Da unsere Welt immer mehr zu einem globalen Dorf wird, wird eine zuverlässige und effiziente Vernetzung sowohl im Geschäfts- als auch im Privatbereich zu einem entscheidenden Bedürfnis. Netzwerk-Switches bilden das Herzstück Ihrer Ethernet-Infrastruktur, egal ob es sich um ein Smart Home, ein kleines Unternehmen oder ein Unternehmensnetzwerk handelt. Switches sind jedoch nicht leicht zu verstehen, da die meisten Menschen nicht verstehen, warum ein Netzwerk-Switch benötigt wird, wenn ein Computer, ein Drucker und andere Geräte angeschlossen sind. Dieser Leitfaden wurde entwickelt, um ein klares Konzept der Funktionalität von Netzwerk-Switches, ihrer Typen und ihrer Bedeutung in der modernen Vernetzung zu vermitteln. Dieser Artikel gibt Ihnen die notwendigen Werkzeuge an die Hand, um sich in vielen Netzwerkbereichen zurechtzufinden, vom Verständnis, wie sie Maschinen bei der Zusammenarbeit unterstützen, bis hin zur Untersuchung, wie sie Leistung und Skalierbarkeit verbessern. Aber zuerst müssen Sie vollständig verstehen, was Netzwerk-Switches sind und wie sie funktionieren, was grundlegend für das Verständnis der digitalen Systeme ist, die uns die Kommunikation ermöglichen.
Was genau ist ein Netzwerk-Switch?
Wie funktioniert ein Netzwerk-Switch?
Ein Netzwerk-Switch sorgt dafür, dass Geräte innerhalb des LAN (Local Area Network) ordnungsgemäß miteinander kommunizieren. Er arbeitet auf Schicht 2 der OSI-Modellstruktur und verwendet die MAC-Adressen von Geräten zum Senden von Datenpaketen. Wenn ein bestimmtes Gerät Daten über ein Datenpaket sendet, empfängt der Switch diese, identifiziert das Ziel über die MAC-Adressierung und sendet das Paket dann nur an dieses Gerät. Dieses Verfahren zielt auf bestimmte Geräte statt auf mehrere Geräte ab und reduziert so sowohl die Überlastung als auch die Leistung. Einige erweiterte Switches unterstützen möglicherweise Schicht 3 von OSI und können für erweiterte Netzwerkanforderungen routen.
Vorteile der Implementierung von Netzwerk-Switches in einer LAN-Umgebung
Eine bessere Netzwerkleistung ist einer der Hauptvorteile der Verwendung von Netzwerk-Switches in einem LAN-Setup. Da die Switches Datenpakete nur an die vorgesehenen Empfänger senden, tragen sie dazu bei, überflüssige Daten und Verkehr im Netzwerk zu reduzieren. Ein weiterer Faktor, der mir gefällt, ist die erweiterte Sicherheit, da der Verkehr über die Geräte sehr spezifisch und im Zugriff beschränkt ist. Ebenso verwende ich erweiterte Switches mit Layer-3-Funktionen, die Routing in den Switch einbetten, um die Effektivität zu erhöhen, mit der ich komplexe Netzwerke verwalte und Hochgeschwindigkeitsverbindungen über Glasfaser-Switches ermögliche. Im Allgemeinen ermöglichen mir Netzwerk-Switches auch, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Erweiterbarkeit in meinem LAN-Design zu verbessern.
Unterschied zwischen einem Switch und einem Router
Die Funktionsunterscheidung besteht darin, dass Router und Switches als Geräte kategorisiert werden, die in einem Netzwerk verwendet werden. Ein Switch funktioniert nur in einem einzigen LAN-Gehäuse und kommuniziert mit zahlreichen Geräten wie einem PC, einem Drucker oder einem Server, indem er die Informationen an einen gewünschten Ort überträgt. Die Funktion eines Routers besteht jedoch darin, zwei oder mehr Netzwerke zu verbinden, sodass ein LAN-Netzwerk mit dem Internet verbunden werden kann, und die Rolle der Übertragungen zwischen mehreren Netzwerken wird durch den den Netzwerken zugewiesenen Adressen bestimmt. Einfach ausgedrückt wird der gesamte interne Datenverkehr, der aus einem einzigen Netzwerk stammt, von meinem Switch verwaltet, während die gesamte externe Kommunikation, die aus verschiedenen Netzwerken ausgeht oder eingeht, von einem Router gesteuert wird, der dann die Daten innerhalb dieser Netzwerke entsprechend verbindet und überträgt.
Verwaltete Switches vs. nicht verwaltete Switches
Managed Switches verstehen: Definition und Vorteile
Wenden Sie sich an einen Experten, wenn Sie nach einem verwalteten Switch suchen. Ein verwalteter Switch bietet verschiedene erweiterte Netzwerkkomponenten sowie die Möglichkeit, den Datenverkehr im Netzwerk anzupassen, zu konfigurieren und zu überwachen. Dies ist erforderlich, um Internetdienste zu betreiben. Im Gegensatz zu einem nicht verwalteten Switch, der im wahrsten Sinne des Wortes ein Plug-and-Play-Gerät ist, können IT-Mitarbeiter und Netzwerkadministratoren bei einem verwalteten Switch verschiedene Parameter wie Datenverkehrspriorisierung, Authentifizierungssicherheit und VLAN-Erstellung anpassen. All diese Funktionen ermöglichen es Unternehmen, die Netzwerkfunktion zu verfeinern, Bandbreitenressourcen besser zuzuweisen und die Sicherheit zu stärken.
Ein verwalteter Switch kann beispielsweise dazu verwendet werden, sich vorzustellen, dass Sie virtuell vor einem großen Publikum sprechen. Dies ist für den Benutzer eine große Hilfe, da das Gerät überwachte Änderungen und Verbesserungen unterstützt. Diese Geräte verfügen über Sensoren, die es ermöglichen, den Datenverkehr von Voice- oder Video-over-IP oder Datenkonferenzen dorthin zu leiten, wo er am dringendsten benötigt wird, was zu einem nahtlosen Übergang führt. Darüber hinaus ermöglichen Geräte mit Redundanzkonfigurationen wie STP, dass der Netzwerkverkehr entlang des Pfads geleitet wird, wodurch das Netzwerk betriebsbereit bleibt. Unterm Strich lässt sich sagen: Wenn Sie ein Netzwerkgerät benötigen, das sich für große Unternehmensnetzwerke oder Setups eignet, bei denen Zuverlässigkeit und eine Vielzahl von Anpassungen erforderlich sind, sind verwaltete Switches genau das Richtige für Sie.
Unmanaged Switches verstehen und wann sie eingesetzt werden
Ein nicht verwalteter Switch kann als benutzerfreundliches Plug-and-Play-Gerät betrachtet werden, das grundlegende Konnektivität ohne Anforderungen an Einstellungen oder Konfigurationen ermöglicht. Im Gegensatz zum verwalteten Switch sind sie normalerweise nicht anpassbar. Es gibt mehrere Variablen, die konfiguriert werden können, wie z. B. Geschwindigkeit und Duplexmodus, aber man muss sich darüber keine Gedanken machen, da diese ideal für Heimbüros, Heimnetzwerke oder Fälle sind, in denen nur ein wenig Einrichtung erforderlich ist. Da keine Funktionen und Verwaltungskontrolle erforderlich sind, sind sie kostengünstig und erfordern wenig Wartung. Dies macht den nicht verwalteten Switch zu einer perfekten Option für grundlegende Netzwerkfunktionen.
Wann sollten verwaltete oder nicht verwaltete Switches verwendet werden?
Die Wahl zwischen einem verwalteten oder nicht verwalteten Switch hängt von den spezifischen Anforderungen des Benutzers oder der Organisation hinsichtlich der erforderlichen Kontrolle über die Umgebung und deren mögliches zukünftiges Wachstum ab. Verwaltete Switches eignen sich beispielsweise gut für weitläufige Netzwerke oder Netzwerke, die mehr Sicherheit und Flexibilität benötigen, um den Datenverkehr effizient zu verwalten. Diese verwalteten Switches verfügen über verbesserte Funktionen wie virtuelle lokale Netzwerke, Quality of Service-Konfigurationen und Verkehrsüberwachungssysteme. All diese Tools tragen dazu bei, die Leistung zu steigern und die Zuverlässigkeit des Netzwerks zu verbessern. Darüber hinaus ermöglichen verwaltete Switches Redundanzprotokolle wie das Spanning Tree-Protokoll, das die Fehlertoleranz in komplexen Systemen erhöht.
Unmanaged Switches hingegen eignen sich für kleine Netzwerke und Umgebungen, bei denen niedrige Kosten und grundlegende Plug-and-Play-Funktionalität die wichtigsten Kriterien sind. Sie eignen sich für den Anschluss an Low-Level-Geräte wie Drucker und Workstations oder Access Points, für die keine Einstellungen konfiguriert werden müssen oder für die kein Administratorzugriff gewährt werden muss. Allerdings mangelt es den Switches auch an Netzwerktransparenz und erweiterten Konfigurationsmöglichkeiten, sodass sie mit flexiblen oder sich ändernden Umgebungen inkompatibel sind.
Letztendlich sollte die Auswahl zwischen verwalteten und nicht verwalteten Switches von der Netzwerkgröße, den zur Verfügung stehenden Mitteln, dem gewünschten Zugriffs- oder Kontrollniveau und dem Umfang des Netzwerkwachstums abhängen. Unternehmen, die in Zukunft wachsen möchten oder eine bessere Sicherheit und Verkehrsverwaltung benötigen, finden verwaltete Switches möglicherweise attraktiver und langlebiger. Nicht verwaltete Switches bieten gut funktionierende Netzwerke zu einem niedrigen Preis für einfachere Netzwerkinfrastrukturen, aber es ist möglich, dass nicht verwaltete Gigabit-Ethernet-Verbindungen auf ihnen nicht funktionieren.
Aufbau Ihres Heimnetzwerks mit einem Ethernet-Switch
Geräte über Ethernet-Ports verbinden – Vorgehensweise
Der erste Schritt besteht darin, alle Elemente wie Computer, Drucker, Zugriffspunkte und andere Geräte zusammenzutragen, die Sie mit dem Switch verbinden möchten.
- Verwenden Sie ein Ethernet-Kabel, um jedes Gerät an einen leeren Port am Switch anzuschließen.
- Der nächste Schritt besteht darin, ein Ethernet-Kabel vom Switch zu einem Router zu verlegen. Dadurch wird allen aktuell verbundenen Geräten eine Internetquelle bereitgestellt.
- Starten Sie den Switch und prüfen Sie, ob alle Stecker und Kabel an den richtigen Stellen sitzen und eingeschaltet sind. Stellen Sie sicher, dass Gerät 1 richtig eingesteckt ist.
Sehen Sie sich die LED-Leuchtanzeigen der Schalter an, um die Verbindungen zu überprüfen und sicherzustellen, dass alle Netzwerkgeräte, z. B. Drucker, ordnungsgemäß funktionieren, um die Geräte zu testen.
Optimierung der Netzwerkleistung und des Verkehrsflusses
Die Optimierung der Netzwerkleistung und des Verkehrsflusses erfordert fortschrittliche Technologien, Anwendungen und Weitsicht. Zunächst einmal ist die Implementierung von VLANs (virtuelle lokale Netzwerke) eine hervorragende Möglichkeit, den ARP-Verkehr zu steuern, da sie die Netzwerküberlastung reduziert. Es ist auch eine gute Möglichkeit, die Sicherheit zu erhöhen. Die Verlangsamung der Übermittlung nicht sensibler Daten kann durch die Einstellung von Dienstgüteparametern erreicht werden. Diese Einstellungen sind sehr nützlich, um kritische Daten zu bestimmen und Ressourcen im Netzwerk zuzuweisen, um Low-Band-Anwendungen wie Videokonferenzen einzurichten. Verwalten Sie die Netzwerkleistung regelmäßig mit Verwaltungstools, die Einblicke in wichtige Daten wie Bandbreitendiagramme, Latenzbewusstsein und Paketverlust geben. Auch die regelmäßige Aktualisierung des Internetmodems und die Überarbeitung seiner Firmware hilft der Hardware, mit den aktuellen und weltweit akzeptierten Systemen Schritt zu halten. Solche Maßnahmen ermöglichen es, die Netzwerkfunktionalität entsprechend anzupassen und zu verbessern, um bestehende und zukünftige Anforderungen zu erfüllen.
Häufige Probleme im Zusammenhang mit Netzwerken und ihre Lösungen
Im ersten Schritt zur Behebung gängiger Netzwerkprobleme muss ein klares Verständnis entwickelt werden. Zunächst sollten die physischen Verbindungen überprüft werden. Kabel sollten auf lose Anschlüsse überprüft und nicht richtig in die Anschlüsse der Netzwerkgeräte eingesteckt werden, einschließlich Ethernet-Anschlüssen und -Kabeln. Anschließend sollten die Netzwerkgeräte, also Router und Switches, überprüft werden, ob sie eingeschaltet sind und ordnungsgemäß funktionieren. Ein Neustart solcher Geräte kann kleine Fehler beheben. Wenn das Problem jedoch immer noch nicht behoben ist, überprüfen Sie die Konfigurationseinstellungen des Netzwerks, z. B. IP-Adressen, DNS-Server und das Standard-Gateway. Dadurch wird sichergestellt, dass die benutzerdefinierten Einstellungen des Benutzers die Kommunikation mit dem Dienstanbieter nicht beeinträchtigen.
In privaten Umgebungen und bei der Bereitstellung von drahtlosen Netzwerken können andere Geräte die Verbindung stören, und sogar physische Barrieren wie Wände haben einen erheblichen Einfluss. Während der Zusammenstellung eines Netzwerks ist es praktisch, einen Netzwerkanalysator zur Hand zu haben, um aktive Kanäle zu bestimmen, während man versucht, die WLAN-Einstellungen richtig vorzunehmen und die Leistung der mit dem Netzwerk verbundenen Geräte wie Smart-TVs, Spielekonsolen und Internet-Peripheriegeräte zu optimieren. Wenn jedoch bei anderen Geräten langsame Geschwindigkeiten oder hohe Latenzen auftreten, ist es ratsam, zuerst die Internetverbindung zu prüfen, bevor man mit einem Geschwindigkeitstesttool Annahmen trifft, indem man die erreichte Geschwindigkeit mit dem angebotenen Abonnement vergleicht. Und nicht zuletzt, wenn eigenartige Netzwerkmasken dazu führen, dass eine Firewall oder das VPN nicht richtig funktioniert, würde dies dazu führen, dass anderen Geräten der Zugang zur Kommunikationsressource verwehrt wird. Nach all dem können die Schritte oder der Prozess jedoch zahlreiche Probleme mit sich bringen.
Häufige Missverständnisse über Netzwerk-Switches
Wie viele Netzwerk-Switches benötigen Sie?
Die Anzahl der benötigten Netzwerkkabel hängt von der Anzahl der Geräte ab, die Sie an den Switch anschließen möchten. Jedes Gerät, einschließlich Computer, Drucker und Spielekonsolen, muss mit einem Ethernet-Kabel verbunden werden. Sie benötigen außerdem ein Kabel, um Ihren Router mit dem Netzwerk-Switch zu verbinden. Wenn Sie beispielsweise maximal fünf Geräte an einen Switch anschließen möchten, benötigen Sie insgesamt sechs Kabel, fünf für die Geräte und eines für den Router. Stellen Sie immer sicher, dass die Kabel die richtige Länge haben und die Geräte problemlos erreichen können.
Welche Funktion hat eine MAC-Adresse? Und eine IP-Adresse?
Eine MAC-Adresse (Media Access Control) ist eine Adresse, die eindeutig ist und nur einer bestimmten Hardware eines Netzwerkgeräts zugewiesen wird, z. B. einem Netzwerkadapter auf einem Computer. Diese Adresse dient auf der Datenverbindungsschicht zur Identifizierung von Geräten innerhalb eines lokalen Netzwerks und erleichtert deren Kommunikation mit den Geräten.
Eine IP-Adresse (Internet Protocol)
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Funktionen der MAC-Adresse und der IP-Adresse nahtlos miteinander interagieren. Die erste ist dafür verantwortlich, dass die Daten innerhalb der Grenzen des lokalen Netzwerks übermittelt werden, und die zweite für das globale Routing und die Kommunikation innerhalb des Netzwerks. Beide sind von entscheidender Bedeutung.
Warum sind die Schichten 2 und 3 im Kontext des OSI-Modells wichtig?
Schicht 2 und Schicht 3 des OSI-Modells (Open Systems Interconnection) sind für die reibungslose Kommunikation innerhalb eines Netzwerks von entscheidender Bedeutung.
Die zweite Schicht wird als Datenverbindungsschicht bezeichnet und hat die Funktion, Geräten im selben Netzwerk die direkte Kommunikation untereinander zu ermöglichen. Sie kontrolliert die MAC-Adressen der Geräte, um ihre Identifizierung und lokale Kommunikation zu ermöglichen. Die Hauptaufgaben sind Fehlererkennung, Frame-Synchronisierung und Flusskontrolle.
Schicht 3, die Netzwerkschicht, erleichtert die netzwerkübergreifende Kommunikation mithilfe von IP-Adressen und „Routing“. Sie findet durch Routing, logische Adressierung und andere Prozesse die richtige Richtung, in die die Datenpakete gesendet werden sollen. Sie stellt sicher, dass sie ihr Ziel erreichen, unabhängig davon, wie viele Netzwerke beteiligt sind.
Diese ermöglichen eine zuverlässige und einheitliche Datenübertragung über einen konstanten Zeitraum in einem Netzwerk oder zwischen mehreren Netzwerken und verbessern so die Vernetzung von Systemen erheblich.
Im heutigen Video untersuchen wir: Welchen Teil übernehmen Router und Switches in einem Netzwerk?
Kabelgebundene Netzwerkrouter und ihre wesentlichen Funktionen
Routing-Daten: Die Hauptaufgabe eines Routers besteht darin, Datenpakete von einem Netzwerk zu einem anderen zu übertragen und dabei die am besten geeignete Route zu bestimmen.
- IP-Adressierung: Router weisen den mit dem Netzwerk verbundenen Geräten außerdem IP-Adressen zu und geben jedem Gerät so eine eindeutige Kennung.
- Netzwerkintegration: Ein Router schafft verschiedene Integrationen, verbessert so die Netzwerksicherheit und reduziert den Datenverkehr im lokalen Netzwerk.
- Datenkontrolle: Router helfen bei der Verwaltung der Datenübertragung von einem Netzwerk zu einem anderen, um Verzögerungen im Netzwerk zu vermeiden.
- Firewall-Funktionen: Eine der Grundfunktionen eines Routers ist eine Firewall, die als zusätzliche Netzwerksicherheitsebene dient, um unbefugten Zugriff und Cyberangriffe zu verhindern.
- Kabelgebundene Konnektivität: Router, insbesondere kabelgebundene, befinden sich in einem Bereich mit hohen Geschwindigkeiten und stabilen Verbindungen; daher eignen sie sich am besten für anstrengende Aktivitäten wie Konferenzen und datenintensive Vorgänge.
Wann ist ein Switch und wann ein Router zu verwenden?
Es ist wichtig zu wissen, wann es angebracht ist, einen Switch und wann einen Router zu verwenden, insbesondere beim Entwurf einer robusten Netzwerkinfrastruktur. Ein Switch eignet sich am besten für den Einsatz in einem begrenzten geografischen Bereich, beispielsweise einem Bürogebäude, in dem sich mehrere Geräte befinden und miteinander interagieren müssen, sowie Ressourcen wie ein Drucker oder ein Server. Er verteilt die Daten intelligent innerhalb des Netzwerks, indem er die Informationen nur an das erforderliche Nachrichtengerät sendet, was den Netzwerkverkehr reduziert und seine Leistung verbessert.
Umgekehrt wird ein Router unverzichtbar, wenn mehrere Netzwerke und Geräte im LAN betrieben werden, die auf das Internet zugreifen möchten. Sie führen komplexe, aber routinemäßige Aufgaben aus, wie z. B. die Vergabe von IPs für jedes Gerät im Netzwerk, das Weiterleiten von Datenpaketen an die jeweiligen Netzwerke und die Integration anderer Funktionen wie Sicherheitswände. Router sind jedoch praktischer, wenn Geräte und Netzwerke separat interagieren oder wenn eine weltweite Verbindung hergestellt werden soll, z. B. wenn das Internet auf mehreren Geräten in einem Büro oder Haus gemeinsam genutzt wird.
In einem Szenario, in dem alles sehr detailliert ist, kann die Kombination eines Switches mit einem Router ausreichen. Ein Switch kümmert sich um die interne Kommunikation zwischen Geräten innerhalb des lokalen Netzwerks und ein Router sorgt für Kommunikation und Verbindungen zur größeren Welt außerhalb des lokalen Netzwerks und stellt sicher, dass beide Enden des Netzwerks effizient arbeiten.
Die Funktion eines Routers in der Netzwerkschicht
Router arbeiten auf der Netzwerkschicht des OSI-Modells und sind dafür verantwortlich, den besten Weg für Datenpakete zu finden, um eine Verbindung zu einem Remote-Server herzustellen. Dies wird durch die Verwendung von IP-Adressen erreicht, die den Paketfluss zwischen verschiedenen Netzwerken identifizieren und verwalten. Router beschränken sich nicht nur auf die Verwaltung statischer IP-Adressen für Netzwerke, sondern ermöglichen auch bestimmte Funktionen wie die dynamische IP-Adresszuweisung, Paketweiterleitung, Wartung der Routing-Tabelle und Netzwerkverkehrsmanagement sowie andere wichtige Aufgaben. Darüber hinaus helfen sie bei der Aufteilung von Netzwerken, bieten zusätzlichen Schutz und ermöglichen die Verwendung dynamischer Routing-Protokolle in größeren Netzwerksystemen, da sie Vielseitigkeit bieten.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
F: Was wissen Sie über Netzwerk-Switches?
A: Ein Netzwerk-Switch kann als Kanal definiert werden, der verschiedene Geräte mit einem LAN verbindet. Er empfängt Datenpakete vom Netzwerk und leitet sie an das vorgesehene Empfängergerät weiter. Dies verbessert letztendlich die Effizienz und Geschwindigkeit des Netzwerks. Switches funktionieren, indem sie ein lokales Netzwerk unterteilen und in kleinere Segmente umwandeln, um den Gesamtverkehr in ihren Mikroprozessorsystemen zu reduzieren.
F: Können Sie einige Schaltertypen nennen? Mit anderen Worten, identifizieren Sie die verschiedenen Kategorien, die bei Schaltern verwendet werden.
A: Es gibt mehrere Kategorien von Switches, wie Smart Switches, Unmanaged Switches und sogar Managed Switches. Unmanaged Switches fallen in erster Linie unter tragbare Geräte, die mit Strom betrieben werden und in Privathaushalten oder kleinen Büros verwendet werden können. Managed Switches bieten maximale Kontrolle und ermöglichen dem Endbenutzer, die Optionen zu konfigurieren, die am besten zu ihm passen. Im Vergleich dazu ermöglichen Smart Switches die Integration einiger zusätzlicher Funktionen, sind aber in erster Linie nicht für komplexe Geräte und Systeme gedacht.
F: Was ist ein großer Differenzierungsfaktor bei der Diskussion zwischen Gigabit-Ethernet und Fast Ethernet?
A: Fast-Ethernet-Verbindungen können auf Geräten mit 100 Mbit/s betrieben werden, während Gigabit-Ethernet auf Verbindungen um die 1,000-MB- oder manchmal 1-GB-Grenze läuft. Bei der Arbeit mit großen Dateiübertragungen oder mit vielen Anwendungen mit Bandbreitenanforderungen ermöglicht die Verwendung von Gigabit-Ethernet eine schnellere Datenübertragung als mit anderen verfügbaren Tools.
F: Beschreiben Sie den PoE-Switch und heben Sie seine Vorteile hervor.
A: Ein Power-over-Ethernet-Switch kann Strom und Daten an Geräte übertragen, die diese ausschließlich über Ethernet-Kabel empfangen können. Dank dieser Funktionen kann das Gerät auf zusätzliche Stromkabel verzichten. Darüber hinaus bietet es weitere Vorteile, da das Gerät drahtlose Zugriffspunkte, VoIP-Telefone und IP-Kameras mit Strom versorgen kann. Dadurch wird die Installation solcher Geräte erheblich vereinfacht.
F: Wie viele Ports sollte man für einen Netzwerk-Switch auswählen?
A: Sie müssen bestimmen, wie viele Geräte Sie an den Switch anschließen möchten, um zu bestimmen, wie viele Ports erforderlich sind. Um Ihnen bei dieser Aufgabe zu helfen, empfiehlt es sich, mit den kabelgebundenen Geräten zu beginnen, die Sie besitzen, und einige Ports hinzuzufügen, um eine spätere Erweiterung zu ermöglichen. Je nach Bedarf werden Multi-Gigabit-Geräte allmählich üblicher, wobei Switches mit 5, 8, 16, 24 und 48 Ports die übliche Wahl sind. Für kleine Büros oder Privathaushalte ist ein Switch mit 8 oder 16 Ports mehr als ausreichend.
F: Können Netzwerk-Switches meine Internetgeschwindigkeit erhöhen?
A: Obwohl Switches nicht direkt dabei helfen, die Internetgeschwindigkeit zu erhöhen, helfen sie doch dabei, Netzwerklatenzen zu beseitigen, indem sie das erforderliche Verkehrsmanagement zwischen verschiedenen Geräten erleichtern. Dadurch wird die Effizienz des Netzwerks gesteigert, was zu einer verbesserten Geschwindigkeit führt, wenn auf mehrere Netzwerkressourcen zugegriffen wird oder das Internet von mehreren Geräten gleichzeitig genutzt wird.
F: Was ist mit virtuellen LANs (VLANs) gemeint und wie werden VLANs in Switches integriert?
A: Ein virtuelles LAN oder VLAN ist eine logische Unterteilung eines einzelnen physischen lokalen Netzwerks (LAN) in mehrere separate Netzwerke. Einige intelligente und IJ-verwaltete Switches verfügen über die Option VLAN, mit der Sie Geräte als Gruppe kombinieren können, ohne ihren geografischen Standort zu berücksichtigen. Das Ergebnis ist eine verbesserte Sicherheit im Netzwerk, Leistung und Verwaltung durch die Trennung des Datenverkehrs, der sich auf verschiedene Abteilungen oder Rollen in einem Unternehmen bezieht.
F: Worin unterscheiden sich Netzwerk-Switches und Router?
A: Obwohl beide Geräte Geräte in einem Netzwerk miteinander verbinden, handelt es sich bei Switches um lokale Geräte, die Computer mit Ethernet-Kabeln verbinden und Informationen von einem Computer zum anderen senden. Router hingegen werden verwendet, um mehrere Netzwerke (wie Ihr Heimnetzwerk und das Internet) zu verbinden und ein Netzwerk zum Routing mit einem anderen zu verbinden. In einigen Heiminstallationen verbindet ein Router die Peripheriegeräte mit dem Internet, während ein Switch mehrere Ethernet-Buchsen für eine kabelgebundene Konfiguration verfügbar macht.
F: Können Netzwerk-Switches meine Privatsphäre in irgendeiner Weise beeinträchtigen?
A: Sowohl theoretisch als auch praktisch stellen Netzwerk-Switches ein vernachlässigbares Risiko für die Privatsphäre eines Benutzers dar, da sie auf der Verbindungsschicht des OSI arbeiten und die Daten in den von ihnen gesendeten Paketen nicht analysieren. Seien Sie jedoch vorsichtig bei der Verwendung verwalteter Switches, da diese den Datenverkehr auf dem Gerät auf höherer Ebene überwachen können. Solche Geräte können Richtlinien zum Schutz der Privatsphäre der Benutzer enthalten und erfordern die Umsetzung angemessener Maßnahmen zum Schutz des Netzwerks vor Eindringlingen oder Beeinträchtigungen.
F: Kann ich meine WLAN-Abdeckung einfach durch Anschließen von Netzwerk-Switches erweitern?
A: Ein Switch ermöglicht nicht die Nutzung von drahtlosen Geräten, kann aber an einen drahtlosen Zugangspunkt angeschlossen werden, um den Bereich zu erweitern, den das WLAN-Signal erreichen kann. Durch die Integration von drahtlosen Zugangspunkten in einen Switch entsteht ein größeres und stärkeres drahtloses Netzwerk. Dies ist insbesondere für große Häuser oder Büros von Vorteil, in denen die Reichweite eines einzelnen WLAN-Routers möglicherweise nicht ausreicht.
Referenzquellen
- Titel:BSM-LP: Bidirektionale Switch-Migration mit Controller-Lastvorhersage für das softwaredefinierte Internet der Dinge, die die Verbindung mehrerer Netzwerkgeräte wie Sensoren und Aktoren erleichtert.
- Autoren: Quanze Liu et al.
- Veröffentlichungsdatum: 2024-07-01
- Zusammenfassung: Dieses Dokument schlägt eine bidirektionale Switch-Migrationsstrategie auf Basis der Lastvorhersage (BSM-LP) für softwaredefinierte Internet of Things-Netzwerke (SD-IoT) vor. Die Autoren verwenden ein Attention-based Gated Recurrent Unit-Modell (ATT-GRU), um Controllerlasten auf Basis historischer Daten vorherzusagen und so unnötige Switch-Migrationen zu vermeiden. Die Studie stellt einen bidirektionalen Switch-Migrationsalgorithmus vor, der die Migrationseffizienz verbessert und gleichzeitig eine Überlastung des Zielcontrollers vermeidet. Versuchsergebnisse zeigen, dass BSM-LP die Lastungleichgewichtsraten im Vergleich zu bestehenden Methoden um durchschnittlich 22.3 % und die Reaktionszeiten um 30.5 % reduziert. Die Methodik umfasst Simulationen und Leistungsbewertungen, um die Wirksamkeit des vorgeschlagenen Ansatzes zu validieren (Liu et al., 2024, S. 24196–24209).
- Titel:ESMLB: Effizientes, auf Switch-Migration basierendes Lastenausgleich für Multicontroller-SDN im IoT
- Autoren: Kshira Sagar Sahoo et al.
- Veröffentlichungsdatum: 2020-07-01
- Zusammenfassung: In diesem Dokument wird ein effizientes Switch Migration-Based Load Balancing (ESMLB)-Framework vorgestellt, das für softwaredefinierte Netzwerke (SDNs) in IoT-Umgebungen entwickelt wurde. Das Framework zielt darauf ab, Switches effektiv zu wenig genutzten Controllern zuzuweisen, um den Lastausgleich zu verbessern und Netzwerkverzögerungen zu reduzieren. Die Autoren verwenden eine multikriterielle Entscheidungsmethode, insbesondere die Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), um Zielcontroller basierend auf Ressourcenattributen auszuwählen. Emulationsergebnisse zeigen die Wirksamkeit des ESMLB-Frameworks bei der Verbesserung der Netzwerkleistung (Sahoo et al., 2020, S. 5852–5860).
Wichtige Erkenntnisse und Methoden
- Leistungskennzahlen: Die Studien betonen verschiedene Leistungsmetriken wie Lastverteilung, Reaktionszeit und Netzwerkleistung. So konzentriert sich die BSM-LP-Studie auf die Reduzierung von Lastungleichgewichten und die Verbesserung von Reaktionszeiten, während das ESMLB-Framework auf die Verbesserung der Lastverteilung in SDN-Umgebungen abzielt.
- Methoden: Diese Studien verwenden Methoden wie simulationsbasierte Bewertungen, experimentelle Aufbauten zur Netzwerküberwachung und multikriterielle Entscheidungsfindungsansätze. Beispielsweise verwendet das ESMLB-Framework TOPSIS zur Auswahl von Zielcontrollern, während die Netzwerkanalysestudie Paketerfassungs- und Analysetools wie Wireshark verwendet.
- Technologische Auswirkungen: Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fortschritte in der Switch-Technologie, insbesondere bei SDN und Lastausgleichsstrategien, die Netzwerkleistung und Ressourcennutzung in IoT- und Bildungsumgebungen erheblich verbessern können.