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IEEE 802: Die Netzwerkstandards im Überblick
In IEEE 802 sind etliche Networking-Standards definiert. Wir erklären, was sie bedeuten und wo sie Anwendung finden. Unsere Definition eignet sich auch als Kurzreferenz.
IEEE 802 ist ein Projekt des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Es besteht aus verschiedenen Arbeitsgruppen, die sich mit der Definition von Netzwerkstandards beschäftigen. Diese decken die Spezifikationen des Physical Layers und Data Link Layers für Technologien wie Ethernet und Wireless ab. Die Spezifikationen gelten für Local Area Networks (LAN) und Metropolitan Area Networks (MAN). IEEE 802 unterstützt zudem die Multi-Vendor-Interoperabilität, indem es Standards fördert, nach denen sich die Anbieter richten müssen.
Im Wesentlichen tragen die IEEE-802-Standards dazu bei, sicherzustellen, dass Internetdienste und -technologien einer Reihe von empfohlenen Verfahren folgen, damit alle Netzwerkgeräte reibungslos zusammenarbeiten können.
IEEE 802 setzt sich aus 22 Teilen zusammen, die die Networking-Aspekte von Physical Layer (Bitübertragungsschicht) und Data Link Layer (Sicherungsschicht) des OSI-Modells abdecken. Diese Gruppe von Standards wird vom IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (kurz: LMSC) entwickelt und gepflegt.
Die Standardisierungsarbeit begann 1979 mit einem Standard namens Local Network for Computer Interconnection, der ein Jahr später verabschiedet wurde. Das LMSC hat mehr als 70 Standards für IEEE 802 entwickelt.
Zu den häufig genutzten Standards gehören die Spezifikationen für Ethernet, Bridging und Virtual Bridged LANs, Wireless LAN, Wireless PAN, MAN und Radio Access Networks (RAN) sowie medienunabhängige Handover-Services. Zu den bekannteren Spezifikationen zählen 802.3 (Ethernet), 802.11 (WLAN) und 802.15 (Bluetooth/ZigBee). Einige dieser Standards wurden jedoch abgelöst und durch neuere ersetzt oder sind laut IEEE inaktiv und werden überarbeitet. In einem offenen Prozess setzt sich das LMSC für diese Standards weltweit ein.
Es werden separate Arbeitsgruppen gebildet und jedem einzelnen Bereich zugewiesen. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass alle Bereiche angemessen berücksichtigt werden. Die IEEE-802-Spezifikationen unterteilen den Data Link Layer zudem in zwei verschiedene Schichten – einen LLC-Layer und einen MAC-Layer.
Die Standards kann man bis zu sechs Monate nach ihrer Veröffentlichung in einer vom LMSC bereitgestellten PDF-Datei finden. Alle Standards bleiben so lange gültig, bis sie durch ein anderes Dokument ersetzt oder aufgehoben werden.
Warum die IEEE-802-Standards so wichtig sind
Das LMSC wurde 1980 gegründet, um Netzwerkprotokolle zu standardisieren und eine Möglichkeit zur Herstellung kompatibler Geräte in zahlreichen Branchen zu bieten.
Ohne diese Standards könnten Gerätehersteller Netzwerkhardware auf den Markt bringen, die sich nur mit bestimmten Computern verbinden würde. Es wäre viel schwieriger, eine Verbindung mit Systemen herzustellen, die nicht die gleichen Networking-Komponenten verwenden. Die Standardisierung von Protokollen trägt dazu bei, dass sich verschiedene Gerätetypen mit unterschiedlichen Netzwerktypen verbinden können. Dadurch lässt sich außerdem sicherstellen, dass das Netzwerkmanagement nicht die Herausforderung ist, die es ansonsten sein könnte.
IEEE 802 wird auch mit anderen internationalen Standards, wie der ISO, koordiniert, um die Einhaltung globaler Standards zu unterstützen.
Die Zahl 802 in IEEE 802 hat keine besondere Bedeutung und steht nicht etwa für eine besondere Signifikanz. 802 war einfach die nächste freie Projektnummer.
Beispiele für Anwendungsfälle von IEEE 802
Die IEEE-802-Spezifikationen können von kommerziellen Organisationen verwendet werden, um zu gewährleisten, dass ihre Produkte alle neu spezifizierten Standards einhalten. Beispielsweise könnte die 802.11-Spezifikation, die für Wi-Fi gilt, verwendet werden, um sicherzustellen, dass Wi-Fi-Geräte unter einem gemeinsamen Standard zusammenarbeiten. Auf die gleiche Weise kann IEEE 802 dabei helfen, Standards für Local Area Networks (LANs) einzuhalten.
Diese Spezifikationen können auch definieren, für was die Konnektivitätsinfrastruktur verwendet wird – einzelne Netzwerke oder solche, die in einen größeren Rahmen eingebunden sind.
Die IEEE-802-Spezifikationen gelten für Hardware- und Softwareprodukte. Um sicherzustellen, dass die Hersteller keinen Einfluss auf die Standards haben, gibt es deshalb ein Abstimmungsprotokoll. Dadurch lässt sich ein zu großer Einfluss einer einzelnen Organisation auf die Standards verhindern.
Arbeitsgruppen
Die Arbeitsgruppen stellen die verschiedenen Schwerpunktbereiche innerhalb der 802-Spezifikationen dar. Sie werden beginnend mit 802.1 fortlaufend nummeriert.
| 802-Arbeitsgruppe |
IEEE-Name der Arbeitsgruppe |
Kurzbeschreibung der physischen und logischen Networking-Konzepte |
| 802.1 |
Higher Layer LAN Protocols |
LAN/MAN-Bridging und -Management. Behandelt das Management und die unteren Subschichten von OSI-Schicht 2. Dazu gehören MAC-basiertes Bridging (Media Access Control), virtuelle LANs (VLAN) und Port-basierte Zugriffskontrolle. Dies umfasst auch die Time-Sensitive Networking (TSN) Task Group. |
| 802.2 |
Logical Link Control |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| Ethernet |
Urvater der 802-Spezifikationen. Ermöglicht asynchrones Networking mithilfe von Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD) über Koax-, Twisted-Pair-Kupfer- und Glasfaserkabel. Die aktuellen Geschwindigkeiten reichen von 10 MBit/s bis 10 GBit/s. Hier finden Sie eine Liste der häufig verwendeten 802.3-Technologien. |
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| 802.4 |
Token Bus |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| Token Ring |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
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| 802.6 |
Metropolitan Area Network |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. Im Rahmen der Projekttätigkeit wurde unter anderem der Distributed Queue Dual Bus (DQDB) standardisiert. Mittlerweile durch 802.1D-2004 ersetzt. |
| 802.7 |
Broadband TAG |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.8 |
Fiber Optic TAG |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.9 |
Integrated Services LAN |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.10 |
Security |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| Wireless LAN |
Spezifikation für Mediumzugriff (Media Access Control) und physische Schicht (Physical Layer) bei WLAN (Wi-Fi). 802.11a, b, g etc. sind Erweiterungen des ursprünglichen 802.11-Standards. Produkte, die 802.11-Standards implementieren, müssen verschiedene Tests bestehen und werden als Wi-Fi-zertifiziert bezeichnet. |
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| 802.11a |
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| 802.11b |
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| 802.11d |
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| 802.11g |
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| 802.11h |
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| 802.11j |
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| 802.11k |
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| 802.11m |
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| 802.11n |
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| 802.11x |
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Falsch verwendeter Oberbegriff für Spezifikationen der 802.11-Familie. |
| 802.12 |
Demand Priority |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.13 |
Nicht genutzt |
Nicht genutzt. |
| 802.14 |
Cable Modem |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.15 |
Wireless Personal Area Network (WPAN) |
Kommunikationsspezifikation, die Anfang 2002 vom IEEE für Wireless Personal Area Networks (WPAN) verabschiedet wurde. |
| 802.15.1 |
Bluetooth |
Wireless-Technologie mit kurzer Reichweite (10 m) für kabellose Mäuse, Tastaturen und drahtlose Kopfhörer bei 2,4 GHz. |
| 802.15.3a |
UWB |
Verbindung mit kurzer Reichweite und hoher Bandbreite im Ultra Wideband. |
| 802.15.4 |
ZigBee |
Drahtlose Sensornetzwerke mit kurzer Reichweite. |
| 802.15.5 |
Mesh Network |
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| 802.16 |
Broadband Wireless Access |
Inaktive Arbeitsgruppe. Dies umfasst Methoden für Fixed Broadband Wireless Access (FBWA) und Mobile Broadband Wireless Access (MBWA), die zum Aufbau von Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN) verwendet werden. Verbindet Basisstationen mit dem Internet über OFDM in unlizenzierten (900 MHz, 2,4, 5,8 GHz) oder lizenzierten (700 MHz, 2,5 - 3,6 GHz) Frequenzbändern. Produkte, die 802.16-Standards implementieren, können einer WiMAX-Zertifizierungsprüfung unterzogen werden. |
| 802.17 |
Resilient Packet Ring |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.18 |
Radio Regulatory TAG |
Unterstützt die Arbeit der IEEE-802-LMSC- und IEEE-802-Wireless-Arbeitsgruppen. Engagiert sich aktiv in Fragen der Frequenzordnung und überwacht die Interessen von IEEE 802. |
| 802.19 |
Wireless Coexistence |
Erarbeitet Standards für die Koexistenz zwischen verschiedenen Wireless-Standards für unlizenzierte Geräte. |
| 802.20 |
Mobile Broadband Wireless Access |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.21 |
Media Independent Handover Services |
Inaktive Arbeitsgruppe. Ermöglicht die Optimierung von Services der höheren Ebene. Dazu gehören IoT- und Handover-Dienste - insbesondere zwischen IEEE-802-Netzwerken. |
| 802.22 |
Wireless Regional Area Networks |
Inaktive Arbeitsgruppe. Arbeitet an einem Standard für Spectrum Sharing. |
| 802.23 |
Emergency Services |
Aufgelöste Arbeitsgruppe. |
| 802.24 |
Vertical Applications Technical Advisory Group (TAG) |
Konzentriert sich auf Anwendungskategorien, die IEEE-802-Standards oder mehrere Arbeitsgruppen nutzen. Für diese fungiert 802.24 als Kontaktstelle zu anderen Organisationen, die sich mit anderen IEEE-802-Standards beschäftigen. 802.24 kann auch als Ressource für das Verständnis der IEEE-802-Standards dienen, indem diese Arbeitsgruppe Whitepaper und andere Dokumente erstellt. |
Hier finden Sie eine Liste der aufgelösten und inaktiven Arbeitsgruppen.
Alle 802.11-Spezifikationen verwenden das Ethernet-Protokoll und Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) für Path Sharing. Das ursprünglich in 802.11 genutzte Modulationsverfahren war die Phasenumtastung (Phase-Shift Keying, PSK). In einigen der neueren Spezifikationen kommen jedoch andere Methoden zum Einsatz, zum Beispiel die komplementäre Codetastung (Complementary Code Keying, CCK). Die moderneren Modulationsverfahren bieten eine höhere Datengeschwindigkeit und eine geringere Störanfälligkeit.
