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2025-09-20T22:50:50Z

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Die '''5-4-3-Regel''' oder auch '''Repeater-Regel''' ist ein Begriff aus der [[Rechnernetzwerk|Netzwerktechnik]]. Sie besagt, dass bei einem [[Ethernet]]-[[Rechnernetz|Netzwerk]] (10 [[Mbit]]/s) mit gemeinsamem Zugriff, in dem mehrere elektrische/optische [[Segment (Netzwerk)|Segmente]] ([[10BASE2]], [[10BASE5]], [[10BASE-T]], [[10BASE-F]]) zu einer [[Baumtopologie]] verbunden werden, der Pfad zwischen zwei beliebigen Stationen
* durch maximal ''fünf'' Segmente
* mit ''vier'' [[Repeater]]n verlaufen darf.
* Mindestens ''drei'' dieser Segmente müssen „Link-Segmente“ mit physischen [[Direktverbindung|Punkt-zu-Punkt-Verbindungen]] sein (FOIRL, 10BASE-FL oder 10BASE-T),
* maximal ''zwei'' dürfen „Misch-Segmente“ mit einer physischen [[Bus (Datenverarbeitung)|Bus]]-Verbindung sein (10BASE5, 10BASE2 oder 10BASE-FP);<ref>IEEE 802.3 ''13.3 Transmission System Model 1''</ref><ref>{{cite web |url=https://www.airnet.de/cr2-eg/de/html/EntwLANBer_learningObject3.xml |title=5-4-3-2-1 Repeater-Regel |accessdate=2017-07-30}}</ref>
* das alles betrifft ''eine'' [[Kollisionsdomäne]].
Wegen der kursiv markierten Zahlen wird die Regel auch '''5-4-3-2-1-Regel''' genannt.

''Linksegmente'' oder ''Inter-Repeater-Leitungen'' sind Segmente ohne aktive Geräte. Ihre Aufgabe besteht lediglich darin, zwei Repeater miteinander zu verbinden, um größere Reichweiten zu überbrücken. Die Linksegmente müssen [[Vollduplex]]-Medien verwenden (z. B. 10BASE-FL oder 10BASE-T), damit [[Datenkollision|Kollisionen]] sofort erkannt werden können.<ref>IEEE 802.3 ''1.4.255 link segment''</ref> (Vollduplex-''Medien'' verwenden für jede Richtung einen dedizierten [[Übertragungskanal]] – die Ethernetübertragung selbst findet mit Repeatern dagegen grundsätzlich halbduplex statt.)

Die 5-4-3-Regel ist eine [[Faustregel]], die auch unter ungünstigen Bedingungen einen stabilen Betrieb garantieren soll.<ref name=".3-13" /> Bei exakt bekannten Bedingungen kann unter Umständen von ihr abgewichen werden.<ref>IEEE 802.3 ''13.4 Transmission System Model 2''</ref>

== Grund ==
In einem klassischen Ethernet können durch den [[Duplex (Nachrichtentechnik)|Halbduplex]]-Betrieb Kollisionen auftreten. Diese sollen möglichst vermieden, müssen aber auf jeden Fall zuverlässig erkannt werden ([[Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection|CSMA/CD]]).<ref name=".3-13">IEEE 802.3 ''13. System considerations for multisegment 10 Mb/s baseband networks''</ref>

Die [[Laufzeit (Elektrotechnik)|Laufzeit]] eines Signales, und damit die maximal erlaubte Größe einer Kollisionsdomäne, lässt sich durch die Summierung der Laufzeiten je Segment und der Verzögerung der Koppelelemente ermitteln. Sie muss unterhalb des maximal erlaubten [[Round Trip Delay]]s liegen. Da diese Berechnung relativ komplex sein kann, wurde mit der Router-Regel eine einfachere Repeater-Methode entwickelt, mit der die Laufzeitbeschränkung eingehalten werden kann.

Wird die maximale Größe der Kollisionsdomäne und damit die maximale Laufzeit eines Round Trip Delays überschritten, kommt es zu ''späten Kollisionen'', die nicht mehr durch CSMA/CD aufgefangen werden können, und somit zu [[Paketverlust]].

== Repeater, Hubs und Switches ==
[[Datei:Repeater netz.png|mini|Netzwerkschema bei Einsatz eines Repeaters: Verbindung zweier Segmente über einen Repeater]]

Werden bei 10BASE-T zwei [[Hub (Netzwerktechnik)|Hub]]s über einen [[Uplink]] miteinander verbunden, so zählen sie als zwei halbe bzw. ein ganzer Repeater.

Ein neues Segment entsteht, wenn ein weiterer Hub an einen [[Port (Schnittstelle)|Port]] (des Repeaters) für [[Endgerät]]e (''kein'' Uplink) angeschlossen wird.

Wird anstelle eines Hubs eine [[Bridge (Netzwerk)|Bridge]], Multibridge oder ein [[Switch (Netzwerktechnik)|Switch]] verwendet, so kann die 5-4-3-Regel nicht mehr angewendet werden, weil es sich nun nicht mehr um eine, sondern um zwei Kollisionsdomänen handelt. Ebenso endet der Geltungsbereich der Regel an einem Switchport.<ref>IEEE 802.3 ''13.5 Full duplex topology limitations''</ref>

Ein Switch verbindet mehrere verschiedene Kollisionsdomänen. Außerdem ermöglicht er einen Vollduplex-Betrieb, in dem keine Kollisionen mehr auftreten können.

== Fast Ethernet ==
Bei [[Ethernet #100-Mbit/s-Ethernet|Fast Ethernet]] (100 Mbit/s) können unter Ausnutzung der maximalen Segmentlänge nur noch zwei Class-II-Repeater kaskadiert werden (je max. 92 [[Bitzeit]]en [[Signallaufzeit|Latenz]]/Verzögerung).

An einen Class-I-Repeater (max. 140 Bitzeiten Latenz) darf kein weiterer angeschlossen werden.<ref>IEEE 802.3 ''29. System considerations for multisegment 100BASE-T networks''</ref>

== Gigabit-Ethernet ==
Für [[Ethernet #Gigabit-Ethernet|Gigabit-Ethernet]] wurde ursprünglich noch der Betrieb eines einzigen Repeaters pro Segment definiert. Solche Geräte wurden aber nicht mehr gebaut, und seit 2011 werden die [[IEEE 802.3]]-Spezifikationen nicht mehr aktualisiert.<ref>IEEE 802.3 ''41. Repeater for 1000 Mb/s baseband networks''</ref>

== Literatur ==
* Christian Baun: ''Computernetze kompakt.'' 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-46931-6.
* [[Gerd Küveler]], Dietrich Schwoch: ''Informatik für Ingenieure und Naturwissenschaftler''. Band 2: ''PC- und Mikrocomputertechnik – Rechnernetze''. 5. Auflage. Springer-Verlag, 2007, ISBN 978-3-8348-9191-4.
* Bruce Hartpence: ''Praxiskurs Netzwerkgrundlagen.'' 1. Auflage. O’Reilly Verlag, Köln 2011, ISBN 978-3-86899-151-2.

== Weblinks ==
* [http://ieeexplore.ieee.org/browse/standards/get-program/page/series?id=68 IEEE GET Program] – IEEE 802.3 Standards
* Uwe Homm: [http://www.uwehomm.de/Vernetzte_Systeme/PDF/19%20Koppelelemente.pdf ''Koppelelemente der Netzwerktechnik''.] Berufliche Schulen Groß-Gerau, 22. Mai 2009, abgerufen am 27. Juli 2017 (pdf; 62 kB)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Netzwerkarchitektur|#:5-4-3-Regel]]

5-4-3-Regel - Versionsgeschichte

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