropolitan Area Networks (MANs).
• 1000BASE - ZX: Dies ist keine IEEE-standardisierte Spezifikation, die über Singlemode-Glasfasern funktioniert und Entfernungen von bis zu 70 Kilometern (43,5 Meilen) oder mehr überbrücken kann. Sie dient zur Verbindung geografisch weit entfernter Netzwerke.

Die Art der zu verwendenden Verkabelung (Kupfer oder Glasfaser) hängt von der vorhandenen Infrastruktur, der erforderlichen Übertragungsdistanz, dem Grad der elektromagnetischen Störungen und der Wirtschaftlichkeit ab.

Expertentipp : Wenn Ihr Netzwerk große Dateiübertragungen oder umfangreiche Multimediainhalte verarbeitet oder von mehreren Benutzern gleichzeitig verwendet wird, würden Sie von einem Upgrade auf Gigabit-Ethernet stark profitieren.

Fast Ethernet vs. Gigabit Ethernet: Ein Vergleich

Um eine fundierte Entscheidung treffen zu können, müssen Sie Ihre Netzwerkanforderungen kennen und die Unterschiede zwischen Fast Ethernet und Gigabit Ethernet verstehen. Vergleichen wir sie.

Geschwindigkeit und Leistung

• Fast Ethernet : Hat eine maximale Geschwindigkeit von 100 Mbit/s.
• Gigabit-Ethernet : Geschwindigkeiten bis zu 1000 Mbit/s.

Gigabit-Ethernet bietet deutlich schnellere Datenübertragungsraten und verringert die Latenz (die Zeit, die Informationen oder Daten benötigen, um von einem Gerät zum anderen zu gelangen. Je geringer die Latenz, desto schneller die Kommunikation). Dies ist für Echtzeitinteraktionen wie Videoanrufe oder Spiele unerlässlich.

Kabelanforderungen

• Fast Ethernet : Erfordert Cat5- oder Cat 5e- Kabel .
• Gigabit-Ethernet : Für eine optimale Leistung sind Ethernet-Kabel der Typen Cat5e, Cat6 oder höher erforderlich.

Hinweis : Während Cat5-Kabel technisch gesehen Gigabit-Geschwindigkeiten auf kurzen Distanzen unterstützen können, trägt die Verwendung von Cat5e oder höher zur Stabilität bei und maximiert die Leistung des Netzwerks.

Kosten

• Erstinvestition :
  • Fast Ethernet : Ist normalerweise günstiger, da es ältere Technologie verwendet.
  • Gigabit-Ethernet : Erfordert höhere Anfangsinvestitionen in Ausrüstung und Verkabelung.
• Langfristige Kosten :
  • Fast Ethernet : Erfordert normalerweise frühere Upgrades, da der Bedarf an mehr Bandbreite schnell steigt.
  • Gigabit-Ethernet : Hält Ihr Netzwerk zukunftsfähig, sodass Sie keine häufigen Upgrades durchführen müssen.

Kompatibilität

Gigabit-Ethernet-Geräte können in Fast-Ethernet-Netzwerken betrieben werden, sind jedoch auf 100 Mbit/s begrenzt. Fast-Ethernet-Geräte können in einem Gigabit-Netzwerk nicht von Gigabit-Geschwindigkeiten profitieren.

Anwendung

• Schnelles Ethernet :
  • Geeignet für grundlegende Netzwerkaufgaben.
  • Ideal für den Heimgebrauch oder kleine Büros mit einer begrenzten Anzahl an Geräten, die angeschlossen werden können.
• Gigabit-Ethernet :
  • Unterstützt bandbreitenintensive Anwendungen wie Videokonferenzen, Online-Gaming, Multimedia-Streaming und die allgemeine Übertragung großer Daten- und Dateien.
  • Es wird für Unternehmen, Rechenzentren und Technikbegeisterte empfohlen.
  • Die beste Wahl, wenn sich mehrere Benutzer gleichzeitig verbinden.

Wann Sie sich für Fast Ethernet entscheiden sollten

• Wenn Sie ein geringes oder begrenztes Budget haben
• Wenn Ihre Netzwerkanforderungen einfach sind, wie z. B. hauptsächlich das Surfen im Internet, das Senden und Empfangen von E-Mails und die Ausführung standardmäßiger Büroaufgaben.
• Wenn Sie nur wenige Geräte gleichzeitig verbinden und Ihr Datentransferbedarf gering ist.

Wann Sie sich für Gigabit Ethernet entscheiden sollten

• Wenn Sie eine hohe Bandbreite benötigen, um häufige Übertragungen großer Dateien, HD-Streaming oder Online-Gaming zu unterstützen.
• Wenn Sie eine stärkere Nutzung planen, beispielsweise wenn Sie Ihr Netzwerk erweitern möchten und dadurch die Datenlast steigt.
• Wenn Sie in Technologie investieren möchten, die langfristig relevant und effizient bleibt.

1000BASE-T und 1000BASE-TX verstehen

Beide Protokolle bieten eine Datenübertragungsgeschwindigkeit von 1 Gigabit pro Sekunde (1 Gbit/s). Der Unterschied liegt in der Art der Datenübertragung und den verwendeten Kabeln. Ethernet 1000 Base T nutzt alle vier Paare des Twisted-Pair-Kabels, Ethernet 1000 Base TX hingegen nur zwei Paare.

1000BASE-T

• Funktioniert über Cat5e- oder Cat6 -Kabel
• Unterstützt Vollduplex-Übertragung
• Der am weitesten verbreitete Gigabit-Ethernet-Standard für LANs.
• Die maximale Übertragungsdistanz zwischen Geräten beträgt 100 Meter
• Es verwendet eine Pulsamplitudenmodulation 5 (PAM% für die Datenübertragung

1000BASE-TX

• Entwickelt, um Gigabit-Ethernet über Kupferkabel zu vereinfachen
• Verwendet zwei verdrillte Kabelpaare statt vier.
• Verwendet Cat 5e-Kabel oder höher für die Datenübertragung
• Weniger beliebt aufgrund der höheren Kosten der erforderlichen Kabel

So führen Sie ein Upgrade von Fast Ethernet auf Gigabit Ethernet durch

1. Überprüfen Sie Ihre aktuelle Infrastruktur: Prüfen Sie, ob Sie bereits mindestens Cat5e-Kabel installiert haben.
2. Aktualisieren Sie Ihre Netzwerkgeräte: Ersetzen Sie Ihre Router, Switches und Netzwerkkarten durch solche, die Gigabit unterstützen
3. Verkabelung: Installieren Sie entweder Cat5e- oder Cat6-Kabel für Gigabit-Verkehr.
4. Ändern Sie die Einstellungen Ihrer Netzwerkkonfiguration: Stellen Sie sicher, dass alle Geräte so konfiguriert sind, dass sie Gigabit-Geschwindigkeiten unterstützen.

Expertentipp : Sie können Ihr Netzwerk in kleinen Schritten oder Phasen aktualisieren. So können Sie die Kosten verteilen und größere Störungen vermeiden.

Abschluss

Die Entscheidung für Fast Ethernet oder Gigabit Ethernet hängt von Ihrer aktuellen und zukünftigen Nutzung ab. Bei geringer Nutzung und begrenztem Budget deckt Fast Ethernet Ihre kleinen Netzwerkanforderungen ab. Bei höheren Netzwerkanforderungen hingegen bietet Gigabit Ethernet deutlich höhere Leistung und eine einfachere Skalierung, sodass sich die zusätzliche Investition durchaus lohnt.

FAQs

Kann ich Fast-Ethernet- und Gigabit-Ethernet-Geräte mischen?

Sicher, aber es wird mit dem Gerät mit der niedrigsten Geschwindigkeit betrieben. Um die höchste Leistung Ihres Netzwerks zu gewährleisten, sollten Sie im gesamten Netzwerk Gigabit-fähige Geräte einsetzen.

Reicht ein Cat5e-Kabel für Gigabit-Ethernet aus?

Ja, das reicht aus, da Cat5e-Kabel Gigabit-Übertragungen bis zu 100 Metern ermöglichen. Cat6-Kabel bieten jedoch eine bessere Leistung und sind besser geeignet, wenn elektromagnetische Störungen auftreten können.

Verbessert ein Upgrade auf Gigabit-Ethernet meine Internetgeschwindigkeit?

Nur wenn Ihr Internetdienstanbieter (ISP) Ihnen Geschwindigkeiten von mindestens 100 Mbit/s bietet. Gigabit-Ethernet verbessert die Geschwindigkeit in Ihrem Netzwerk, Ihre externe Internetgeschwindigkeit hängt jedoch direkt von Ihrem ISP-Tarif ab.

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