Was ist ein Netzwerk-Switch und wie funktioniert er?

Netzwerk-Switches sind die Kernkomponenten von Netzwerken. Ein Netzwerk-Switch ist ein intelligentes Gerät, das eine Funktion der Vollduplex-Communication hat und durch die Verwendung der Netzwerk-Switch in der Industrie können Sie effizient nutzen ihre Bandbreite. Heutzutage sind Netzwerke unerlässlich für die Bereitstellung von Unterhaltung für den Benutzer Ende, für die Unterstützung der Wirtschaft, und unterstützt auch alle Arten von communication.

Was ist ein Netzwerk-Switch?

Ein Netzwerk-Switch ist ein Gerät, das auf der Schicht 2 (Data Link Layer) des OSI-Modells läuft. Ein Router oder ein anderes Endgerät, das physisch mit den Ports des Netzwerk-Switches verbunden ist, sendet Pakete direkt an den Port des Netzwerk-Switches und der Netzwerk-Switch sendet sie an den anderen Port des Switches, der direkt mit dem Internet verbunden ist. Heutige Netzwerk-Switches arbeiten ebenfalls auf Schicht 3 des OSI-Modells. Das Layer-3-Netzwerk ist auch für das Routing zuständig. In Netzwerken werden Switches verwendet, um mehrere Geräte zu verbinden, vor allem Endgeräte wie drahtlose Zugangspunkte, Kameras, Computer, Drucker usw. Außerdem können verschiedene Geräte durch das Senden von Datenpaketen mit den Geräten im Netzwerk kommunizieren1TP14. Switches gibt es in beiden Formen. Switches können sowohl softwarebasiert sein, um die virtuellen Geräte zu verwalten, als auch hardwarebasiert, um das physische Netzwerk zu steuern. Switches sind direkt mit den Computersystemen verbunden, die die virtuelle Maschine in Datenzentren hosten. Switches können eine große Menge an Netzwerkverkehr bewältigen.

Netzwerk-Switches verwenden die Ethernet-Kabel in lokalen Verbindungen (LAN). Switches entscheiden auf der Grundlage der physischen oder Mac-Adresse des Geräts und senden dann das Paket entsprechend den Informationen, die in der Mac-Adresse verfügbar sind.

Wie funktioniert der Netzwerk-Switch?

Wenn ein Gerät an den Switch angeschlossen wird, lernt der Switch automatisch seine Mac-Adresse (Media Access Control). Die Mac-Adresse ist ein Code, der an die Netzwerkkarte (NIC) des Geräts angehängt ist, und diese Netzwerkkarte ist mit dem Ethernet-Anschluss des Geräts verbunden, und dieses Ethernet ist dann mit dem Switch verbunden.

Im Netzwerk wird das physische Gerät durch seine Mac-Adresse identifiziert, und anhand dieser Mac-Adresse weist das Gerät eine IP zu, die dynamisch zugewiesen wird und sich je nach Netzwerkanforderungen ändert. Jedes Gerät im Netzwerk sendet Pakete an ein anderes, um mit Hilfe des Switches miteinander zu kommunizieren1TP14. Wenn ein Gerät Pakete an ein anderes Gerät sendet, kommt das Paket zuerst am Switch an. Dann liest der Netzwerk-Switch den Header des Pakets und entscheidet anhand der Informationen im Header, was mit dem Paket geschehen soll. Im Header des Pakets suchen die Switches nach der Mac-Adresse des Zielgeräts und senden das Paket dann an die entsprechenden Ports, so dass die Pakete ihr Zielgerät erreichen.

Die meisten Switches verfügen über Vollduplex-Funktionalität, bei der Pakete, die von einem Gerät kommen und zu einem Gerät gehen, Zugang zur vollen Bandbreite der Switch-Verbindung haben. (Stellen Sie sich vor, zwei Personen unterhalten sich über ein Mobiltelefon und nicht über ein Walkie-Talkie. Durch die Vollduplex-Funktion wird die Kollision des Netzverkehrs überwunden.

Die meisten Netzwerk-Switches laufen auf Layer 2, aber jetzt haben alle neuen Switches auch eine Funktion, die auf Layer 3 läuft. Alle Layer-3-Switches unterstützen das Vlan (Virtual Lan), das ein logisches Netzwerk zwischen den Netzwerkgeräten schafft. Wenn sich der Netzwerkverkehr von einem Subnetz zu einem anderen Subnetz bewegt, muss er durch den Switch geleitet werden. Da die Switches über integrierte Routing-Funktionen verfügen, ist es für den Switch einfacher, den Datenverkehr von einem Subnetz zu einem anderen Subnetz zu leiten.

Hubs vs. Switches

Ein Hub ist ein Gerät, das wie ein Switch funktioniert, aber nicht so intelligent ist wie ein Switch. Ein Hub-Gerät teilt auch die Ressourcen verschiedener Geräte, die direkt mit dem Hub verbunden sind. Alle Geräte, die mit dem Hub verbunden sind, werden als LAN-Segment bezeichnet.

Der Hauptunterschied zwischen Switch und Hub besteht darin, dass ein Gerät, das Pakete sendet, die mit dem Hub verbunden sind, Pakete an alle Geräte sendet, die mit dem Hub verbunden sind. Bei einem Switch hingegen wird das Paket nur an den Zielanschluss weitergeleitet, da der Switch den Header des Pakets kennt und eine Entscheidung trifft. Switches sind intelligente Geräte, die ihre Ressourcen sowie die Netzwerkbandbreite effizienter nutzen.

Arten von Schaltern

Auf dem Markt gibt es verschiedene Arten von Switches. Die Anzahl der Geräte, die Sie an einem bestimmten Ort anschließen müssen, sowie die Art der Netzwerkgeschwindigkeit und Bandbreite, die für diese Geräte benötigt wird, bestimmen die Größe des Switches. In Büros werden meist Switches mit vier bis acht Anschlüssen verwendet, aber in der Großindustrie werden große Switches mit 128 Anschlüssen eingesetzt. Kleine Switches mit vier bis acht Anschlüssen passen auf Ihren Schreibtisch oder Sie können sie an einem beliebigen Ort aufstellen, aber die großen Switches können in ein Rack eingebaut werden und werden meist in einem Datenzentrum oder einem Serverraum installiert.

Verschiedene Switches bieten unterschiedliche Netzwerkgeschwindigkeiten. Einige Switches unterstützen bis zu 100 Mbit/s an einem einzigen Anschluss. Diese Switches werden als Fast-Ethernet-Switches bezeichnet. Einige Switches unterstützen bis zu 1000Mbps und 10000Mbps. Diese Switches werden Gigabit-Ethernet-Switches genannt.

1. Verwaltete Switches:

Verwaltete Switches werden meist in Unternehmen eingesetzt, da verwaltete Switches mehr Funktionen und Merkmale für IT-Experten bieten. Die verwalteten Switches werden über die comm- und Leitungsschnittstelle konfiguriert. Die verwalteten Switches unterstützen das SNMP-Protokoll (Simple Network Management Protocol), das bei der Fehlersuche bei Netzwerkproblemen hilft. Managed Switches unterstützen auch Vlan und IP-Routing. Da verwaltete Switches mehr Funktionen haben, sind die Kosten für einen verwalteten Switch auch höher als für einen nicht verwalteten Switch. Verwaltete Switches schützen auch alle Arten von Netzwerkverkehr, da verwaltete Switches besser gesichert sind als nicht verwaltete Switches.

2. Unverwaltete Switches:

Unmanaged Switches sind die einfachsten Switches, die über eine Grundkonfiguration verfügen. Unmanaged Switches bieten nur einige Optionen, die der Benutzer in seiner Konfiguration auswählen kann. Sie verfügen möglicherweise über vorgegebene Standardeinstellungen für Dinge wie die Servicequalität, die jedoch nicht geändert werden können. Unmanaged Switches haben den Vorteil, dass sie preisgünstig sind, aber der Mangel an Funktionen macht sie für die meisten Unternehmensanwendungen ungeeignet.

Schlussfolgerung

Wenn Sie diesen Artikel lesen, werden Sie vielleicht besser verstehen, wie ein Netzwerk-Switch funktioniert, wie er mit anderen Geräten verbunden wird und wie er sich von Hubs und anderen Netzwerkgeräten unterscheidet. Die verschiedenen Switches haben je nach Preis unterschiedliche Funktionen. Die heutigen Switches erfüllen alle Anforderungen des Rechenzentrums und bieten je nach Bedarf auch unterschiedliche Netzwerkgeschwindigkeiten.