Switch

Datentransfer funktioniert schneller mit dem Netzwerk Switch

Für ein funktionierendes Netzwerk ist eine Komponente unverzichtbar, die mehrere Stationen miteinander verbinden kann. Diese Aufgabe übernimmt in der Regel entweder ein HUB oder ein Netzwerk Switch. Während eine Netzwerkkarte die Daten für die Übertragung vorbereitet und sortiert und der Router entscheidet, welche Wege die Daten nehmen sollen, verteilt der Netzwerk Switch die Datenpakete im Netzwerk.

Schnelle und zielgenaue Datenweiterleitung

Im Unterschied zu einem HUB stellt der Switch dabei eine direkte Verbindung zwischen den Endgeräten her – sofern ihm die eindeutig identifizierbaren MAC-Adressen bekannt sind. Ist das nicht der Fall, senden der Netzwerk Switch die Datenpakete an alle erreichbaren Anschlüsse und merkt sich deren Adressen, sobald er Antwortpakete retour erhält. Im Gegensatz zu einem HUB wird durch einen Switch zudem die Bandbreite des Netzwerkes nicht limitiert.

Der Netzwerk Switch arbeitet dabei auf der Sicherheitsschicht des OSI Schichtenmodells – dieses Modell unterteilt die Aufgaben der Kommunikation in sieben Schichten, die aufeinander aufbauen. Die Sicherheitsschicht ist Schicht 2; einige hochleistungsfähige Switches sind auch in der Lage, auf Schicht 3, der Vermittlungsschicht zu arbeiten. Das ist normalerweise den Routern vorbehalten; ein Layer 3 Switch kommt so auch ohne Router aus und leitet die Daten direkt an die Ziel-IP-Adresse weiter.

Welcher Port wird freigeschaltet?

Ein Netzwerk Switch verfügt über verschiedene Anschlüsse, so genannte Ports, die unabhängig voneinander Daten senden und empfangen. Die Hauptaufgabe des Switch liegt darin zu entscheiden, an welchem Port eingetroffene Daten wieder ausgesendet werden – also darin, welchen Port er freischaltet. Dafür wurden verschiedene Methoden entwickelt: Die grundlegende Methode ist die Store-and-Foreward, übersetzt etwa speichern und weiterleiten. Der Netzwerk Switch schaut sich die Ziel-Mac-Adresse der eingetroffenen Daten an und überprüft das Datenpaket vor der Weiterleitung. So werden fehlerhafte Pakete nicht weitertransportiert. Die Überprüfung macht diese Methode langsamer als die so genannte Cut Through Methode, bei der die Datenpakte direkt an die Zieladresse weitergeben werden. Dabei können jedoch auch fehlerhafte Daten das Ziel erreichen. Ein Kompromiss aus beiden Methoden ist der Error Free Cut Through: Der Netzwerk Switch schickt die Datenpakete gleich weiter, speichert abr eine Kopie und überprüft diese. Tauchen zu viele fehlerhafte Datenpakete innerhalb einer kurzen Zeit auf, schaltet er in den Store-and-Forward-Modus um. Bei der Fragment Free Variante werdennur die ersten 64 Bits eines Datenpaketes überprüft, sind diese fehlerfrei, leitet der Switch es weiter.

Switches können große Datenmengen innerhalb von kurzer Zeit weitertransportieren. Moderne DSL Modems, die unverzichtbare Hardware für den Internetzugang, setzen sich daher aus einem Modem, einem Router und einem Switch zusammen – so ermöglichen sie den schnellen Datentransfer zwischen dem Computer und dem Internet.