Ethernet Grundlagen - Das Fundament moderner Netzwerke
01.08.2026 Zuletzt aktualisiert: 03.08.2026 3 Min. Lesezeit
Einleitung
Ob Heimnetzwerk, Unternehmens-LAN oder Rechenzentrum – nahezu jede moderne Netzwerkverbindung basiert auf Ethernet. Obwohl der Begriff häufig verwendet wird, wissen viele Administratoren und Netzwerk-Einsteiger nicht genau, was Ethernet eigentlich ist und warum es sich seit Jahrzehnten als Standard etabliert hat.
In diesem Artikel betrachten wir die Grundlagen von Ethernet, den Aufbau eines Ethernet-Frames und die wichtigsten Begriffe, die jeder Netzwerktechniker kennen sollte.
Was ist Ethernet?
Ethernet ist eine Technologie zur Datenübertragung innerhalb lokaler Netzwerke (LANs). Sie definiert, wie Geräte miteinander kommunizieren, wie Datenpakete aufgebaut werden und wie diese über das Netzwerk transportiert werden.
Die Ethernet-Standards werden von der IEEE unter der Norm IEEE 802.3 definiert.
Heute ist Ethernet die weltweit am häufigsten eingesetzte LAN-Technologie und bildet die Grundlage nahezu aller Unternehmensnetzwerke.
Wie funktioniert Ethernet?
Wenn ein Gerät Daten an ein anderes Gerät senden möchte, werden diese Informationen in sogenannte Ethernet-Frames verpackt.
Ein Frame enthält neben den eigentlichen Nutzdaten zusätzliche Informationen, die für die Zustellung benötigt werden:
- Wer sendet die Daten?
- Wer soll die Daten empfangen?
- Welcher Protokolltyp wird transportiert?
- Wurde der Frame fehlerfrei übertragen?
Dadurch können Switches und andere Netzwerkgeräte entscheiden, wohin die Daten weitergeleitet werden müssen.
Die MAC-Adresse
Jede Netzwerkschnittstelle besitzt eine eindeutige Hardware-Adresse, die sogenannte MAC-Adresse (Media Access Control Address).
Eine MAC-Adresse besteht aus 48 Bit und wird üblicherweise in hexadezimaler Schreibweise dargestellt:
00:1A:2B:3C:4D:5E
Die ersten 24 Bit identifizieren den Hersteller der Netzwerkkarte.
Die letzten 24 Bit werden vom Hersteller individuell vergeben.
MAC-Adressen arbeiten auf Layer 2 des OSI-Modells und dienen der lokalen Kommunikation innerhalb eines Ethernet-Netzwerks.
Aufbau eines Ethernet-Frames
Ein Ethernet-Frame besteht aus mehreren Feldern:
| Feld | Beschreibung |
|---|---|
| Destination MAC | Empfängeradresse |
| Source MAC | Senderadresse |
| EtherType | Kennzeichnung des transportierten Protokolls |
| Payload | Die eigentlichen Nutzdaten |
| FCS | Fehlererkennung |
Vereinfacht dargestellt:
+-------------+-------------+-----------+----------+------+
| Dest. MAC | Source MAC | EtherType | Payload | FCS |
+-------------+-------------+-----------+----------+------+
Der EtherType bestimmt beispielsweise, ob IPv4, IPv6 oder ARP transportiert wird.
Beispiele:
| EtherType | Protokoll |
|---|---|
| 0x0800 | IPv4 |
| 0x86DD | IPv6 |
| 0x0806 | ARP |
Unicast, Broadcast und Multicast
Ethernet kennt verschiedene Arten der Datenübertragung.
Unicast
Ein Frame wird an genau einen Empfänger gesendet.
Beispiel:
PC1 kommuniziert mit einem Fileserver.
Broadcast
Ein Frame wird an alle Geräte innerhalb desselben Layer-2-Netzwerks gesendet.
Broadcast-Adresse:
FF:FF:FF:FF:FF:FF
Ein bekanntes Beispiel ist ARP.
Multicast
Ein Frame wird an eine bestimmte Gruppe von Empfängern gesendet.
Multicast wird häufig für Video-Streaming oder Routing-Protokolle verwendet.
Halbduplex und Vollduplex
Frühe Ethernet-Netzwerke arbeiteten im Halbduplex-Modus.
Das bedeutete:
- Senden oder Empfangen
- Nicht gleichzeitig
Dadurch konnten Kollisionen entstehen.
Moderne Switch-Netzwerke verwenden Vollduplex:
- Gleichzeitiges Senden und Empfangen
- Keine Kollisionen
- Höhere Effizienz
Deshalb spielen klassische Kollisionserkennungsverfahren wie CSMA/CD heute kaum noch eine Rolle.
Ethernet-Geschwindigkeiten
Ethernet hat sich über Jahrzehnte kontinuierlich weiterentwickelt.
Gängige Geschwindigkeiten sind:
| Bezeichnung | Geschwindigkeit |
|---|---|
| Fast Ethernet | 100 Mbit/s |
| Gigabit Ethernet | 1 Gbit/s |
| 10 Gigabit Ethernet | 10 Gbit/s |
| 25 Gigabit Ethernet | 25 Gbit/s |
| 40 Gigabit Ethernet | 40 Gbit/s |
| 100 Gigabit Ethernet | 100 Gbit/s |
| 400 Gigabit Ethernet | 400 Gbit/s |
In Unternehmensnetzwerken gelten heute 1 Gbit/s und 10 Gbit/s als Standard.
Ethernet im OSI-Modell
Ethernet arbeitet hauptsächlich auf den unteren beiden Schichten des OSI-Modells.
Layer 1 – Physical Layer
Definiert:
- Kabeltypen
- Steckverbinder
- Signale
- Übertragungsmedien
Layer 2 – Data Link Layer
Definiert:
- MAC-Adressen
- Ethernet-Frames
- Fehlererkennung
- Switching
Routing-Protokolle wie OSPF oder BGP arbeiten hingegen auf Layer 3.
Warum Ethernet so erfolgreich ist
Ethernet konnte sich gegen viele konkurrierende Technologien durchsetzen.
Die wichtigsten Gründe:
- Einfache Implementierung
- Hohe Skalierbarkeit
- Herstellerübergreifende Standards
- Kontinuierliche Weiterentwicklung
- Geringe Kosten
Dadurch bildet Ethernet heute die Basis nahezu aller LAN- und Rechenzentrumsnetzwerke.
Fazit
Ethernet ist das Fundament moderner Netzwerke. Das Verständnis von MAC-Adressen, Ethernet-Frames sowie Unicast-, Broadcast- und Multicast-Kommunikation ist essenziell für jeden Netzwerkadministrator.
Die in diesem Artikel behandelten Grundlagen bilden die Basis für weiterführende Themen wie VLANs, Switching, Spanning Tree oder Routing-Protokolle.