[Volle Bewertung] Was ist ein Ethernet-Switch und wie funktioniert er?

Was ist ein Ethernet-Switch?

Ein Ethernet-Switch, auch Ethernet-Box genannt, erstellt Netzwerke und nutzt mehrere Ports für die Kommunikation zwischen Geräten innerhalb des Local Area Network (LAN). Ethernet-Switches unterscheiden sich von Routern, die Netzwerke verbinden und nur einen einzigen LAN- und Wide Area Network (WAN) Port verwenden.

Ethernet-Switching verbindet kabelgebundene Geräte wie Computer (Desktops und Laptops), Server, Router und Drucker mit einem LAN. Mehrere Ethernet-Switch-Ports ermöglichen eine schnellere Verbindung und einen reibungsloseren Zugriff über mehrere Geräte hinweg.

Wie funktioniert ein Ethernet-Switch?

Im Folgenden werden die Begriffe und Funktionen von Ethernet-Switches erläutert.

#1 Frames

Ethernet-Frames sind Informationssequenzen, die über ein Ethernet-Netzwerk übertragen werden, um Daten zwischen Computern zu übertragen. Sie enthalten Quelladressen, von denen die übertragenen Daten stammen, und Zieladressen, an die die Daten übertragen werden.

#2 Frame Flooding

Einträge in der Weiterleitungsdatenbank eines Ethernet-Switches können aus der Liste gelöscht werden, wenn der Switch über einen bestimmten Zeitraum keine Frames von einer bestimmten Quelle empfängt. Wenn ein Eintrag gelöscht wird, der Datenverkehr von diesem Eintrag jedoch zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufgenommen wird, leitet der Switch den Frame an alle Switch-Ports weiter, um nach seinem korrekten Ziel zu suchen. Wenn eine Verbindung zu diesem Ziel hergestellt wird, erfährt der Switch erneut den korrekten Port. Anschließend wird das Frame Flooding beendet.

#3 Address Learning

Ethernet-Switches steuern, wie Frames zwischen Switch-Ports übertragen werden, und treffen Entscheidungen darüber, wie der Datenverkehr basierend auf 48-Bit-MAC-Adressen, die in LAN-Standards übernommen wurden, weitergeleitet wird. Sie können anhand der Quelladressen der empfangenen Frames erkennen, welche Geräte sich in welchen Netzwerksegmenten befinden.

Auch lesen: Was ist ein Patchkabel und was ist der Unterschied zwischen einem Patchkabel und einem Ethernet-Kabel.

#4 Transparente Überbrückung

Bei der transparenten Überbrückung (Transparent Bridging) beginnt ein Ethernet-Switch automatisch zu arbeiten, ohne dass eine Konfiguration auf einem Switch oder Änderungen an den Computern im Netzwerk erforderlich sind.

#5 Datenverkehr-Filterung

Sobald ein Ethernet-Switch eine Datenbank mit Adressen erstellt hat, kann er problemlos auswählen, wie er den Datenverkehr filtert und weiterleitet. Während der Switch Adressen lernt, überprüft er Frames und trifft Entscheidungen basierend auf der Zieladresse im Frame. Er ist auch in der Lage, den Datenverkehr auf die Segmente zu beschränken, die zum Empfangen von Frames von Absendern benötigt werden.

#6 Multicast-Verkehr

LANs können Frames nicht nur an einzelne Adressen übertragen, sondern auch an Multicast-Adressen senden, die von Gruppen von Endpunktzielen empfangen werden. Unter diesen Multicast-Adressen sind Broadcast-Adressen eine besondere Form. Sie gruppieren alle Endpunktziele im LAN.

Ethernet-Switch-Typen

Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Ethernet-Switches: verwaltete Ethernet-Switches und nicht verwaltete Ethernet-Switches.

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Verwalteter Ethernet-Switch

Verwaltete Ethernet-Switches sind Switches, die verwaltet und programmiert werden können, um bestimmte Ergebnisse zu erzielen und bestimmte Aufgaben auszuführen. Sie erreichen diese Vorgänge, indem sie die Geschwindigkeit anpassen und Anwender zu Untergruppen zusammenfassen, um den Netzwerkverkehr zu überwachen.

Nicht verwalteter Ethernet-Switch

Unmanaged Ethernet-Switches hingegen sind Switches ohne Benutzerkonfiguration. Sie können einfach eingesteckt und eingeschaltet werden.

Beste Ethernet-Switches

Im Folgenden werden einige beliebte Ethernet Switches auf dem Markt aufgeführt, wie Amazon, Best Buy, Walmart usw.

• Cisco Business CB110-8T-D Unmanaged Switch
• NETGEAR Nighthawk S8000 8-Port Gigabit Managed Gaming Switch
• Tenda SG108 (Gigabit-Ethernet Netzwerkswitch mit 8 Anschlüssen)
• Netgear 8-Port-Gigabit-Ethernet-Switch ohne Management (GS108)
• Netis ST3124P 24-Port-10
• D-Link Ethernet-Switch (DGS-1008G)
• TP-Link TL-SG108
• OOSSXX 8 Port Gigabit Poe-Switch (Power over Ethernet)

Ethernet-Splitter verglichen mit Switch

Ein Ethernet-Splitter wird verwendet, um eine Ethernet-Verbindung in mehrere umzuwandeln. Es handelt sich um einen kleinen „Transit“ mit 3 Ethernet-Ports, 2 auf der einen Seite und 1 auf der anderen.

Der Ethernet-Splitter erhöht nicht die Anzahl der über Ethernet verbundenen Geräte. Wenn Sie die Kabel vom Router mithilfe eines Splitters zu einem Kabel zusammenführen, brauchen Sie am anderen Ende einen Splitter, um die Verbindung wieder in zwei Kabel aufzusplitten, die zwei Geräte verbinden. Es sind also jedes Mal zwei Ethernet-Splitter erforderlich.

Der größte Nachteil eines Ethernet-Splitters besteht darin, dass er die Anzahl der verwendeten Drähte in einem Cat 5e Ethernet-Kabel reduziert und den Datendurchsatz von 1000 Mbps auf 100 Mbps verringert. Im Vergleich zu einem Ethernet-Switch oder -Hub ist ein Ethernet-Splitter daher nicht empfehlenswert.

Ethernet-Switch verglichen mit Hub

Ein Ethernet-Hub oder einfach nur Hub ist ein Netzwerk-Hardwaregerät, das mehrere Ethernet-Geräte miteinander verbindet und sie als ein einziges Netzwerksegment agieren lässt. Er wird auch als Netzwerk-Hub, Repeater-Hub, Multiport-Repeater oder aktiver Hub bezeichnet.

Ethernet-Hubs ähneln Ethernet-Switches insofern, als dass angeschlossene Geräte im LAN über mehrere Ports mit ihnen verbunden werden. Der größte Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass Ethernet-Hubs die Bandbreite gleichmäßig auf die Ports verteilen, während Ethernet-Switches bestimmten Ports mehr Bandbreite zuweisen können, ohne die Netzwerkleistung zu beeinträchtigen.

Empfohlener Artikel: Hub verglichen mit Switch: Was ist der Unterschied zwischen ihnen?

Wenn also viele Geräte in einem Netzwerk aktiv sind, bieten Ethernet-Switches eine robustere Leistung als Ethernet-Hubs. Und Ethernet-Hubs wurden in vielen Bereichen durch Ethernet-Switches ersetzt, außer in sehr alten Installationen oder bei speziellen Anwendungen. Im Jahr 2011 wurde die Verbindung von Netzwerksegmenten durch Hubs oder Repeater durch IEEE 802.3 abgeschafft.

Ethernet-Switch verglichen mit Router

Im Vergleich zu einem Ethernet-Switch verbindet ein Ethernet-Router Netzwerke mit anderen Netzwerken, in der Regel LANs mit WANs. Router werden in der Regel am Gateway zwischen Netzwerken platziert und leiten Datenpakete durch das Netzwerk.

Die meisten Unternehmensnetzwerke nutzen die Kombination aus Switches, Hubs und Routern sowie kabelgebundene und kabellose Technologie.

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