{"id":816,"date":"2012-10-24T20:34:29","date_gmt":"2012-10-24T19:34:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.butschek.de\/?p=816"},"modified":"2012-10-24T17:11:15","modified_gmt":"2012-10-24T16:11:15","slug":"laenge-ethernet-paket","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.butschek.de\/2012\/10\/24\/laenge-ethernet-paket\/","title":{"rendered":"Wie lang ist ein Ethernet-Paket?"},"content":{"rendered":"<p>Neulich kam in einem Vortrag das Thema auf, wie lange eigentlich ein Ethernet Paket ist. Gemeint war nicht die L\u00e4nge in Byte, sondern in Metern, und zwar wenn das Paket als Lichtstrahl mit Lichtgeschwindigkeit durch ein Glasfaserkabel geschossen wird.\u00a0In der Praxis ist dies wohl eher eine unn\u00fctze Information, aber ich fand die Frage\u00a0sehr interessant und habe daher mal nachgerechnet. Tragen wir zuerst die Fakten zusammen:<\/p>\n<p><strong>1. Lichtgeschwindigkeit<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Lichtgeschwindigkeit entspricht 299.710 Kilometer pro Sekunde, das sind also 299.710.000 Meter pro Sekunde.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>2. Gigabit Ethernet<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>1 Gbit\/s (Gigabit pro Sekunde) entspricht 1 * 1024 * 1024 * 1024 Bit pro Sekunde =\u00a01.073.741.824 Bit pro Sekunde.<\/li>\n<li>Bei 8 Bit pro Byte entspricht das also\u00a0134.217.728 Byte pro Sekunde.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>3. Ethernet<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ethernet-Pakete sind &#8222;\u00fcblicherweise&#8220; maximal 1.500 Byte gro\u00df.<\/li>\n<li>Das gilt nicht, wenn man Vlan Tagging oder Jumbo Frames benutzt, aber in &#8222;\u00fcblichen&#8220; Netzen, in denen Client-PCs h\u00e4ngen (also das typische Heimnetzwerk) ist das nicht der Fall.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Daraus folgt:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Bei Gigabit-Speed schicken wir pro Sekunde\u00a0134.217.728 Byte auf den Weg.<br \/>\nEin Paket hat 1.500 Byte, also kriegen wir pro Sekunde ganze\u00a089.478,4853 Pakete auf die Leitung.<\/li>\n<li>Das Licht ist mit\u00a0299.710.000 Meter pro Sekunde unterwegs.<br \/>\nAlso schieben wir auf einer L\u00e4nge von 299.710.000 Metern (=1s)\u00a089.478,4853 Pakete (=auch 1s).<\/li>\n<li>Daraus ergibt sich die L\u00e4nge des Pakets:<br \/>\n299.710.000 Metern \/\u00a089.478,4853 Pakete =\u00a03.349,5 Meter pro Paket.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Ergebnis:<\/strong><\/p>\n<p><strong><\/strong>Die L\u00e4nge des Lichts in einem Glasfasernetz, welche ein Ethernet-Paket \u00fcbertr\u00e4gt, ist:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>&#8230;bei Gigabit-Geschwindigkeit: 3.350 Meter lang.<\/strong><\/li>\n<li>&#8230;bei 10 Gigabit (10GE) \u00a0335 Meter pro Paket.<\/li>\n<li>&#8230; bei 100GE nur noch 33 Meter pro Paket.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Anmerkung f\u00fcr Home-Anwender:<\/strong><\/p>\n<p>Die meisten Privatpersonen haben heutzutage ein Netzwerk mit nur 100 MBit\/s. Das Paket w\u00e4re hier 33.495 Meter lang, doch kann man das nicht so direkt vergleichen. Im Gegensatz zu Licht, welches wirklich von A nach B gesendet wird, \u00fcbertr\u00e4gt man Daten mit Strom nicht durch das \u00dcbertragen der Elektronen, sondern man \u00fcbertr\u00e4gt nur den Impuls.<\/p>\n<p>Elektronen &#8222;flie\u00dfen&#8220; sehr sehr langsam (abh\u00e4ngig von Spannung, Material der Leitung und Durchmesser der Leitung zwischen 0,03 und 0,8 mm\/s). Die\u00a0Impulsgeschwindigkeit bei Strom ist dagegen etwa Lichtgeschwindigkeit (nicht ganz, aber fast).<\/p>\n<p>Das ganze ist vergleichbar mit einem Wasserschlauch: Schickt man Wasser in einen langen Schlauch, dauert es einige Sekunden, bis das Wasser am Ende rauskommt. Ist der Schlauch jedoch schon voller Wasser und dreht man hinten dann den Hahn auf, kommt vorne sofort Wasser raus &#8211; ohne Verz\u00f6gerung. Das passiert, weil nicht das Wasser von A nach B \u00fcbertragen wird, sondern der Bewegungsimpuls.<\/p>\n<p>Von daher w\u00e4re der Impuls im Netzwerkkabel in etwa so lang wie oben beschrieben (also <strong>33,5 Kilometer pro Paket)<\/strong>, jedoch w\u00e4re es falsch zu behaupten, der Strom h\u00e4tte eine L\u00e4nge. Faktisch ist der Strom n\u00e4mlich immer genauso lang, wie das Kabel, in dem er flie\u00dft.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Neulich kam in einem Vortrag das Thema auf, wie lange eigentlich ein Ethernet Paket ist. 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