Definition Shared-Medium

[[mv]payne]

Moin,

ihr müsst mir mal auf die Sprünge helfen. Und zwar geht es um den Begriff "Shared Medium" welcher ja immer als Negativ Punkt bei Internetanschlüssen über KOAX oder LTE (etc.) genannt wird. Meiner Auffassung nach bedeutet "Shared Medium" ja dass man sich ein Medium, in dem Fall ein Kabel oder eine Funkzelle, teilt und somit bei einem hohen Gleichzeitigkeitsfaktor geschwindigkeitseinbußen hat. Wie sieht das denn bei dem Fall DSL aus? Dort teile ich mir doch auch den Backbone und habe somit auch ein Shared Medium. Oder wird ein Backbone so groß dimensioniert dass man eigentlich immer Reserve nach oben hat? Hat jemand zahlen dazu? Ich habe leider nichts gefunden.

 

[mtbriderlm]

Genaue Daten zur Kapazität vom Backbone gibt kein Provider raus, sowas ist ein Geschäftsgeheimnis

 

[underclocker2k4]

Der Backdone ist kein shared medium, weil es im Backbone auf einer Leitung nur 2 Teilnehmer gibt. Nämlich den Sender und den Empfänger.

Bei Cable oder auch LTE greifen mehrere Teilnehmer auf das selbe Medium zu. Es finden dann Multiplexfahren Anwendung um das zu handhaben.

Sobald man sich in einer modernen Ethernetstruktur befindet, gibt es kein shared medium mehr. Das war früher bei bei 10Base2 oder bei 10/100Base-T mit Hubs der Fall. Daher auch die Geschichte mit CSMA/CD.

In dem Moment, wo man aktuelle Switching Technologien einsetzt, gibt es kein shared medium mehr, weil das Medium, sprich das Kabel/die Luft, einen dedizierten Zugriff hat.

Ein Backbone wird immer mit einer Unterdimensionierung gefahren, weil man schlichtweg garnicht die Bandbreiten an der Stelle schaffen kann, wie sie in Summe in der Accessebene existiert.

Stell dir mal ein Heimnetzwerk vor. Du hast dort einen 24er 1GBE Switch mit 10GBE Uplink zum Server dran. Diese 10GBE sind der Backbone. Nominell müsste man diesen mit 24GBE ausführen, macht keiner. Warum?
Man nimmt, wie überall, einen Gleichzeitigkeitsfaktor an. Es ist also sehr unwahrscheinlich, dass alle 24 Teilnehmer zur gleichen Zeit fullspeed haben. Wenn das doch so sein sollte und diese Sonderbetriebssituation zur Normalsituation wird, dann muss man Hand anlegen.

Gleiches auch bei der Elektroversorgung bei dir im Haus. Du hast dort 50x 16A Sicherungen drin. Rechnerisch müsste dein Haus also mit 800A eingespeist werden. Das ist die Anbindung für ein größeres Mehrfamilienhaus.
Macht daher keiner. Auch hier nimmt man einen Gleichzeitigkeitsfaktor an. Bist du so einer, wie aus dem Serverbereich hier, der in jedem Zimmer nen 42HE Serverrack hat und das auch betreiben muss, der muss überdenken, ob der denn noch in einem Wohnhaus wohnt oder nicht eher im RZ und dann entsprechend die Einspeisung wählen.

Für dich mag das so aussehen, als wäre der Backbone ein shared medium. Ist er aber nicht, weil es eben keinen Mehrfachzugriff auf das selbe Medium (Kabel) gibt. Die Komponenten und Protokolle in einem solchen Netzwerk sorgen dafür, dass die Daten so geleitet werden, dass sie nicht verloren gehen. Was nicht heißt, dass sie nicht verloren gehen können. Für diesen Fall haben die Geräte "dropped packages" Counter. Diese sind ein Indikator dafür, dass zu viel gleichzeitig passiert und das (Zeit)Multiplexen in der Komponenten keinen Spielraum mehr hatte. (wenn Speicher voll, dann Speicher voll)

(aus genau diesen Gründen ist ein geswitchtes Netzwerk nicht deterministisch, weil zu jeder Zeit ein Paket verloren gehen kann und das auch von Standard her so akzeptiert wird, daher muss die Industrie Verfahren einsetzen um das zu erkennen bzw. dem entgegenzuwirken (für ihre Feldbustechnologien))

Daher ist der Backbone kein shared medium, auch wenn darüber evtl. 1000 Datenströme laufen. Weil Medium = Medium != Infrastruktur.

Daher DSL != shared medium, Cable = shared medium.

EDIT: Wenn man so will: Backbone = shared infrastructure (das ist aber eigentlich schon Teil der Spezifikation, denn ein Backbone soll die Infrastruktur mehrfach nutzbar machen, sonst könnte man auch jeden Client direkt an den Server anbinden)

 

[[mv]payne]

Super, vielen Dank. Dass der Gleichzeitigkeitsfaktor von 1 bzw. 100% eine Sonderbetriebssituation ist, war mir klar. Das war eher so meine Erklärung warum man das nicht als Shared Medium bezeichnet weil eben dieser vielleicht großzügig angesetzt ist. Nunja, deine Erklärung klingt wesentlich plausibler

Zum Gleichzeitigkeitsfaktor habe ich übrigens ~25% in Erfahrung bringen können.

 

[FLiNTx]

Versuchen wirs nochmal plastischer:

Du wohnst in einem Haus mit sechs Parteien - im Keller kommt !ein! COAX Kabel an, über das werden alle sechs Parteien versorgt.
==> Shared Medium

Gleiche Wohnsituation mit DSL: In jede Wohung geht (min.) ein Adernpaar, das bis zum Supidupi-Verteiler des Provider exklusiv (also nur von einer Partei) genutzt wird.
==> kein Shared Medium

Du hast 12 Geräte in deinem WLAN - das Übertragungsmedium ist "die Luft" - ist für alle 12 das gleiche Medium.
==> Shared Medium

Der Backbone deines Providers wird zwar auch von vielen Nutzern gleichzeitig "belästigt" - der ist aber einfach kein "Medium" sondern wie underclocker schon sagte "Infrastruktur" - die ist auch geteilt, aber mehr oder minder dafür ausgelegt - deshalb ist das kaum vergleichbar, obwohl der Fakt, dass mehrere Nutzer sich etwas teilen, von aussen betrachtet gleich aussieht...

 

[underclocker2k4]

@Bob und Flint
Wenn man noch etwas tiefer einsteigt, wird's noch lustiger.

Cable bedeutet nicht zwangsläufig, dass es ein shared medium ist. Im Grunde ist es von der SPEC her so umsetzbar, es muss aber so nicht zur Anwendung kommen.

Shared medium ist dann ein Problem, wenn der selbe Kanal von mehreren gleichzeitig benutzt werden soll, wenn das nicht mehr geht, dann wird gewartet.

Kanal kann ein physischer, zeitlicher oder "frequenzlicher" Kanal sein. (oder sogar codebasiert)
Im einfachsten Fall spricht man von nonshared medium, wenn man getrennte Physiken hat. (also jeder hat sein eigenes Kabel bis zum Knoten)
Zeitlich bedeutet, dass von zum Beispiel 8 Zeitschlitzen jeder einem User zu gewiesen ist. Wenn man also alle eine Leitung haben, jeder aber nur 1/8 der Zeit nutzt und das auch so vorgesehen ist um den vollen Dienst zu erreichen, dann ist das zwar immer noch im klassischen Sinne ein shared medium, obwohl alle maximale Dienstqualität haben.
Das gleiche im Frequenzbereich. Beispiel WLAN, 4 User, alle haben je einen nicht überlagerten Frequenzbereich. Volle Dienstqualität. Zwar immer noch shared medium, aber eben kein Nachteil.
Das ist z.B. auch bei Cable der Fall. Es gibt etliche Frequenzen die genutzt werden können. Wenn also der Provider nur so viele User zulässt dass die Summer der benötigten Kanäle <=Nutzkanäle ist, dann ist das IO.

Wenn man also mit den angedachten Multiplexverfahren die 100% Dienstqualität liefern kann, ist shared medium kein Problem, im Gegenteil, es ist eine günstige Variante. Jeder User hat seinen eigenen logischen(Zeitmultiplex)/physischen(Leitung oder Frequenz) Kanal und wird von niemandem beeinflusst.
Interessant wird es, wenn man dann auf CDMA gepaart mit OFDM setzt. Dann hat man plötzlich alles auf der selben Physik, der selben Frequenz und zur selben Zeit. Wenn die SPEC gut ist und z.B. zur maximalen Dienstqualität 100 User zulässt, dann können tatsächlich 100 User zur gleichen Zeit alles machen.
Das ist dann zwar wieder shared medium in reinstform, durch die Zugriffsverfahren wird allerdings sichergestellt, dass eben 100 getrennte logische Kanäle existieren und daher ist wieder alles schön.

Man könnte ein shared medium also so auslegen, dass letztendlich jeder wieder eine eigene "Leitung" hat und keiner vom anderen genervt ist.

Allerdings widerstrebt das den Providern, bzw. kann man so, wenn weniger User da sind, dort eben eine höhere Dienstqualität liefern, muss aber am Ende dann mit einer Schlechteren leben, wenn es mal voll ist. Man darf dann nicht vergessen, dass man dann als User für einen Kanal Geld bezahlt, den man nicht nutzt. Mal also eine relativ hohe Grundgebühr hat, wenn man so will. Wenn man sich aber mit mehreren User diesen Kanal teilt, dann sinkt die Grundgebühr, muss dann damit leben, dass es langsam wird, wenn alle gleichzeitig was wollen.

DOCSIS, UMTS, LTE und so ziemlich jede aktuelle andere shared medium-Technik nutzen CDMA zur Nutzbarmachung der gleichen Frequenz.

Wenn man, wie es aktuell auch bei DOCSIS angedacht ist, den CMTS in den Keller legt, dann hat man wieder ein nonshared medium. Aktuelle DOCSIS Installationen sind zumindest inhouse ab HÜP sternverkabelt und allenfalls in der Wohnung dann in Reihe oder über einen WSP wieder Stern. Nur so erreicht man, gerade in größeren Strukturen, eine gute Rückkanalqualität.

Über das Thema kann man Stunden reden. Am Ende ist für ein gutes shared medium nur entscheidend, wie gut die Umsetzung ist.

EDIT:
Ich weiß jetzt nicht woher die Frage kommt bzw. was der Hintergedanke ist
Das Auslegen eines Backbones ist schon eine Kunst für sich. Man hat halt eine Schraube, viel oder wenig Bandbreite. Allerdings beeinflusst man damit 2 Ausgangsgrößen "Dienstqualität" und "Kosten", wobei die Kosten wohl eher überproportional mit der Qualität steigen.

 

[h00bi]

Das Problem am shared medium ist doch, dass dein Nachbar dienen Anschluss stören kann. Ein defektes Kabelmodem legt unter Umständen den ganzen Straßenzug lahm.
Da es mehr potentielle Störquellen gibt, gibt es in der Praxis auch mehr Störungen als bei xDSL.
Zudem kommt, dass das "Kabel-Internet" überbucht werden kann. Auf einem Strang steht nur eine limitierte Zahl an unterschiedlichen Kanälen bereit. Jedes Kabelmodem schnappt sich davon was. Wenn nicht mehr genug Kanäle vorhanden sind geht die mögliche Bandbreite in den Keller und/oder es kommt zu Problemen.

Statistisch gesehen haben "meine" Unitymedia Anschlüsse im Schnitt 97,5% Verfügbarkeit. Das Klingt erstmal nicht schlecht, macht aber in der Summe 215 Stunden Ausfall pro Jahr und Anschluss.
Als Vergleich:
Telekom Company Connect 100% Verfügbarkeit (yey)
Telekom VDSL50: 99,7% Verfügbarkeit