Switch

Switch (Computertechnik)

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Ein Switch (engl. Schalter; auch Weiche) ist eine Netzwerk-Komponente zur Verbindung mehrerer Computer bzw. Netz-Segmente in einem lokalen Netzwerk (LAN). Da Switches den Netzwerkverkehr analysieren und logische Entscheidungen treffen, werden sie auch als intelligente Hubs bezeichnet. Die Funktionsweise eines Switches ist der einer Bridge sehr ähnlich, daher wurde anfangs auch der Begriff Multi-Port-Bridge benutzt.

Unterschiedliche Switchingmethoden

  • Cut-Through
  • Store-and-Forward
  • Fragment-Free
  • Error-Free-Cut-Through/Adaptive Switching
  • Port-Switching, Segment-Switching

Mehrere Switches in einem Netzwerk
Um mehrere Switches in einem Netzwerk zu verwenden, werden die beiden Switches über einen Uplinkport oder ein gekreuztes Kabel (crossover cable) miteinander verbunden. Oft, aber nicht notwendigerweise sind Uplink-Ports in einer schnelleren oder höherwertigen (Ethernet-) Technologie realisiert als die anderen Ports (z. B. Gigabit-Ethernet statt Fast Ethernet oder Glasfaserkabel anstatt Twistedpair-Kupferkabel). Im Unterschied zu Hubs können nahezu beliebig viele Switches miteinander verbunden werden. Die Obergrenze hat hier nichts mit einer maximalen Kabellänge zu tun, sondern hängt von der Größe der Adresstabelle (SAT) ab. Bei aktuellen Geräten der Einstiegsklasse sind oft 500 Einträge (oder mehr) möglich, das begrenzt die maximale Anzahl von Knoten (~Rechnern) auf eben diese 500. Kommen mehrere Switches zum Einsatz, so begrenzt das Gerät mit der kleinsten SAT die maximale Knotenanzahl. Profigeräte können leicht mit mehreren tausend Adressen umgehen. Wird die maximale Zahl überschritten, so passiert das gleiche wie beim MAC-Flooding, folglich bricht die Performance drastisch ein.

Sicherheit

  • MAC-Flooding
  • MAC-Spoofing
  • ARP-Spoofing

Vorteile

  • Keine Datenkollision
  • Der Switch zeichnet in einer Tabelle auf, welche Station über welchen Port erreicht werden kann.
  • An jedem Port kann unabhängig die Geschwindigkeit und der Duplex-Modus ausgehandelt werden.
  • Zwei oder mehr physikalische Ports können zu einem logischen Port (HP: Bündelung, Cisco: Etherchannel) zusammengefasst werden, um die Bandbreite zu steigern; dies kann über statische oder dynamische Verfahren, z. B. LACP oder PAgP, erfolgen.
  • Ein physikalischer Switch kann durch VLANs in mehrere logische Switches unterteilt werden. VLANs können über mehrere Switches hinweg aufgespannt werden (IEEE 802.1q).

Nachteile

  • Ein Nachteil von Switches ist, dass sich die Fehlersuche in einem solchen Netz unter Umständen schwieriger gestaltet.
  • Ein weiterer Nachteil liegt in der Latenzzeit, die bei Switches höher ist (100BaseTX: 8–20 µs) als bei Hubs (100BaseTX: < 0,7 µs). Da es beim CSMA-Verfahren sowieso keine garantierten Zugriffszeiten gibt und es sich um Unterschiede im Millionstelsekundenbereich handelt (µs, nicht ms), hat dies in der Praxis kaum Bedeutung.
  • Switches sind Sternverteiler mit einer sternförmigen Netzwerktopologie und bringen bei Ethernet (ohne Portbündelung, STP oder Meshing) keine Redundanzen mit. Fällt ein Switch aus, ist die Kommunikation zwischen allen Teilnehmern im (Sub-) Netz unterbrochen.

Preis
40€ - 6000€

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