Switche

Der Switch als wichtige Netzwerk-Komponente

Ein modernes Netzwerk verbindet die verschiedensten Geräte und Computer miteinander und sorgt für einen einfachen und schnellen Zugriff und Datenaustausch. Um verschiedene Computer zu einem Netzwerk zusammenzuschließen oder sie mit einem Drucker zu verbinden, wird ein Netzwerk Switch benötigt. Ein Switch bildet in einem Netzwerk eine wichtige Komponente und fungiert als Netzwerk-Weiche oder Verteiler. Allerdings gibt es auch bei den Switches deutliche Unterschiede, welche sich in ihrer Funktionalität und ihrem Leistungsumfang am deutlichsten zeigen. Ein moderner Switch kann über verschiedene Konfigurationsmöglichkeiten verfügen, so dass bereits am Switch selber verschiedene Netzwerkeinstellungen vorgenommen werden können. Dabei unterscheidet sich der Grad der Einstellungsvarianten vor allem anhand der Qualität und des Einsatzbereiches des Switches.

Wie funktioniert ein Switch?

Switches, die die Weiterentwicklung von Bridges sind, verfügen über mindestens vier bis mehrere Dutzend Ports. Das bedeutet, dass der Switch mit den verschiedensten Netzwerk-Protokollen arbeiten kann. Üblicherweise muss ein Switch nicht konfiguriert werden, sondern funktioniert über Plug & Play. Neben den Datenpaketen speichert ein Switch die MAC-Adresse, von der gesendet wurde, und den Port, an dem das Paket ankam. Wenn dem Switch bekannt ist, an welchen Port das Paket soll, leitet er es weiter. Ansonsten sendet der er es an alle aktiven Ports. Hierbei arbeitet der Switch mit drei unterschiedlichen Switchingverfahren.

• Cut-Through: Das Datenpaket wird vom Switch direkt weitergeleitet, wenn er die Adresse des Ziel Ports erhalten hat. Hier ist der Vorteil, dass die Verzögerungszeit zwischen Empfangen und Weiterleiten sehr gering ist. Allerdings werden fehlerhafte Datenpakete nicht erkannt und trotzdem weitergeleitet.
• Store-and-Forward: Das gesamte Datenpaket wird bei Empfang im Puffer gespeichert. Dort wird es mit verschiedenen Filtern überprüft und dann an den Ziel-Port weitergeleitet. Hier können fehlerhafte Pakete im Voraus aussortiert werden, was allerdings Verzögerungen verursacht.
• Error-Free-Cut-Through/Adaptive Switching: Diese Methode ist eine Mischform aus Cut-Through und Store-and-Forward. Der Switch agiert im Cut-Through Betrieb, speichert aber die Datenpakete ab und überprüft diese. Wenn die Fehlerrate ansteigt, kann er auf den Store-and-Forward Modus umschalten.

Der richtige Netzwerk Switch für Unternehmen

Möchte man in seinem Unternehmen das Netzwerk mit Hilfe von Switches ausbauen, muss man einige Dinge berücksichtigen. Zu einem sollte der Switch kompatibel mit dem eingesetzten Rack sein, falls dies vorhanden ist. Wenn das bestehende Netzwerk vergrößert werden soll, ist es wichtig darauf zu achten, dass die neuen Geräte spezielle Ports haben um mit weiteres Ports gekoppelt zu werden und das genügend Ports vorhanden sind. Neben diesen technischen Aspekten gibt es auch ein paar wichtige Spezialbegriffe.

• Autosensing: Die Geschwindigkeit der Datenübertragung der Geräte wird automatisch eingestellt.
• QoS: Quality of Service ist dafür zuständig, dass bestimmte Netzwerkprotokolle und Ports immer genügend Geschwindigkeit zur Verfügung haben.
• VLAN: Durch diese Technik lassen sich Geräte im Netzwerk zu virtuellen Netzwerken gruppieren.
• IEEE802.3x-Flusskontrolle: Dieser Mechanismus synchronisiert den Datenverkehr zwischen den Endgeräten.

Die passende Größe und Leistung für den privaten Bereich finden

Switches werden jedoch nicht nur im Bereich der Arbeit verwendet, sondern finden auch in einem Bereich der Freizeitgestaltung eine weite Verbreitung. Bei LAN-Partys beispielsweise werden in der Regel die einzelnen Computer über Switches miteinander zu einem großen Netzwerk verbunden, über welches die Spiele laufen können. Hierbei kommen ebenfalls leistungsstarke Switches zum Einsatz, die in der Regel über eine große Anzahl an Ports verfügen. Denn auch die Anzahl der bereitstehenden Ports ist bei der Auswahl eines Switches ein wichtiges Kriterium. Während für das kleine Büro oder das eigene Arbeitszimmer in der Regel ein Switch mit vier Ports genügt, können in vielen Anwendungsgebieten Switches mit 16 oder 32 Ports die Regel sein. Der Vorteil und damit auch der direkte Unterschied zu einem Hub liegt bei einem Switch darin, dass die übertragenen Daten nicht an alle angeschlossenen Geräte gesendet werden, sondern nur an den jeweils genau adressierten Empfänger. Dies erhöht die Sicherheit bei einem Ethernet Switch im Gegensatz zu einem Hub deutlich und nachhaltig.