Netzwerk-Switches verstehen: Alles, was Sie wissen müssen

Ein Netzwerk-Switch ist ein grundlegender Bestandteil moderner Netzwerke. Es funktioniert auf der Datenverbindungsschicht (Schicht 2) des OSI-Modells, im Gegensatz zu einem Hub, der Daten an alle Geräte in einem Netzwerk sendet. Ein Switch sendet Datenpakete nur an das Gerät, für das sie bestimmt sind. Dadurch werden Netzwerke schneller und sicherer. Switches können einfach, nicht verwaltet oder erweitert mit Funktionen wie VLAN-Segmentierung, Quality of Service (QoS) und SNMP-basierter Netzwerkverwaltung sein. Sie werden benötigt, um lokale Netzwerke (LANs) aufzubauen, die eine schnelle und reibungslose Kommunikation angeschlossener Geräte ermöglichen.

Was ist ein Netzwerk-Switch?

Definition und Funktion eines Netzwerk-Switches

Ein Netzwerk-Switch, ein Hardwareteil, leitet Datenpakete nur an die dafür vorgesehenen Geräte in einem Netzwerk weiter. Er arbeitet auf Schicht 2 des OSI-Modells und überprüft eingehende Pakete auf ihre MAC-Adressen, damit sie an ihren Bestimmungsort gesendet werden können. Unter anderem sorgt eine solche Kapazität dafür, dass Netzwerke schneller laufen, da es weniger nutzlosen Verkehr oder Kollisionsgefahr gibt. Darüber hinaus verfügen Switches über mehrschichtige Funktionen für anspruchsvollere Vorgänge, was bedeutet, dass sie in verschiedenen Netzwerktypen eingesetzt werden können, von einfachen bis hin zu komplexen.

Worin unterscheidet sich ein Netzwerk-Switch von einem Router?

Obwohl sowohl Netzwerk-Switches als auch Router wichtige Geräte in der Netzwerktechnik sind, haben sie unterschiedliche Funktionen und arbeiten auf unterschiedlichen Schichten des OSI-Modells. Hier sind die wichtigsten Unterschiede:

• Betriebsebene:
• Switch: Er arbeitet auf Schicht 2 (Datenverbindungsschicht). das MAC-Adressen verwendet, um Datenpakete zwischen Geräten weiterzuleiten.
• Router: Dieses Gerät arbeitet auf Schicht 3 (Netzwerkschicht), was bedeutet, dass es IP-Adressen verwendet, um es zu finden. Es arbeitet auf Schicht 2 (Datenverbindungsschicht)., der beste Weg für Datenpakete zwischen verschiedenen Netzwerken.
• Funktionalität:
• Switch: Er verwaltet den Datenverkehr innerhalb des LAN (Local Area Network). Er leitet nur Pakete weiter, die für einen bestimmten Empfänger bestimmt sind. Dieses Gerät arbeitet auf Schicht 3 (Netzwerkschicht), d. h. es nutzt IP-Adressen zur Suche und verbessert so die Netzwerkeffizienz.
• Router: Er verbindet mehrere Netzwerke und ermöglicht so den Internetzugang und die Kommunikation über verschiedene Netzwerke hinweg.
• Adressierungsmethode:
• Switch: Switches verwenden MAC-Adressen oder Hardwareadressen, um Pakete direkt an jedes Gerät innerhalb eines Netzwerks zu senden.
• Router: Der Router verwendet IP-Adressen, auch logische Adressen genannt, um Pakete über viele Netzwerke weiterzuleiten.
• Ports:
• Switch: Switches sind mit einer großen Anzahl von Ports (normalerweise 8–48 oder mehr) ausgestattet, die für den Anschluss zahlreicher Geräte innerhalb eines einzigen Netzwerks verwendet werden.
• Router: Router haben weniger Ports, verfügen aber über WAN-Ports, die ihnen die Verbindung mit externen Netzwerken wie dem Internet ermöglichen.
• Broadcast-Domänen:
• Schalter: Ein Schalter trennt Broadcast-Domänen standardmäßig nicht; Allerdings kann eine VLAN-Konfiguration durchgeführt werden, um Broadcast-Domänen innerhalb desselben Switches aufzuteilen.
• Router: Broadcast-Domänen werden normalerweise über einen Router getrennt, wenn sie unterschiedliche Netzwerke durchlaufen, da dies die Ausbreitung des Broadcast-Verkehrs außerhalb des eigenen lokalen Netzwerks (LAN) verhindert.
• Technische Parameter:
• Schalter:
• Durchsatz: Der Durchsatz kann irgendwo zwischen 1 Gbit/s und 100 Gbit/s liegen oder manchmal sogar darüber hinausgehen, abhängig von den spezifischen Anforderungen der betreffenden Organisation, z. B. welche Art von Datenverkehr durch solche Switches fließt usw.
• Latenz: Normalerweise geringe Latenz (unter einer Millisekunde) aufgrund interner Paketweiterleitung.
• VLAN-Unterstützung: Erweiterte Switches unterstützen VLANs zur Netzwerksegmentierung.
• Quality of Service (QoS): Gewährleistet die vorrangige Verarbeitung kritischer Daten.
• Router:
• Routing-Protokolle: Unterstützt dynamische Routing-Protokolle wie OSPF, BGP, EIGRP usw.
• WAN-Schnittstelle: Bietet verschiedene Optionen wie Ethernet, DSL, Glasfaser usw. zum Verbinden verschiedener Arten von Weitverkehrsnetzen (WANs).
• Firewall-Funktionen: Oft in Firewall-Funktionen und Sicherheitsprotokolle integriert.
• NAT/PAT: Unterstützt Network Address Translation (NAT) und Port Address Translation (PAT) für interne Netzwerksicherheit und effiziente IP-Adressnutzung.

Das Verständnis dieser Unterschiede ist wichtig, wenn Sie effiziente und sichere Netzwerke auf der Grundlage spezifischer organisatorischer Anforderungen entwerfen.

Die Rolle von Ethernet-Ports in Netzwerk-Switches

In einem lokalen Netzwerk (LAN) besteht die Hauptfunktion von Ethernet-Ports in Netzwerk-Switches darin, Geräten die Kommunikation zu ermöglichen. Jeder Port ist ein exklusiver Ort zum Anschließen von Netzwerkgeräten wie Computern, Druckern, Servern und anderen Switches, um sicherzustellen, dass Datenpakete effektiv übertragen werden. Die Geschwindigkeit, mit der diese Ports arbeiten, kann unterschiedlich sein, wobei sie 10/100 Mbit/s für Standard-Ethernet, 1 Gbit/s für Gigabit-Ethernet und bis zu 100 Gbit/s für fortgeschrittenere Anwendungen unterstützen und so unterschiedlichen Bandbreitenanforderungen gerecht werden. Sie verfügen außerdem über Power over Ethernet (PoE)-Funktionalität, die angeschlossene Geräte über ein einziges Kabel mit Strom und Daten versorgt und so das Netzwerkdesign vereinfacht. Darüber hinaus ermöglichen verwaltete Switches Portkonfigurationseinstellungen für VLANs, Quality of Service (QoS) und Verkehrspriorisierung, um Sicherheitsfunktionen und Leistung innerhalb des Systems zu verbessern. Bei der Optimierung der Netzwerkplanung ist es wichtig zu wissen, was ein Ethernet-Port kann und was nicht, da dies dazu beiträgt, während des gesamten Prozesses starke Verbindungen zu gewährleisten.

Arten von Netzwerk-Switches: Managed vs. Unmanaged

Funktionen von Managed Switches

Managed Switches helfen bei der Überwachung der Netzwerkeinstellungen in großen und komplexen Netzwerkumgebungen. Hier sind einige ihrer wichtigsten Merkmale:

1. Unterstützung für virtuelle lokale Netzwerke (VLANs): Verwaltete Switches können VLANs implementieren, die den Datenverkehr innerhalb eines Netzwerks aufteilen, um die Sicherheit zu erhöhen und Überlastungen zu minimieren.
2. Quality of Service (QoS): Mit solchen Schaltern können Administratoren verschiedene Arten von Datenverkehr priorisieren. Dadurch wird sichergestellt, dass kritische Anwendungen ausreichend Bandbreite erhalten und gleichzeitig die Latenzzeit für zeitkritische Daten reduziert wird.
3. Netzwerküberwachung: Sie verfügen über fortschrittlichere Überwachungs- und Diagnosetools als nicht verwaltete Switches. Beispielsweise können unter anderem SNMP, RMON und SYSLOG verwendet werden, um die Netzwerkleistung in Echtzeit zu verfolgen und Probleme umgehend zu erkennen.
4. Sicherheitsfunktionen: Managed Switches unterstützen robustere Sicherheitsmaßnahmen wie Zugriffskontrolllisten (ACLs), 802.1X-Authentifizierung und Portsicherheit gegen unbefugten Zugriff.
5. Redundanz und Wiederherstellung: Spanning Tree Protocol (STP), Link Aggregation und andere in verwalteten Switches enthaltene Funktionen bieten Failover-Funktionen und machen Netzwerke so robuster.
6. Fernverwaltung: Verwaltete Switches können von überall aus über Weboberflächen, Befehlszeilenschnittstellen (CLI) oder Verwaltungssoftware konfiguriert oder überwacht werden. Dies ermöglicht eine einfache Verwaltung über mehrere Standorte hinweg ohne physische Anwesenheit.

Diese Funktionen ermöglichen insgesamt eine höhere Präzision bei der Steuerung von Netzwerken, höhere Leistungsniveaus und eine bessere Sicherheit, die beim Umgang mit komplexen Infrastrukturen erforderlich sind.

Vor- und Nachteile von Unmanaged Switches

Unmanaged Switches erfordern im Gegensatz zu verwalteten Switches nur wenige Konfigurationen und sind im Allgemeinen Plug-and-Play-Geräte. Im Folgenden sind einige der Vor- und Nachteile aufgeführt:

Vorteile:

1. Benutzerfreundlichkeit: Nicht verwaltete Switches sind benutzerfreundlich und müssen nicht eingerichtet werden, sodass sie sich gut für kleine Netzwerke oder den Heimgebrauch eignen.
2. Kostengünstig: Sie sind in der Regel günstiger als verwaltete Switches, was sie zu einer erschwinglichen Option für grundlegende Netzwerkanforderungen macht.
3. Schnelle Einrichtung: Da keinerlei Konfiguration erforderlich ist, können nicht verwaltete Switches schnell bereitgestellt werden, was Benutzern, die sofortige Konnektivität in einem Netzwerk wünschen, Zeit spart.

Nachteile:

1. Eingeschränkte Kontrolle: Diese Switches bieten keine Anpassungs- oder Konfigurationsmöglichkeiten und sind daher für komplexe Netzwerkumgebungen nur eingeschränkt geeignet.
2. Kein Datenverkehrsmanagement: Zu Spitzenzeiten kann es zu Überlastungen kommen, da nicht verwaltete Switches den Datenverkehr nicht priorisieren, was zu einer Leistungseinbuße führt.
3. Keine unterstützenden Sicherheitsfunktionen: Erweiterte Sicherheitsprotokolle können in ihnen nicht verwendet werden, wodurch Netzwerke neben anderen Sicherheitsbedrohungen einem größeren Risiko unbefugten Zugriffs ausgesetzt sind.
4. Fehlende Überwachungsfunktionen: Die Fehlerbehebung wird schwieriger, wenn integrierte Tools zur Diagnose und Überwachung von Netzwerken fehlen, was zu einem ineffektiven Netzwerkleistungsmanagement führt.

Aufgrund dieser Funktionen eignen sich nicht verwaltete Switches für einfache Anwendungen, sind jedoch ungeeignet, wenn höhere Kontrollebenen für Sicherheitsmaßnahmen und Leistungsmanagement erforderlich sind.

Auswahl zwischen verwalteten und nicht verwalteten Switches

Bei der Wahl zwischen verwalteten und nicht verwalteten Switches müssen Sie unbedingt die spezifischen Anforderungen Ihrer Netzwerkumgebung berücksichtigen. Verwaltete Switches verfügen über eine Reihe erweiterter Funktionen, darunter Unterstützung für VLANs, Quality of Service (QoS) und die Möglichkeit, Netzwerke zu überwachen. Diese bieten mehr Kontrolle über die Sicherheits- und Leistungsverwaltung, weshalb sie sich am besten für umfangreichere, komplexe Netzwerke eignen, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfordern. Nicht verwaltete Switches hingegen eignen sich für kleinere oder Heimnetzwerke, da sie einfach zu verwenden, günstig und schnell einzurichten sind. Da sie jedoch nicht über viele Funktionen verfügen, kann es zu Einschränkungen bei der Verkehrsverwaltung sowie zu Sicherheitsproblemen kommen, obwohl sie die grundlegenden Netzwerkanforderungen erfüllen. Mit anderen Worten: Wählen Sie verwaltete Switches, wenn Sie starke Sicherheitsmaßnahmen und eine umfassende Verwaltung für komplizierte Netzwerke benötigen, aber entscheiden Sie sich für nicht verwaltete Switches, wenn Sie einfache, kostengünstige Verbindungen einrichten.

Wie funktionieren PoE-Switches?

Einführung in Power Over Ethernet (PoE)

Mit der Power-Over-Ethernet-Technologie (PoE) können Strom und Daten über ein einziges Ethernet-Kabel übertragen werden. Diese Kombination vereinfacht Netzwerkinstallationen, da keine zusätzlichen Stromkabel oder Steckdosen erforderlich sind. Ein PoE-Switch speist Strom in die Datenkabel ein, damit kompatible Geräte wie IP-Kameras, drahtlose Zugriffspunkte und VoIP-Telefone sowohl Strom als auch Daten über dieselbe Verbindung empfangen können. Dies wird durch Standards wie IEEE 802.3af, IEEE 802.3at und IEEE 802.3bt erreicht, die definieren, wie viel Strom bei welcher Spannung geliefert werden soll, und so die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Betriebs bei gleichzeitiger Bereitstellung der erforderlichen Leistungsniveaus gewährleisten. Außerdem erleichtert es die Bereitstellung verschiedener Netzwerkgeräte, insbesondere dort, wo sich das Verlegen separater Stromleitungen als schwierig oder undurchführbar erweisen würde.

Vorteile der Verwendung von PoE-Switches

1. Einfach zu installieren: PoE-Switches vereinfachen die Netzwerkeinrichtung, da keine separaten Stromkabel und Steckdosen erforderlich sind. Dies verringert den Installationsaufwand und die Kosten, insbesondere in komplexen Umgebungen, in denen keine zusätzlichen Stromleitungen verlegt werden können.
2. Flexibler: Mit der PoE-Technologie können Geräte an optimalen Standorten platziert werden, anstatt durch die Nähe zu Stromquellen eingeschränkt zu werden. Es unterstützt diese Flexibilität durch ein besseres Netzwerkdesign und erweiterte Bereitstellungsoptionen für Netzwerkgeräte.
3. Energieverwaltung von einem Ort aus: Mit einem PoE-Switch können Sie die Stromversorgung zentral steuern, was bedeutet, dass Sie als Administrator die Stromverteilung zwischen den angeschlossenen Geräten von einem entfernten Standort aus überwachen und regeln können. Die Energieverwaltung an einem Ort verbessert die Netzwerkzuverlässigkeit und erleichtert so die Wartung.
4. Sicherere Option: Die IEEE-Standards für PoEs garantieren eine sichere und zuverlässige Stromübertragung und minimieren so das Risiko elektrischer Unfälle. Zu diesen Mechanismen gehören solche, die explizit darauf ausgelegt sind, Überlastungen und Kurzschlüsse der Netzwerkgeräte oder falsche Verbindungen während der Installation zu verhindern.
5. Geringe Kosten: Durch die Übertragung von Daten mit Strom über eine einzige Kabelinfrastruktur erfordert PoE weniger Verkabelungsmaterial und zusätzliches Zubehör, was sowohl Geld für die bei Bauaktivitäten verbrauchten Ressourcen als auch für den mit solchen Arbeiten verbundenen Arbeitsaufwand spart. Allein aus diesem Grund sind sie für viele Menschen recht erschwinglich, wenn man bedenkt, dass ihre Vorteile unter normalen Umständen, wenn es um Netzwerke geht, die Nachteile überwiegen.

Erweiterbarkeit: Ein weiterer Vorteil von Netzschaltern ist die Möglichkeit, vorhandene Netzwerke zu erweitern, ohne die bereits vorgenommenen Einstellungen zu sehr zu beeinträchtigen. Diese Skalierbarkeit erweist sich als sehr nützlich, insbesondere in Büros oder sogar intelligenten Gebäuden, wo die Wachstumsraten je nach verschiedenen Faktoren, die die umliegenden Einrichtungen beeinflussen, stark variieren können.

Beispiele für beliebte PoE-Switches

1. Cisco Catalyst 2960-X-Serie: Die Cisco Catalyst 2960-X-Serie ist für ihre Sicherheit, Skalierbarkeit und Energieeffizienz im Netzwerkbereich bekannt. Sie bietet verschiedene Versionen mit unterschiedlicher Portdichte, um verschiedenen Bereitstellungsanforderungen gerecht zu werden und effektive und zuverlässige Lösungen bereitzustellen.
2. Ubiquiti UniFi Switch: Es handelt sich um ein einfaches Gerät mit einer intuitiven Benutzeroberfläche, was seiner robusten Leistung jedoch keinen Abbruch tut. Die Leistungsabgabe ist hoch und lässt sich nahtlos in andere UniFi-Produkte integrieren, sodass es in jeder Umgebung eingesetzt werden kann, von kleinen Büros bis hin zu großen Unternehmen.
3. Netgear ProSAFE GS728TP: Dieser Switch verfügt über 24 PoE+-Ports und 4 SFP-Ports und ist damit vielseitig für kleine und mittlere Unternehmen und größere Netzwerke geeignet. Die einfache Verwaltung wird durch Funktionen wie Remote-Konfiguration und -Überwachung unterstrichen, wodurch ein reibungsloser Ablauf des Netzwerkbetriebs gewährleistet wird.

Sie zählen zu den zuverlässigsten PoE-Switchen, da sie über erweiterte Funktionen und Leistungsstufen verfügen und sich daher perfekt für die Stromversorgung bestehender Infrastruktursysteme von Kommunikationsnetzwerken eignen.

Alltägliche Anwendungsfälle für Netzwerk-Switches

Netzwerk-Switche in Heimnetzwerken

Heimnetzwerke und Netzwerk-Switches sind unerlässlich, um die Konnektivität zu verbessern und die wachsende Zahl internetfähiger Geräte zu verwalten. Mit dem Aufkommen von Smart Homes ist eine robuste Netzwerklösung ein Muss. Mehrere kabelgebundene Geräte können über einen Heimnetzwerk-Switch mit dem lokalen Netzwerk verbunden werden, wodurch die Bandbreite effektiv verteilt und stabile Verbindungen gewährleistet werden. Dies ist sehr hilfreich in Haushalten, in denen Streaming-Dienste, Online-Gaming und/oder Heimautomatisierungssysteme häufig genutzt werden. Gigabit-Ethernet, Quality of Service (QoS) oder erweiterte Sicherheitsprotokolle mit den leistungsstärksten Heim-Switches helfen bei der Verkehrspriorisierung und dem Netzwerkschutz. Die Effizienz und Zuverlässigkeit in Heimumgebungen kann durch den Einsatz dieser Geräte erheblich verbessert werden, da sie dem Bedarf an schnelleren Internetgeschwindigkeiten und kontinuierlicher Verbindung entsprechend den steigenden Nachfragetrends gerecht werden.

Enterprise-Nutzung von Netzwerk-Switches

Netzwerk-Switches sind das Rückgrat robuster und skalierbarer Netzwerke in großen Organisationen. Sie verbinden Geräte wie PCs, Server und Network-Attached Storage (NAS) über das lokale Netzwerk (LAN) eines Unternehmens. Business-Grade-Switches bieten hohe Durchsätze und erweiterte Funktionen wie Link Aggregation, virtuelle LANs (VLANs) und Layer-3-Routing, die die Effizienz und Segmentierung innerhalb des Netzwerks verbessern. Unternehmen setzen zusätzliche Sicherheitskontrollen wie Zugriffskontrolllisten (ACLs) oder Portsicherheit auf ihren Switches ein, um vertrauliche Daten zu schützen und gleichzeitig den Zugriff zu kontrollieren. Netzwerk-Switches für Unternehmen verfügen außerdem über Verwaltungsoptionen, mit denen Administratoren die Leistung zentral überwachen, Einstellungen aus der Ferne konfigurieren und maximale Betriebszeit sicherstellen können – alles notwendige Funktionen, die moderne Organisationen benötigen, die nach Produktivität in sicheren Betriebsumgebungen streben.

Anwendung in lokalen Netzwerken (LAN)

Netzwerk-Switches sind das Rückgrat robuster und skalierbarer Netzwerke in großen Organisationen. Sie verbinden Geräte wie PCs, Server und Network-Attached Storage (NAS) über das lokale Netzwerk (LAN) eines Unternehmens. Business-Grade-Switches bieten hohe Durchsätze und erweiterte Funktionen wie Link Aggregation, virtuelle LANs (VLANs) und Layer-3-Routing, die die Effizienz und Segmentierung innerhalb des Netzwerks verbessern. Unternehmen setzen zusätzliche Sicherheitskontrollen wie Zugriffskontrolllisten (ACLs) oder Portsicherheit auf ihren Switches ein, um vertrauliche Daten zu schützen und gleichzeitig den Zugriff zu kontrollieren. Netzwerk-Switches für Unternehmen verfügen außerdem über Verwaltungsoptionen, mit denen Administratoren die Leistung zentral überwachen, Einstellungen aus der Ferne konfigurieren und maximale Betriebszeit sicherstellen können – alles notwendige Funktionen, die moderne Organisationen benötigen, die nach Produktivität in sicheren Betriebsumgebungen streben.

Top-Marken und Modelle von Netzwerk-Switches

Führende Marken wie Cisco und Netgear

Cisco, Netgear und HP gehören zu den führenden Marken für Netzwerk-Switche und bieten unterschiedliche Produkte für die unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Organisationen an.

1. Cisco – Cisco ist für seine leistungsstarken und skalierbaren Netzwerklösungen bekannt und bietet Switches für kleine und große Unternehmen. Die Cisco Catalyst 9500-Serie beispielsweise ist hochleistungsfähig, sicher und programmierbar und verfügt über Funktionen wie MPLS, IoT oder automatische Software-Updates.
2. Netgear – Diese Marke ist für ihre benutzerfreundlichen und kostengünstigen Lösungen bekannt. Daher bietet sie zuverlässige Netzwerk-Switches, die für Heimbüros und kleine bis mittlere Unternehmen (KMU) geeignet sind. Ein solcher Switch ist der Netgear GC110 aus der Insight Managed Smart Cloud-Serie, der über Fernverwaltung, PoE-Fähigkeit und eine mobile App-Schnittstelle verfügt, die eine nahtlose Konfiguration und Überwachung unterwegs ermöglicht.
3. HP (Hewlett Packard Enterprise) – Einfachheit, Leistung und Sicherheit sind Schlüsselelemente der Netzwerk-Switches von HPE, insbesondere der Aruba-Serie. Das Modell Aruba CX 6400 beispielsweise verfügt über ein modulares Design, eine zentrale Verwaltung und robuste Sicherheit und ist damit ideal für moderne Campus- oder Rechenzentrumsumgebungen.

Diese Marken stehen für Innovation gepaart mit Zuverlässigkeit in der Netzwerk-Switch-Technologie und gewährleisten so einen unterbrechungsfreien Informationsfluss, verbesserte Sicherheitsmaßnahmen sowie betriebliche Effizienz bei unterschiedlichen Geschäftsanforderungen.

Beliebte Serien und Modelle

Cisco

• Cisco Catalyst 9500-Serie – Diese Linie wurde für hochprogrammierbare und skalierbare Herz- und Verteilungsebenen entwickelt und verfügt über erweiterte Sicherheitsfunktionen und Automatisierung; Es unterstützt Technologien wie MPLS und QoS und ist somit für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke geeignet.
• Meraki MS-Serie – Diese Serie konzentriert sich auf Cloud-verwaltete Netzwerke und bietet Einfachheit durch ein einziges Dashboard, von dem aus alles verwaltet werden kann. Starke Sicherheitsmaßnahmen und Analysen sind ebenfalls enthalten.

Netgear

• Nighthawk-Serie – Die Nighthawk-Serie von Netgear ist weithin für ihre Fähigkeit bekannt, durchgängig hohe Geschwindigkeiten zu liefern und ist daher bei Bedarf zuverlässig, insbesondere bei Gaming-Sessions oder professioneller Arbeit, die ein solches Leistungsniveau erfordert. Sie verfügt über erweiterte QoS-Kontrollen sowie Unterstützung für die MU-MIMO-Technologie.
• ProSAFE-Serie – Mit diesen Switches haben Sie die Wahl zwischen verwalteten und nicht verwalteten Switches und erhalten so mehr Flexibilität beim Einrichten von Netzwerken entweder zu Hause (SOHO) oder auf Unternehmensebene. Sie verfügen neben VLANs auch über weitere Funktionen wie PoE-Unterstützung usw., die zur Netzwerksegmentierung verwendet werden können.

HP (Hewlett Packard Enterprise)

• Aruba CX 6400-Serie – Aruba CX 6400-Switches bieten einen flexiblen Ansatz für den Campus-/Rechenzentrumswechsel, indem sie ein zentralisiertes Verwaltungsmodell übernehmen und die Sicherheit verbessern und so bei Bedarf Skalierbarkeit ermöglichen.
• OfficeConnect-Serie - Diese Produktreihe wurde speziell für kleine Unternehmen entwickelt und bietet intuitive, kostengünstige Lösungen, die sich durch einfache Bedienung und Zuverlässigkeit auszeichnen. Sie verfügt unter anderem über intuitive Verwaltungsoberflächen und VLAN-Unterstützung für die Netzwerksegmentierung.

Diese Modelle wurden aufgrund ihrer Leistung, Verwaltungsfunktionen und Skalierbarkeit in verschiedenen Marktsegmenten, von KMU bis hin zu Großunternehmen, ausgewählt.

Wählen Sie den richtigen Schalter für Ihre Bedürfnisse

Bei der Auswahl eines Netzwerk-Switches müssen mehrere Dinge berücksichtigt werden, um die bestmögliche Leistung in einer bestimmten Umgebung sicherzustellen. Zunächst müssen die Anforderungen des Netzwerks ermittelt werden: Wie viele Geräte werden angeschlossen, welches Verkehrsaufkommen wird erwartet und welches Wachstumspotenzial besteht? Zweitens muss zwischen verwalteten und nicht verwalteten Switches entschieden werden. Erstere bieten erweiterte Funktionen wie VLANs (Virtual Local Area Networks), QoS (Quality of Service) oder Remote-Verwaltung, was bei größeren oder komplexeren Netzwerken hilfreich sein kann, während letztere tendenziell einfacher und kostengünstiger sind und sich für kleinere Setups mit weniger Geräten eignen.

Für Unternehmensumgebungen oder große Netzwerke empfiehlt sich die Verwendung von Hochleistungs-Switches mit starken Sicherheitsmaßnahmen, wie sie in Cisco Catalysts oder der HPE Aruba CX-Serie zu finden sind. Solche Geräte bieten eine bessere Kontrolle über den durch sie fließenden Datenverkehr sowie Skalierbarkeitsoptionen, falls sie später aktualisiert werden müssen. Kleine und mittlere Unternehmen hingegen könnten sich für kostengünstige, aber zuverlässige Modelle wie Netgear ProSAFEs oder HPE OfficeConnects entscheiden, die neben grundlegenden Verwaltungsfunktionen auch eine einfache Bedienung bieten.

Endlich – zukunftssicher. Das bedeutet, vorauszuschauen, was morgen auf Basis des heutigen Wissens notwendig sein könnte. Netzwerk-Switches sollten daher aktuelle Industriestandards unterstützen, insbesondere wenn diese erhebliche Fortschritte gegenüber früheren Technologien darstellen (z. B. Power over Ethernet Plus [PoE+], 10 Gigabit Ethernet [10GbE]). Es lohnt sich auch, Nutzerbewertungen zu lesen und professionelle Netzwerker zu konsultieren, bevor Sie eine Entscheidung treffen.

Optimieren der Netzwerkleistung mit Switches

Nutzung von Gigabit-Ethernet und QoS

Der Einsatz von Gigabit-Ethernet-Switches ist entscheidend für die Optimierung der Netzwerkleistung, da sie viel höhere Datenübertragungsraten bieten als herkömmliche Fast-Ethernet-Switches. Diese Entwicklung ist notwendig, um Anwendungen mit hoher Bandbreite zu bewältigen, die geringstmögliche Latenz sicherzustellen und mehr Geräte ohne Überlastung zu unterstützen. Gigabit-Ethernet ist vorteilhaft für Aufgaben mit schnellen Datenbewegungen wie Videokonferenzen, großen Dateiübertragungen und Echtzeit-Datenstreaming.

Eine weitere Möglichkeit, die Netzwerkeffizienz zu verbessern, ist Quality of Service (QoS), das wichtigen Datenverkehr priorisiert und garantiert, dass solche Aufgaben ausreichend Bandbreite mit minimaler Verzögerung erhalten. QoS-Einstellungen ermöglichen es Administratoren, Richtlinien zur Priorisierung des Datenverkehrs basierend auf den Anforderungen ihrer Organisationen zu erstellen, z. B. um sicherzustellen, dass VoIP gegenüber dem allgemeinen Surfen im Internet bevorzugt wird. Dadurch wird das allgemeine Benutzererlebnis verbessert, indem Jitter und Paketverlust bei leistungsempfindlichen Anwendungen minimiert werden.

Durch die Kombination von Gigabit-Ethernet und QoS entsteht ein leistungsstarkes Netzwerk, das große Datenmengen und verschiedene Arten von Datenverkehr effektiv verarbeiten kann. Dies unterstützt sowohl aktuelle Betriebsanforderungen als auch zukünftiges Wachstum und ist somit ein wesentlicher Ansatz zur Aufrechterhaltung einer leistungsstarken, skalierbaren Netzwerkinfrastruktur.

Link-Aggregation verstehen

Das Verfahren Link Aggregation, Port Bundling oder EtherChannel wird verwendet, um die Bandbreitenkapazität zu erhöhen und alternative Routen bereitzustellen, indem mehrere Netzwerkverbindungen zu einer einzigen Verbindung zusammengeführt werden. Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Netzwerkleistung zu verbessern, Failover-Funktionen zu schaffen und den Lastenausgleich zu optimieren. Netzwerkadministratoren können einen höheren Datendurchsatz erzielen, indem sie viele physische Verbindungen verwenden und diese robuster gegen Verbindungsausfälle machen.

Bei der Implementierung der Link-Aggregation müssen Sie kompatible Geräte auswählen und Standards wie IEEE 802.3ad (auch als LACP oder Link Aggregation Control Protocol bezeichnet) befolgen. LACP ermöglicht die automatische Konfiguration und Verwaltung aggregierter Links und sorgt so für Stabilität und Effizienz der Netzwerkkonnektivität. Es ist unter modernen Netzwerk-Switches weithin anerkannt und kann daher problemlos in bereits bestehende Infrastrukturen integriert werden, ohne dass es zu Störungen kommt.

Link Aggregations eignen sich am besten für Umgebungen mit hohen Anforderungen an die Datenübertragung, wie etwa Unternehmensnetzwerke oder sogar Rechenzentren, in denen die Bandbreite maximiert und die Ausfallzeiten so weit wie möglich minimiert werden müssen. Organisationen können daher schnellere und zuverlässigere Netzwerke erstellen, die große Datenmengen unterstützen können, die für die Ausführung kritischer Anwendungen erforderlich sind, indem sie Ressourcen aus verschiedenen Verbindungen bündeln.

Die Bedeutung von Bandbreite und Routing

Bandbreite und Routing sind zwei Hauptfaktoren für die Effizienz und Zuverlässigkeit eines Netzwerks. Die Bandbreite ist das höchste Datenvolumen, das über einen Zeitraum über eine Netzwerkverbindung übertragen wird. Eine hohe Bandbreite ist erforderlich, um Aktivitäten zu unterstützen, die eine umfangreiche Informationsübertragung erfordern, wie z. B. Video-Streaming und das Herunterladen großer Dateien. Eine angemessene Aufteilung der Bandbreite verhindert eine Überlastung der Netzwerke und führt zu einer guten Benutzererfahrung.

Unter Routing versteht man dagegen die Wahl von Pfaden zum Senden von Datenpaketen innerhalb eines Netzwerks. Effizientes Routing zielt darauf ab, den bestmöglichen Weg zu finden, damit die Daten schneller und mit weniger Verzögerungen ihren Bestimmungsort erreichen. Dies reduziert die Latenz und erhöht gleichzeitig die Übermittlungsgeschwindigkeit der Informationen. OSPF (Open Shortest Path First) und BGP (Border Gateway Protocol) gehören zu den wichtigsten Protokollen für dynamisches Routing, bei dem sich Netzwerke häufig ändern und daher eine Optimierung des Flusses für optimale Leistung erforderlich ist.

Diese Aspekte – Bandbreite und Routing – sind entscheidende Faktoren für die Erfolgsrate eines Systems, soweit es die Kommunikationstechnologie betrifft. Dies bedeutet daher, dass nicht nur eine, sondern alle diese technischen Komponenten zusammenarbeiten müssen, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Andernfalls reicht keine allein aus, da sie sich auch gegenseitig sehr gut ergänzen. Zusammen bilden sie starke Kräfte hinter dem effektiven Funktionieren verschiedener Typen oder Kategorien, sogar Ebenen innerhalb einer Organisation, abhängig von ihrer Größe, Komplexität, Kapazität usw. …

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was ist ein Ethernet-Switch und wie funktioniert er?

A: Ein Ethernet-Switch ist ein Netzwerktool, das Ethernet-Kabel verwendet, um mehrere Geräte in einem Computernetzwerk zu verbinden, z. B. Drucker, Computer und Server. Er funktioniert auf der Datenverbindungsschicht (Schicht 2) des OSI-Modells. Er leitet Datenpakete zwischen verbundenen Geräten entsprechend ihrer MAC-Adressen weiter und gewährleistet so eine reibungslose Kommunikation zwischen allen Teilen innerhalb eines Netzwerks.

F: Was ist der Unterschied zwischen einem Netzwerk-Switch und einem Router?

A: Diese beiden unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Funktion bei Verbindung mit einem bestimmten System. Router verbinden mehrere Netzwerke miteinander, indem sie Pakete anhand von IP-Adressen weiterleiten, während Switches MAC-Adressen verwenden, um Frames über verschiedene Segmente innerhalb desselben LANs weiterzuleiten. Router sind auch erforderlich, um verschiedene LANs mit dem Internet zu verbinden.

F: Kann ein Ethernet-Switch drahtlose Konnektivität unterstützen?

A: Obwohl es nicht per se eine drahtlose Verbindung bietet, lässt sich dieses Problem durch die Verwendung von Wireless Access Points (WAPs) leicht lösen. Diese Punkte sind über Ethernet-Kabel mit Switches verbunden, wodurch sie ihre Reichweite vergrößern und so mehr Personen eine drahtlose Verbindung ermöglichen.

F: Was sind Layer-2-Switches und Layer-3-Switches?

A: Layer-2-Switches arbeiten auf der Datenverbindungsschicht, wo sie MAC-Adressinformationen in eingehenden Frames verwenden, um zu entscheiden, ob ein bestimmter Frame weitergeleitet werden soll; Sie führen solche Aufgaben hauptsächlich innerhalb eines lokalen Netzwerks (LAN) aus. Im Gegensatz dazu arbeiten die Schichten der dritten Schicht sowohl auf Datenverbindungsebene als auch auf Netzwerkebene, was als IP-Adressbasiertes Routing bezeichnet wird, und ermöglichen so neben der Unterstützung von VLANs und QoS-Funktionen auch die Verbindung zwischen verschiedenen Netzwerken.

F: Welche verschiedenen Arten von Netzwerk-Switches gibt es?

A: Nicht verwaltete Switches, Smart Switches, vollständig verwaltete Switches, stapelbare Switches, modulare Switches und Switches mit fester Konfiguration sind einige Beispiele für verschiedene verfügbare Arten, abhängig vom erforderlichen Grad/Level der Kontrolle, der gewünschten Flexibilität und den erforderlichen Funktionen auf unterschiedliche Ebenen der Netzwerkkomplexität.

F: Wie funktioniert VLAN mit Netzwerk-Switches?

A: VLANs oder virtuelle lokale Netzwerke unterteilen ein physisches Netzwerk in viele logische Netzwerke. Netzwerk-Switches nutzen VLAN-Tagging, um Geräte in verschiedenen VLANs zu platzieren, wodurch die Sicherheit verbessert, der Broadcast-Verkehr verringert und Netzwerkteile für eine bessere Verwaltung und Leistung isoliert werden.

F: Was ist ein Netzwerk-Hub? Worin besteht der Unterschied zu einem Switch?

A: Ein Netzwerk-Hub ist ein einfaches Gerät, das mehrere Ethernet-Geräte in einem LAN verbindet, ohne dass es über die Möglichkeit zur Paketdifferenzierung verfügt. Es leitet alle Datenpakete an die angeschlossenen Geräte weiter, was zu Kollisionen und Ineffizienzen führen kann. Ein Netzwerk-Switch hingegen ist intelligenter als Hubs, da er Frames nur anhand der MAC-Adressen an die vorgesehenen Empfänger sendet. Dadurch verbessert er die Leistung und reduziert Überlastungen.

F: Welche Rolle spielt die MAC-Adresse für die Funktion des Netzwerk-Switches?

A: Eine Media Access Control-Adresse ist eine exklusive Kennung, die Schnittstellen von Herstellern zu Kommunikationszwecken zugewiesen wird. Netzwerk-Switches verwenden diese Adressen, um Tabellen darüber zu erstellen, welche Geräte über welchen Port verbunden sind. Sie leiten Pakete nur weiter, wenn dies notwendig ist. Dadurch wird die Effizienz des Systems verbessert und unnötiger Datenverkehr minimiert.

F: Welche Switch-Serien oder Marken werden für Unternehmensnetzwerke empfohlen?

A: Es gibt mehrere Marken mit renommierten Switch-Serien, die speziell für Unternehmensnetzwerke entwickelt wurden, wie etwa Cisco Catalyst, HP Aruba, Dell PowerSwitch oder Switches der Juniper EX-Serie, die für ihre Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit sowie erweiterte Funktionen wie Robustheit bei der Verwaltung großer, komplexer Umgebungen bekannt sind.

F: Welche Geschwindigkeitsoptionen gibt es bei Ethernet-Switches?

A: Ethernet-Switches gibt es in verschiedenen Geschwindigkeiten, darunter Fast Ethernet (100 Mbit/s), Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) und sogar 10 Gigabit Ethernet (10 Gbit/s). Die Auswahl der Geschwindigkeit hängt von den Anforderungen des Netzwerks ab, d. h. davon, ob hohe Datenübertragungsraten erforderlich sind, um bandbreitenintensive Anwendungen oder große Datenmengen zu unterstützen.