Wissenswertes über Netzwerk-Switches

Alle LAN-Verbindungen sind gesteckt, das Netzwerk läuft, die Computer können zugreifen, doch manchmal geht das ganz schön langsam? Bei den heute zu bewältigenden Datenmengen sind hohe Datentransferraten im Netzwerk das A und O, um ein zügiges Arbeiten zu ermöglichen. Wie Ihnen Netzwerk-Switches dabei helfen können, erfahren Sie in unserem Ratgeber.

Was ist ein Netzwerk Switch und wie funktioniert er?

Bestandteil der Netzwerktechnik für das Ethernet. Etwas vereinfacht ausgedrückt, handelt es sich bei einem Ethernet-Switch um einen Verteiler in einem Local Area Network (LAN), der die Geräte in diesem Netzwerk zum Zweck des Datentransports miteinander verbindet. Diese Daten werden mit der sogenannten Paketvermittlung zwischen den verbundenen Rechnern und anderen Netzwerkgeräten wie Drucker, Scanner oder Kameras effektiv weitergeleitet. Dabei gibt es verschiedene Ansätze für das Datenmanagement. Das spiegelt sich in folgenden technischen Lösungen wider:

Unmanaged Switch

Das sind Verteiler, über die sich die einzelnen Netzwerk-Komponenten meist ganz unkompliziert per Plug-and-Play mit dem Netzwerk verbinden lassen. Sie funktionieren ohne Einrichtungsaufwand, benötigen keine IP-Adressen und auch keinen Administrator. Die einfachen Basiseinstellungen werden meist mit DIP-Schaltern realisiert. Solche Lösungen findet man am ehesten in Heimnetzwerken und bei Netzwerklösungen für kleinere Büros. Ein weiterer Bereich für die Verwendung von Unmanaged Switches sind zeitweilige Arbeitsgruppen, die zu Netzwerken hinzukommen, wenn zum Beispiel Außendienstmitarbeiter bei Besprechungen das Unternehmens-Ethernet mit benutzen sollen, oder auch LAN-Partys in der Gamer-Szene.

 

Managed Switch

Diese Geräte werden in großen Netzwerken mit einer Vielzahl an angeschlossenen Nutzern und höchsten Sicherheitsanforderungen verwendet, ebenso bei der Fernverwaltung und -wartung von Geräten in Netzwerken. Managed Switches bieten viele zusätzliche Funktionen:

Unter anderem lassen sich einzelne Teilnehmer oder Netzsegmente isolieren und virtuelle LANs (VLAN) innerhalb physischer Netzwerke aufbauen. Außerdem ist ein erweitertes Bandbreitenmanagement möglich, mit dem sich garantierte Bandbreiten an bestimmte Netzwerk-Teilnehmer zuweisen lassen. Managed Switches verwalten die IP-Adressen der angeschlossenen Netzwerk-Geräte und unterstützen zudem das Simple Network Management Protocol (SNMP), mit dem Administratoren den Status der Verbindungen überwachen können, um bei Fehlern oder auch Angriffen auf das Netzwerk eingreifen zu können. Dazu wird auf diese Switches mit Webbrowsern zugegriffen. Das ermöglicht eine einfache Konfiguration der zahlreichen Parameter.

Im industriellen Bereich besitzen Netzwerk Switches oft eine redundante Stromversorgung zur Erhöhung der Ausfallsicherheit.

In unserem Onlineshop bieten wir Ihnen sowohl Managed als auch Unmanaged Switches in großer Auswahl an.

 

Unterschiede zwischen Switch und Hub

Hub und Switch haben die Gemeinsamkeit, dass sie dem Datenaustausch in Computer-Netzwerken dienen – ebenso wie Router oder ein DSL-Modem mit Ports.

Ein Hub sendet als einfachste technische Netzwerk-Verbindungslösung Daten undifferenziert an jedes angeschlossene Netzwerkgerät. Alle diese Geräte teilen sich die nutzbare Bandbreite des Hubs. Die Kommunikation erfolgt immer nacheinander als Abfrage oder Antwort. Ist ein Gerät mit einer großen Datenmenge „beschäftigt“, reduziert sich die Bandbreite für alle anderen Teilnehmer im Netzwerk. Inzwischen nutzt man diese Hub-Technik vor allem zum Streamen von Medieninhalten: Ein „Sender“ überträgt an alle angeschlossenen (Netzwerk-)Endgeräte. Ein Hub ist – stark vereinfacht – mit einer Mehrfachsteckdose vergleichbar.

Ein Switch hingegen „trifft“ eigene Entscheidungen, auf welche Art und Weise die Datenpakete weitergeleitet werden. Er sendet nicht einfach alles an alle, sondern nur an den Port des ausgewählten Netzwerkgerätes. Jeder Port kann unabhängig von jedem anderen kommunizieren. Jedes Gerät im Netzwerk hat eine eindeutig zuzuordnende Netzwerkadresse (MAC, Media-Access-Control) und zugehörige Ports, die in einer Source-Address-Table (SAT) hinterlegt sind. Switches können Datenpakete zeitgleich senden und empfangen. Der große Vorteil: Wenn zwei Geräte im Netzwerk kommunizieren, bleibt die Bandbreite für die anderen Nutzer gleich hoch.

 

Für die Datenübertragung gibt es verschiedene Verfahren:

  • Cut-Through: schnelle, sofortige Datenweiterleitung ohne Fehlererkennung

  • Store-and-Forward: Pufferung und Prüfung des Datenpakets vor der Weiterleitung. Das ist etwas langsamer, dafür können fehlerhafte Pakete „aussortiert“ werden.

  • Kombination von Cut-Through und Store-and-Forward, die intern vom Switch gesteuert wird.

  • Fragment-Free: prüft die ersten 64 Byte des Daten-Paketes. Ist dieser Teil fehlerlos, werden die Daten weitergeleitet. Dieses Verfahren wird selten eingesetzt.
     

Gerade mit der Pufferung von Datenpaketen (Cache) und Duplexbetrieb werden sehr hohe Datendurchsatzraten erreicht. Durch das aktive Datenmanagement sind viel mehr Ports möglich als in Hubs. Dadurch sind Switches für größere Netzwerke sozusagen Pflicht.

Nachteile von Switches sind:

  • Die sogenannte Latenz-Zeit ist bei einem Ethernet Switch weitaus höher als beim Hub. Der Switch muss erst anhand einer festgelegten Methode seiner internen Address-Tabelle den richtigen Zustell-Port finden.

  • Die Administration von Netzwerken und die Fehlersuche darin ist aufwändiger.

Arten von Netzwerk-Switches und Auswahlkriterien

In unserem Onlineshop können Sie in der Filteroption "Kategorie" grundlegende Eigenschaften auswählen. Dazu gehören unter anderem die Montagefähigkeit in einem 19-Zoll-Rack, Erweiterungsmöglichkeiten, Medienverwaltung und Zubehör. Switches für industrielle Anwendungen ist ein gesonderter Punkt gewidmet.

Die Stromversorgung ist sehr variabel und reicht von Stecker- oder Hutschienen-Netzteilen über Blockklemmen, USB oder auch über das Netzwerk bis hin zum direkten Niederspannungsanschluss. Beachten Sie dazu auch die sogenannte PoE-Funktion. Mit „Power over Ethernet“ bezieht der Switch seine Betriebsspannung über das Datennetz. Dazu muss Strom in die Datenleitung eingespeist werden. Das kann Installationskosten sparen und den Einsatz von unterbrechungsfreier Stromversorgung (USV) vereinfachen. PoE ist in IEEE-Standards genormt und wird von Netzwerkgeräten genutzt, die wenig Leistung benötigen, zum Beispiel VoIP-Telefone und IP-Kameras.

Die Anzahl der Ethernet-Ports ist ein wichtiges Kaufkriterium, da sie sich nach der Menge der Netzwerkgeräte richtet. Netzwerk Switches mit nur einem Ethernet Port dienen zumeist der Datenübertragung in wechselnden Medien, zum Beispiel von Glasfaser zu Elektroleitungen.

Auch bei der LAN-Übertragungsrate sollte nicht gegeizt werden. Es ist damit zu rechnen, dass die Ansprüche an die Übertragungsgeschwindigkeiten weiter wachsen. Zurzeit sind schon Switches mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde erhältlich.

Unser Praxistipp: Unterschiede der Kabel

Ob es sich bei Netzwerkkabeln um ein Fast-Ethernet- oder Gigabit-Ethernet-Kabel handelt, ist an der Anzahl der Kontakte zu erkennen: Wenn im RJ-45-Stecker acht Kabel herausgeführt sind, handelt es sich um ein Kabel, das Gigabit-fähig ist.

 

Spezialbegriffe verstehen - Autosensing, IEEE802.3x-Flusskontrolle

Beim Kauf eines Netzwerk-Switches stoßen Kunden sehr häufig auf Spezialbegriffe. Diese müssen für den Kauf zumindest in Grundzügen verstanden werden, um das optimale Gerät zu finden. Vor allem die maximal unterstützte Geschwindigkeit spielt hier eine wichtige Rolle.

 

  • Autosensing
    Geschwindigkeit der Datenübertragung der Geräte wird automatisch eingestellt. An 1 Gbit/s-Switches lassen sich Geräte mit 100 Mbit/s problemlos betreiben.

  • IEEE802.3x-Flusskontrolle
    Dieser Mechanismus hat normalerweise die Aufgabe, den Datenverkehr zwischen Switches zu optimieren und soll den Verlust von Datenpaketen verhindern. Einfach ausgedrückt synchronisiert die Funktion den Datenverkehr zwischen den Endgeräten. Für Privat-Anwender ist die Technik selten sinnvoll, ist aber dennoch bei vielen Switches dabei.

  • QoS
    Quality of Service (Qos) sorgt dafür, dass für bestimmte Netzwerkprotokolle und Ports immer genügend Geschwindigkeit zur Verfügung steht. Das ist vor allem dann wichtig, wenn mit IP-Telefonie gearbeitet wird.

  • VLAN
    Mit dieser Technik lassen sich Geräte im Netzwerk zu virtuellen Netzwerken gruppieren. Diese Technik wird nur in Unternehmen benötigt.

Was ist bei der Installation und Nutzung zu beachten?

Die Anzahl der Ethernet-Ports sollte immer sehr großzügig bemessen sein. Damit spart man beim Anschluss zusätzlicher Netzwerkgeräte einen kostenintensiven Neukauf.

Nutzen Sie nur hochwertige und am besten fertig konfektionierte Netzwerkkabel. Kabel der Kategorien Cat-6 und Cat-7 übertragen Daten mit bis zu 10 Gigabit pro Sekunde, sind also zurzeit zukunftssicher. Aber Achtung: Cat-7-Kabel sind zum Teil mit Steckern ausgerüstet, die nicht mit RJ45-Buchsen kompatibel sind.

 

Sind Sie Privat- oder Geschäftskunde?
Nutzen Sie alle Vorteile und Services und geniessen Sie das beste Einkaufserlebnis.
Privatkunde
Geschäftskunde