TDM, Layer 2 und Layer 3 Netzwerke

Was bedeutet IP-Networking?

Es gibt diverse Alternativen zum Transport von digitalisierten Audiosignalen. Kieran Walsh, Regional Manager of Global Support Services von Audinate, hat die Grundzüge von TDM, Layer 2 und Layer 3 Netzwerken auf einem Seminar in Köln kurz zusammengefasst. Im Folgenden präsentiert PRODUCTION PARTNER die wichtigsten Aspekte seiner Erläuterungen.

Rückansicht der L-Acoustics Amps
Rückansicht der Amps mit Speakon- und Multipin-Anschlüssen für die Lautsprecher

TDM – Time Division Multiplexing

TDM ist nach wie vor weit verbreitet. Die Standards AES/EBU und MADI basieren auf dieser Vorgehensweise, die digitalisierten Signale in sogenannte Time-Slots zu organisieren. Das Weiterleiten der Audiosignale von einem Gerät A zu einem Gerät B funktioniert zuverlässig, schnell und in der Regel auch herstellerübergreifend problemlos. Allerdings baut man mit der einfachen Verkabelung kein Netzwerk auf. Es handelt sich im Prinzip um Punkt-zu-Punkt-Verbindungen und bis auf einige Status-und Kanalinformationen werden keine Daten mit ausgetauscht. Es gibt auch keine Rückmeldungen, ob Signale „heile“ angekommen sind. Davon geht man wie im Analogen aus. Oder es wird ein separates Steuernetzwerk aufgebaut, mit eigener Verkabelung und Komponenten.

Layer 2 – Packet Switched Networks

Unter dem Begriff „Packet Switched Networks“ fasste Kieran Walsh die Layer 2 basierten Netzwerke zusammen: Hier werden die Audiosignale in Datenpakete aufgeteilt und dann über Switche verteilt. Durch das Packen und Entpacken entsteht zwar eine Latenz, dafür können aber theoretisch auch andere Daten über das gleiche physikalische Medium weitergeleitet werden. Zudem lässt sich der Verkehr über die eindeutige Geräte-Identifizierung mittels der MAC-Adresse kontrollieren.

Ein Layer 2-Netzwerk besteht aus einer Broadcast-Domain. Dies hat den Vorteil, dass es recht einfach aufgebaut werden kann – ähnlich wie das Netzwerk zum häuslichen Gebrauch. Dafür ist es aber in der Größe begrenzt, laut Kieran Walsh sind z. B. 200 Geräte in einem Broadcast-Segment zu viel. Im Zusammenhang mit der Synchronisation wies Kieran Walsh auf einen Punkt hin, der nicht nur für Layer 2-Netzwerke gilt: Ein Standard sagt nichts über die genaue Implementation. So können durch die Interpretationen eines Standards unterschiedliche Implementierungen entstehen, die zwar nach demselben Standard benannt sind, aber trotzdem nicht akkurat zusammenarbeiten.

Layer 3 und Dante

Nutzt man IP-Adressen zur Identifizierung der Geräte, können Signale dezidiert von einem Gerät zu einem anderen geschickt werden, auch über die Grenzen von Subnetzen hinweg. Dies ermöglicht den Aufbau von großen Netzwerken mit Routern zwischen einzelnen Segmenten. Dabei ist bei Dante die Verteilung des Clock grundsätzlich multicast: sie wird an alle Teilnehmer im ganzen Netz versandt und kann nicht einzeln zugewiesen werden. Dadurch kann ein übergeordneter Master (Grand Master) auch für die Synchronisation in verschiedenen Subnetzen sorgen. Die Audiodaten werden unicast – also definiert von einem Gerät zu einem anderen – verschickt.

Damit lässt sich die Struktur des Netzwerkes auf die jeweilige Anwendung anpassen, auch unter sicherheitstechnischen und organisatorischen Aspekten. „Man möchte höchst selten in einem Firmennetzwerk alle Geräte für alle sichtbar machen“, erläuterte Kieran Walsh. „Router sind außerdem gut, um den Zugriff auf Subnetze zu verhindern.“

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