Frage zur Buszykluszeit Ethernet - Standart 100BaseTX

**Kayne607** · 22.01.2009, 11:30

Hallo!

ich steh grade mal total auf dem Schlauch, ich habe eine kleine Aufgabe zum Ethernet Standart 100BaseTX zu lösen, weiß aber absolut nicht wie.

Ich wäre euch wirklich dankbar wenn Ihr mir evtl. nur mal die Vorgehensweise erklären würdet. Ich will/soll ja schließlich auch noch etwas tun

Hier die Aufgabe:

Vielen Dank schon jetzt!

MfG
Kayne607

**trinitaucher** · 22.01.2009, 14:41

Die Aufgabe ist dämlich gestellt.

Wenn man von "Bus-Zykluszeit" spricht, setzt dies ein System voraus, welches die Anfrage bearbeiten und eine Antwort versenden kann. Dies bedingt eine Verzögerung in den Teilnehmern, die jeder zum Bearbeiten des Telegramms entstehen (Empfangen => Auswerten => Antwort erstellen => Antwort versenden) benötigt, die sog. "Stacklaufzeit". Davon ist in der Aufgabe nicht die Rede...

ok, wenn es um die rein theoretische Betrachtung geht:
Der Knackpunkt ist, dass laut Ethernet-Standard (100MBit/s) ein Frame eine gewisse Mindestenslänge haben muss (ich glaube 64 Byte oder so). Auch wenn nur 4 Bit Nutzdaten verschickt werden, wird der Frame auf diese Mindestlänge aufgefüllt.

Dann muss man noch unterscheiden, ob die 31 Teilnehmern die Telegramme simultan erhalten (Broadcast/Multicast) oder nacheinander an jeden Teilnehmer ein separater Frame geschickt wird (Unicast).
Und zuletzt muss noch geklärt werden, ob alle Teilnehmer gleichzeitg antworten können (dann gäbe es Kollisionen auf dem Bus! => CSMA/CD) oder nacheinander in einer speziellen Reihenfolge, was aber wiederum durch ein überlagertes (in der Aufgabe nicht genanntes) Protokoll realisiert werden muss.

(außerdem wird in der Realität ein Switch oder Hub benötigt. Mit einem Switch sind Kollisionen vermeidbar)

**eYe** · 23.01.2009, 00:19

"Unter der Annahme das 31 Busteilnehmer von einer Masterstation zyklisch abgefragt werden"

Welches Protokoll dies auch immer sein soll, wir gehen mal davon aus das es zu keinerlei Kollisionen kann da die Abfrage von der Masterstation zyklisch gesteuert wird.

Das 100BaseTx schafft 100MBit/s = 1 250 000 Byte/s

Unsere Frame länge beträgt: Framelänge = (7+1+6+6+2+Nutzdaten+4+Framegap) Byte
Das Framegap wird mit 96Bit = 12 Byte vorgegeben.
==> Framelänge = 38Byte + Nutzdaten
Da es eine Mindesframelänge laut Standard von 64Byte gibt, werden die Nutzdaten einfach über die 4 benötigten Bit hinaus aufgefüllt.

==> Framelänge minimum = 64 Byte

Bei 31 Teilnehmer haben wir also insgesammt 31 * 64Byte = 1984Byte um alle Teilnehmer einmal abzufragen.

Damit läge die Buszykluszeit bei 1984Byte / (1 250 000Byte/s) = 1,5872ms
Wenn man die Auslastung von maximal 20% berücksichtigt, müßte man die Zykluszeit auf 1984Byte / ((1 250 000Byte/s) * 0,2) = 7,936ms erhöhen.

Allerdings bin ich gerade der Meinung das hier etwas fehlt, und zwar habe ich hier ja nun eigentlich nur die Anfrage vom Master an die Busteilnehmer betrachtet. Da ja 4 Bit Daten "ausgetauscht" werden sollen, müßten ja die Teilnehmer noch Antworten senden...?!

**trinitaucher** · 23.01.2009, 00:26

Originally Posted by eYe

Allerdings bin ich gerade der Meinung das hier etwas fehlt, und zwar habe ich hier ja nun eigentlich nur die Anfrage vom Master an die Busteilnehmer betrachtet. Da ja 4 Bit Daten "ausgetauscht" werden sollen, müßten ja die Teilnehmer noch Antworten senden...?!

Daher finde ich die Frage auch ziemlich sinnlos. Bit-Laufzeiten haben ja wenig mit Zykluszeit zu tun...

@ Kayne607:
In welchem Kontext wurde diese Frage gestellt?
Kannst dem Fragesteller ja mal unsere "Verwunderung" ausdrücken

**argv_user** · 23.01.2009, 09:15

Unter Zykluszeit ist hier wohl die Zeit gemeint bis alle Teilnehmer
einmal abgefragt sind.

Dann fasse ich mal zusammen:

Ethernetframe 64 Byte
Gap 96 Bit (etwa 12 Byte)

Das mal zwei, da ja die Antwort kommen muss.
Mal die Anzahl der Teilnehmer.
Das aufsummiert gibt die Gesamtzahl der Bytes pro "Zyklus".

Dann noch die benötigte Zeit berechnen und dabei die 20% beachten...

Aber Du bist ja bestimmt schon fertig, oder?

**Kayne607** · 23.01.2009, 10:45

Hallo!

Super, danke für die vielen Antworten!

Die Frage wurde im Zusammenhang mit einer Prüfung im Fach "Automatisierungstechnik" gestellt. Leider ist der Fragesteller derzeit nicht verfügbar da er krank ist.

Also, meine Herangehensweise (Mit eurer Hilfe DANKE!!!)

Also zyklisch abfragen und Daten austauschen habe ich mal zusammengefasst:

--> Teilnehmer wird abgefragt und danach die Daten ausgetauscht.
Macht also 2 Frames pro Teilnehmer und Zyklus, oder liege ich falsch?

--> 1 Frame hat 64Byte + 96Bit (12Byte) Inter frame Gap also: 76 Byte
MAL 2 da erstmal Anfrage (bist du da?) dann Abfrage (Daten?)
Gesamt pro "Zykluspaket": 152 Byte

--> dieses 31 mal (31 Teilnehmer) 4712 Byte
MINUS einen Inter Frame Gap (der ganz am Schluss, letzter
Teilnehmer, weil da folgt ja kein Paket mehr, ergo, keine Pause)
Also: 4700 Byte

-->100MBit/s = 1 250 000 Byte/s
4700Byte
Dauer t = 4700Byte / 1 250 000 Byte/s = 0,00376s = 3,76ms

-->20% "Kapazität" --> 3,76ms / 0,2 = 18,8 ms (Also Abfrage der 31 Teilnehmer UND der Daten der 31 Teilnehmer - 1 Zyklus)

Kann das jetzt so stimmen. Sehr theoretisch alles, aber naja Prüfung ist Prüfung und die ist nächste Woche

oh man oh man.

Danke nochmal!

**eYe** · 23.01.2009, 11:08

Hört sich doch soweit ganz gut an, ich würde sagen zum bestehen wird es auf jedenfall reichen. Denn für die Herleitung gibts ja in der Regel die meisten Punkte

Ansonsten ist es immer gut nicht einfach alleine vor seinem Buch zu hocken, sondern sich mit den Anderen "Prüflingen" zusammen zu setzen und gemeinsam das Ganze zu Besprechen.

"Wissen ist das einzige Gut welches sich vermehrt, wenn man es teilt"

viel Glück, eYe

**argv_user** · 23.01.2009, 12:13

Originally Posted by Kayne607

--> dieses 31 mal (31 Teilnehmer) 4712 Byte
MINUS einen Inter Frame Gap (der ganz am Schluss, letzter
Teilnehmer, weil da folgt ja kein Paket mehr, ergo, keine Pause)

Das MINUS ist falsch, da der GAP hinter jedem Paket kommt.
Wenn Du von einer eimaligen Abfrage ausgehst stimmt das.
Dann ist es aber keine zyklische Angelegenheit mehr.

Ist doch wohl so, dass sich die Abfrage ständig wiederholt...

**Kayne607** · 23.01.2009, 15:56

Hallo!

Ein GROBER Fehler, so denke ich, hat sich eingeschlichen.

Ich ging davon aus dass pro Zyklus nur 2 Pakete zwischen Master und Teilnehmer wandern, also

1. Master fragt
2. Master sendet

ABER müssen es nicht 3 Pakete pro Teilnehmer sein? Also:

1. Master fragt
2. Slave Antwortet
3. Master sendet

Stimmt dies? Wenn ja muss ichs nochmal rechnen.

Danke!
MfG
Kayne607