Netzwerk Switches: Vergleich und Entscheidungshilfe für den perfekten Kauf

Unsere Wahl: TP-Link TL-SG605E 5-Ports Gigabit Easy Smart

Netzwerk Switch ist der Begriff für einen Verteiler beziehungsweise eine Netzwerkweiche, also ein Kopplungselement zur Verbindung von Netzwerksegmenten. Ein Netzwerk Switch sorgt dafür, dass "Frames"/Datenpakete innerhalb eines Segments beziehungsweise einer Broadcast-Domain ankommen. Im Allgemeinen bezieht sich der Begriff Netzwerk Switch auf eine Multiport Bridge - ein Netzwerkgerät, das Frames anhand der Informationen aus dem Data Link Layer weiterleitet. Der Begriff Switch gibt nicht die Funktion des Geräts wieder, sondern stammt aus der leitungsvermittelnden Technik. Ein Netzwerk Switch ist auch unter den Begriffen Bridging Hub oder Switching Hub bekannt. Es existieren diverse verschiedene Arten von Netzwerk Switches. Switches, die Daten auf der Netzwerkschicht verarbeiten, werden als Multilayer Switches oder Layer 3 Switches bezeichnet. (Repeater) Hubs sind Geräte auf Layer 1 beziehungsweise Netzwerkschicht 1. Es gibt SAS Expander, Ethnernet Switches und Fibre Channel Switches, wobei FC oder Fibre Channel ein Standardprotokoll aus dem Bereich Speichernetzwerke definiert.

Die Entwicklung des Ethernet Switches nahm Ende der 1980er Jahre ihren Anfang. Bessere Hardware und unterschiedliche Anwendungen hatten 10-MBit-Netzwerke bei Campusnetzen und im Rechenzentrumsbetrieb überfordert. Daher begann man, Netze über Router zur Bildung von Subnetzen zu segmentieren. Dieses Vorgehen erhöhte zwar die Effizienz, aber auch die Komplexität der Netze. Außerdem steigerte es die Kosten von Installation und Administration erheblich. Die Geburtstunde des Netzwerk Switches war gekommen. 1990 brachte das US-Unternehmen Kalpana das erste, kommerziell verfügbare Modell mit sieben 10-MBit-Ethernet-Ports heraus. Der Switch überzeugte durch seine einfache und transparente Platzierung im bestehenden Netz. Mitte der 1990er Jahre erreichten Fast Ethernet Switches eine neue, ungeahnte Reife und Qualität. Heutzutage werden Segmente, die aus bis zu mehreren tausend Rechnern bestehen, einfach und mühelos mit Netzwerk Switches verbunden. Sie finden sowohl in privaten als auch geschäftlichen Netzwerken Verwendung. Auch temporäre Netzwerke wie LAN-Parties können mit Netzwerk Switches performant gekoppelt werden.

Einfache Netzwerk Switches arbeiten ausschließlich auf der Schicht 2 oder Sicherungsschicht des OSI-Modells. Layer 2 und Layer 3 Switches sind höhere Switches. Layer 2 Geräte sind für gewöhnlich kleine, unkomplizierte Geräte ohne Management-Funktionen. Außerdem verfügen sie nur über einen geringen Funktionsumfang wie Statistiken oder Portsperren. Layer 3 Switches verfügen über Management-Funktionen: Sie überzeugen mit Steuer- und Überwachungsfunktionen, so beispielsweise Routing, IP-Filterung oder Priorisierung für Quality of Service. Im Gegensatz zu einem Router erfolgt die Entscheidung über Weiterleitung bei einem Layer 3 Switch wesentlich schneller. Höhere Switches wie Layer 4 Switches unterscheiden sich in Funktion und Ausstattung sehr stark von Hersteller zu Hersteller. Die Steuerung beziehungsweise Konfiguration eines Netzwerk Switches mit Managementfunktionen erfolgt für gewöhnlich über eine Weboberfläche, eine Kommandozeile oder eine Steuerungssoftware - je nach Hersteller.

Netzwerk Switches wie der D-Link DGS-105/E 5-Port Layer2 Gigabit Switch oder der TP-Link TL-SG108 8-port Metal Gigabit Switch(10/100/1000M RJ45 ports, lüfterloses Passivkühlkonzept) bestechen durch zahlreiche, nicht zu unterschätzende Vorteile. So gibt es keine Datenkollision, wenn gleichzeitig zwei Netzteilnehmer Daten oder Informationen senden, weil der Switch intern beides gleichzeitig übermitteln kann. Rechnerisch überzeugt ein Netzwerk Switch mit der achtfachen Geschwindigkeit eines entsprechenden Hubs. Außerdem leitet ein Netzwerk Switch die Daten nur an den Port weiter, an dem sich tatsächlich der Empfänger befindet. Auf diese Art und Weise wird Spionage durch Nutzung des Promiscuous Mode der Netzwerkkarte verhindert. Der Voll-Duplex-Modus ermöglicht das simultane beziehungsweise gleichzeitige Versenden und Empfangen von Daten - eine Tatsache, die eine Verdoppelung der Übertragungsrate mit sich bringt. Kollisionen sind nicht mehr möglich. Die Folge: eine bessere Ausnutzung der physisch möglichen Übertragungsrate. An jedem Port können Geschwindigkeit und Duplex-Modus unabhängig und individuell ausgehandelt werden. Außerdem können zwei oder mehr physische Ports mittels statischer oder dynamischer Verfahren gebündelt, also zusammengefasst werden.

Ein Nachteil von Netzwerk Switches ist die Erschwerung der Fehlersuche in einem Netz. Frames sind nicht mehr überall sichtbar, so dass der Administrator es mitunter schwer hat, den Netzwerkverkehr zu beobachten. Daher verfügen manche Netzwerk Switches über die Funktion des sogenannten Port Mirroring. Auf diese Art und Weise kann der Administrator dem Switch mitteilen, welche Ports beobachtet werden sollen. Hierfür wurde das SMON-Protokoll entwickelt - neben dem Remote Monitoring (RMON) ein Verfahren zur Kontrolle des Datenverkehrs von Switches und Routern. Ein weiterer Nachteil von Netzwerk Switches ist die höhere Latenzzeit. Bei Unterschieden im Millionstelsekundenbereich fällt diese allerdings nur sehr selten Gewicht.

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