Die wichtigsten Unterschiede zwischen Hub, Switch und Router im Netzwerk

Für alle, die ihr Netzwerk verbessern möchten oder im Bereich Netzwerktechnologien tätig sind, ist es wichtig, den Unterschied zwischen Hub, Switch und Router zu kennen. Alle diese Geräte übernehmen die Datenübertragung, das intelligente Netzwerkverkehrsmanagement und die Geräteverbindung innerhalb des Netzwerks – mit unterschiedlicher Komplexität. Dieser Artikel erläutert ihre spezifischen Funktionen, zeigt ihre Unterschiede und erklärt, welches Gerät für den gewünschten Automatisierungsgrad und die gewünschte Skalierbarkeit geeignet ist. Professionelle Netzwerktechniker oder alle, die sich einfach für die Funktionsweise der Datenbewegung in einem Netzwerk interessieren, profitieren von diesem Leitfaden zu diesen grundlegenden Technologien.

Was ist ein Hub und wie funktioniert er in einem Netzwerk?

Eine allgemeine Definition eines Hubs    

Ein Hub ist die grundlegende Hardware, die mehrere Computer oder Geräte in einem lokalen Netzwerk (LAN) miteinander verbindet. Dieses Gerät arbeitet auf der physikalischen Schicht des OSI-Modells. Es empfängt Datenpakete von einem der angeschlossenen Geräte und sendet sie an alle anderen angeschlossenen Geräte, unabhängig davon, ob diese die eigentlichen Empfänger sind oder nicht. Da Hubs die Daten weder filtern noch weiterleiten, wird die Bandbreite ineffizient genutzt, da jedes angeschlossene Gerät alle übertragenen Daten empfängt. Dies macht sie in den meisten Netzwerken weniger nützlich als ein Switch. Da sie keine Daten verwalten, sind sie sehr ineffektiv, beispielsweise bei der Abwicklung des direkten Netzwerkverkehrs. Daher gelten sie in modernen Netzwerken oft als schlechter als Switches.

Die Rolle eines Hubs in einem LAN

Die Rolle eines Hubs im Rahmen eines lokalen Netzwerks (LAN) ist recht einfach und heutzutage eher veraltet. Im Wesentlichen wird ein Hub als Hardwarekomponente eines sternförmigen Netzwerks beschrieben, dessen Ports eines „Hub-Knotens“ mehrere Geräte verbinden. Hubs stellen die niedrigste Funktionsebene dar, da ihnen jegliche Intelligenz fehlt. Sie arbeiten ausschließlich auf der Sicherungsschicht des OSI-Modells, holen Datenpakete ab und senden sie an alle Knoten im Netzwerk. Diese Art der Datenübertragung birgt die Möglichkeit von Kollisionsdomänen, in denen die Netzwerkleistung durch Kollisionen von Datenpaketen beeinträchtigt wird.

Ältere LAN-Konfigurationen verwendeten aufgrund ihrer geringen Kosten und Benutzerfreundlichkeit Hubs als Basis. Mit dem steigenden Datenbedarf verzichten die meisten modernen Netzwerke jedoch auf Hubs, da diese Daten nicht mehr intelligent verarbeiten oder routen können. Untersuchungen haben gezeigt, dass Hubs eine maximale Datenübertragungskapazität von etwa 10 Mbit/s haben (einige modernere Modelle erreichen bis zu 100 Mbit/s). Dies steht im krassen Gegensatz zu den aktuellen Switches und Routern mit Einwahlverbindung, die die 1-Gbit/s-Marke überschreiten und über VLAN-Unterstützung, Verkehrsfilterung und viele weitere Funktionen verfügen.

Obwohl diese Geräte immer seltener zum Einsatz kommen, werden sie weiterhin in Altsystemen, kleinen Steuerungsnetzwerken oder bei der Datenverwaltung und im erweiterten Systemmanagement eingesetzt, die keine umfangreiche Datenmanipulation erfordern. Der Einsatz von Switches hat aufgrund ihrer Vorteile bei der Reduzierung von Datenverkehr durch MAC-Adresslernen (im Zusammenhang mit der erweiterten Identifizierung von Netzwerkgeräten und Computern) und intelligentes Paket-Switching, das für moderne Netzwerkanforderungen unerlässlich ist, stark zugenommen.

Methoden der Hub-Übertragung im Netzwerkverkehr

Ein Hub sendet Informationen über ein Netzwerk, indem er Daten an jedes angeschlossene Gerät sendet. Sendet ein Gerät ein Datenpaket an den Hub, leitet dieser das Paket an alle Ports und Geräte weiter, auch an solche, die nicht die vorgesehenen Ziele sind. Dieser Vorgang verwendet keine Adresserkennung oder Filterlogik, sodass Hubs für kleinere und weniger ausgelastete Netzwerke geeignet sind. Die Daten werden erfolgreich an den gewünschten Empfänger gesendet, der sie akzeptiert und bestätigt, während alle anderen Geräte sie verwerfen.

Was ist ein Switch und worin besteht der Unterschied zu einem Hub?

Die Funktionalität eines Ethernet-Switches

Ein Ethernet-Switch steigert die Effizienz eines Netzwerks, indem er Datenpakete an das jeweilige Gerät weiterleitet. Im Gegensatz zu einem Hub ermittelt ein Switch die Zieladresse jedes Pakets und leitet die Daten basierend darauf nur an den richtigen Port weiter. Diese Methode reduziert den Netzwerkverkehr erheblich und verringert das Risiko von Datenkollisionen, die auftreten, wenn mehrere Datensignale gleichzeitig zwischen denselben Geräten gesendet werden. Sie ist insbesondere für größere Netzwerke effizienter.

Wie ein Switch MAC-Adressen liest  

Jeder Switch verwaltet eine MAC-Datenbank, die Quell-MAC, Portnummern und Quell-IP-Adressen der Geräte im Netzwerk enthält. Empfängt ein Switch ein Datenpaket, versucht er, einen entsprechenden Wert in seinen MAC-Tabellen zu finden. Zunächst prüft er, ob die Zieladresse bekannt ist. Ist dies der Fall, ruft er den angegebenen Switch-Port aus der MAC-Tabelle ab. Ist dies nicht der Fall, sendet er ein Flood-Paket. Ist die Quelladresse bereits bekannt, wird der der Quell-MAC entsprechende Quell-Port verwendet. 

Switch und Hub: Der Unterschied  

Sowohl Switches als auch HUBs sind grundlegende Netzwerkgeräte, es gibt jedoch einen erheblichen Unterschied hinsichtlich der Anwendungsfälle, für die sie geeignet sind.

Ein Hub verbindet Geräte auf der physikalischen Schicht (Schicht 1) des OSI-Modells. Die Hauptaufgabe dieses Geräts besteht darin, Datenpakete unabhängig vom Empfänger an alle Geräte weiterzuleiten. Dies führt dazu, dass alle Geräte im Netzwerk Zeit mit der Verarbeitung von Datenpaketen verbringen müssen, was zu Ineffizienz und Verkehrsstaus führt.

Switches hingegen arbeiten auf der Sicherungsschicht (Layer 2) und sind mit komplexeren Mechanismen ausgestattet. Jeder Switch kann den Datenfluss anhand der Ziel-MAC-Adresse steuern und eine MAC-Adresstabelle verwalten. Dadurch kann der Switch unerwünschten Datenverkehr an Geräte oder Ports reduzieren, die ihn nicht benötigen. In modernen Netzwerken kommt immer mehr Geräte zum Einsatz, wodurch die Rolle von Switches, einschließlich VLANs (Virtual Local Area Networks) und Layer-3-Funktionalität, umso wichtiger wird, da sie Eingriffe auf der Netzwerkebene ermöglichen.

Die Daten verdeutlichen die Leistungslücke dieser Geräte. Ein Hub stellt Bandbreite bereit, die auf alle Ports verteilt wird. Daher sinkt die effektive Geschwindigkeit jedes einzelnen Geräts, wenn weitere Geräte hinzugefügt werden. Switches hingegen stellen jedem Port eine dedizierte Bandbreite zur Verfügung, sodass mehrere Geräte gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit verbunden werden können. Beispielsweise ermöglicht eine Gigabit-Ethernet-Konfiguration einem Switch einen vollen Durchsatz von 1 Gbit/s pro Port, während ein Hub diese Bandbreite auf mehrere Geräte aufteilen müsste. 

Darüber hinaus verfügen Switches über erweiterte Sicherheitsfunktionen, darunter Port-Sicherheit und MAC-Filterung, die Hubs aufgrund ihres weniger anspruchsvollen Designs nicht bieten. Dies verdeutlicht den Sicherheitsunterschied zwischen Switch und Hub. Mit zunehmender Komplexität und den Anforderungen eines Netzwerks haben Switches aufgrund ihrer besseren Skalierbarkeit und effizienteren Integration in größere, flexiblere Systeme die Rolle von Hubs übernommen.

Untersuchung der Funktionalität eines Routers bei der Verknüpfung von Netzwerken

Hauptmerkmale eines Routers im Vergleich zu einem Switch und einem Hub

Router zeichnen sich im Vergleich zu Switches und Hubs durch ihren Hauptzweck und ihre komplexe Struktur aus. Wie bereits erwähnt, übertragen Switches Daten nur intern von einem Gerät zum anderen innerhalb eines Netzwerks, während Hubs Daten nur an alle mit ihnen verbundenen Geräte übertragen. Im Gegensatz zu ihnen verbinden Router mehrere Netzwerke und erleichtern den Datenverkehr zwischen ihnen. Router nutzen die beste Methode zur Datenübertragung, bei der Daten durch verschiedene Netzwerke und über weite Distanzen zu einem festgelegten Endpunkt transportiert werden. Darüber hinaus nutzen sie komplexe Methoden wie die Netzwerkadressierung, um Standorte zu bestimmen, den Netzwerkverkehr zu steuern und andere wichtige Vorgänge der Unternehmenskommunikation durchzuführen, wenn lokale Netzwerke mit Weitverkehrsnetzen wie dem Internet verbunden sind.  

Funktion des Routers bei der Netzwerkkonfiguration  

Router sind in jedem dieser Bereiche und bei jedem Schritt der Informationsübermittlung unverzichtbar. Sie ermöglichen ein effektives Netzwerkmanagement, halten Verbindungen aufrecht, die möglicherweise Manipulationen erfordern, und ändern ständig den Datenflusspunkt zwischen Netzwerken. Paketrouting ist einer der fortschrittlichsten und wichtigsten Verbesserungsbereiche der Routertechnologie. Nach der Übersetzung eines Geräts in einen numerischen Code (IP-Adresse) wird geprüft, ob die Informationen in kleinere Teile, sogenannte Pakete, aufgeteilt wurden. Neue Technologien implementieren adaptive Systeme, die ausgewählte Routen dynamisch auf weniger verkehrsreiche Pfade optimieren. Dies minimiert Verzögerungen und macht Netzwerke mit hohem Benutzeraufkommen deutlich schneller.

Darüber hinaus verfügen Router mittlerweile über ausgefeilte Quality of Service (QoS), die eine unterbrechungsfreie Ausführung kritischer Aktivitäten wie VoIP-Dienste und Videokonferenzen ermöglichen. QoS-fähige Router können beispielsweise den Netzwerkdurchsatz in Zeiten mit hohem Paketaufkommen um bis zu 40 % steigern. Dies ist für die meisten professionellen Netzwerke von Vorteil.

Moderne Router gewährleisten die Netzwerksicherheit durch integrierte Firewalls, Virtual Private Network (VPN)-Verbindungen und Intrusion Detection Systems (IDS). Router in Unternehmensqualität können Datenverkehr mit bis zu 100 Gbit/s prüfen und Bedrohungen herausfiltern, die das System lahmlegen. So werden hochsensible Informationen geschützt.

Darüber hinaus sind Router für inkrementelle Skalierbarkeit ausgelegt. Router mit Multi-Protocol Label Switching (MPLS) können den Datenfluss in ganzen Unternehmensnetzwerken optimieren, ohne die Häufigkeit späterer Änderungen einzuschränken. Das weltweite Wachstum von IoT-Geräten erfordert zudem Router, die über IPv6-Adresszuweisung steuerbar sind.

Aufgrund der Komplexität dieser Geräte sind Router grundlegende Werkzeuge zur Verbesserung netzwerkabhängiger Dienste wie Zugänglichkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Skalierbarkeit für Benutzer weltweit.

Ausstatten eines Routers mit mehreren Ethernet-Ports

Um mehrere Ethernet-Ports mit einem Router zu konfigurieren, verwenden Sie einen Netzwerk-Switch. Stecken Sie zunächst ein Ethernet-Kabel in einen der LAN-Ports des Routers und verbinden Sie ihn mit dem Switch. Der Switch erhöht dann die Anzahl der verfügbaren Netzwerkports, sodass mehrere Geräte mit dem Netzwerk verbunden werden können. Stellen Sie sicher, dass alle Geräte über Ethernet-Kabel mit dem Switch verbunden sind und der Router die erforderliche Anzahl an Verbindungen verarbeiten kann. Diese Konfiguration ermöglicht allen Geräten eine reibungslose Kommunikation, da sie sich alle im selben lokalen Netzwerk befinden und über den Router auf das Internet zugreifen.

Wie arbeiten Switch und Router in einem Netzwerk zusammen?  

Einrichten eines lokalen Netzwerks mit Switch und Router  

Um ein lokales Netzwerk einzurichten, benötigen Sie zunächst einen Switch und einen Router. Suchen Sie zunächst die LAN-Anschlüsse an Router und Switch. Schließen Sie ein Ethernet-Kabel an einen der LAN-Anschlüsse des Routers und des Switches an. So können die am Switch angeschlossenen Geräte über den Router auf das Internet zugreifen. Schließen Sie außerdem weitere Geräte wie Drucker oder Computer per Ethernet-Kabel an den Switch an. Der Router teilt die verfügbare Bandbreite auf alle angeschlossenen Geräte auf und stellt jedem Gerät IP-Adressen zur Verfügung, um eine unterbrechungsfreie Verbindung zwischen den Geräten im Netzwerk und dem Internet zu gewährleisten.  

Verwalten des Netzwerkverkehrs mit Switch und Router  

Die Geräteauslastung in einem Netzwerk hängt stark von der Effizienz des verwalteten Netzwerkverkehrs ab. Auf der Datenverbindungsebene des OSI-Modells arbeitet der Switch, der auf Schicht 2 arbeitet und sich auf Basis der MAC-Adressen der Geräte bewegt. Der Router hingegen arbeitet auf Schicht 3 und damit auf Netzwerkebene. Die Kommunikation zwischen Netzwerken ist über IP-Routing möglich.

Wie herkömmliche Router verfügen auch moderne Router über QoS-Funktionen, die es ermöglichen, den Datenverkehr je nach Anwendungs- oder Geräteanforderungen zu priorisieren. Dies stellt eine enorme Verbesserung gegenüber älteren Routern dar. Beispielsweise kann Bandbreite für wichtige Aktivitäten wie Videokonferenzen oder Gaming zu festgelegten Zeiten reserviert werden. Dies reduziert Latenz und Paketverlust und unterstreicht die Vorteile von Switches in einer gemeinsamen Netzwerkumgebung. Im Gegensatz zu ihren verwalteten Gegenstücken verfügen nicht verwaltete Switches nicht über diese Funktionen, bieten aber dennoch eine Hochgeschwindigkeitsverbindung für lokale Geräte über Gigabit-Ethernet-Ports.  

Die Leistungsfähigkeit eines Netzwerks lässt sich durch den Einsatz von Layer-3-Switches im Unternehmen steigern. Diese Switches bieten neben Hochgeschwindigkeits-Switching auch Routing. Zudem verfügen sie über eine höhere Portanzahl für verbesserte Konnektivität. Gleichzeitig wird die Überlastung deutlich reduziert, da diese Switches die Verkehrskontrolle durch die Nutzung von VLANs (Virtual Local Area Networks) zur Verkehrssegmentierung verbessern. Es wurde nachgewiesen, dass die Implementierung von VLAN-Segmentierung in dichten Netzwerken den Datendurchsatz um bis zu 40 % steigern kann. Dies ist ein wichtiger Faktor beim Vergleich der Leistung von Switches und Hubs.

Darüber hinaus zeigen Überwachungstools wie SNMP (Simple Network Management Protocol), das in intelligente Switches und Router integriert ist, den Unterschied zwischen den beiden Geräten im direkten Netzwerkverkehrsmanagement, indem sie die Bandbreitennutzung überwachen und mögliche Engpässe identifizieren. IT-Administratoren können Probleme beheben, bevor sie Benutzer beeinträchtigen und die Produktivität beeinträchtigen. Somit werden diese Probleme proaktiv gelöst.  

Intelligentes und erweitertes IP-Routing auf einem Router und Paketweiterleitung auf einem Switch bieten sowohl Heim- als auch Unternehmensnetzwerken die Möglichkeit, die Konnektivität mit optimierter, auf verschiedene Verkehrstypen zugeschnittener Leistung zu verwalten und aufrechtzuerhalten.  

Die Vorteile eines PoE-Switches in Unternehmensanwendungen  

Die Integration von Datenübertragung und Stromversorgung über einen Ethernet-Switch (PoE-Switch) bietet Unternehmen erhebliche Vorteile. Dazu gehört eine einfachere Installation und Wartung durch den reduzierten Bedarf an externen Stromquellen. PoE-Switches sind auch in der Netzwerkarchitektur vorteilhaft, da sie durch die Stromversorgung von IP-Kameras, VoIP-Telefonen und Wireless Access Points eine höhere Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit im Netzwerkdesign ermöglichen. Dank der zentralen Energieverwaltung der PoE-Switches sind die eingesetzten Geräte zuverlässiger. So werden aktive Geräte auch bei lokalen Stromausfällen mit Strom versorgt. Die betrieblichen und kostensparenden Vorteile von PoE-Switches steigern die Effektivität und Produktivität ihrer Netzwerke.

Auswahl des richtigen Netzwerkgeräts: Router, Hub und Switch

Worauf Sie bei der Wahl eines Switches statt eines Hubs achten sollten

Die wichtigsten Faktoren bei der Entscheidung, ob ein Hub oder Switch ausgewählt wird, sind die Netzwerkeffizienz, die Art und Weise der Datenverwaltung und die Möglichkeit zur Erweiterung.

• Effizienz: Die erhöhte Empfangskapazität reduziert die Netzwerküberlastung und ermöglicht so einen Betrieb auf hohem Niveau. Switches sind effizienter, da sie Daten nur an das vorgesehene Empfängergerät weiterleiten und so die Überlastung reduzieren. Im Gegensatz dazu senden Hubs Daten an alle Geräte, was zu Kollisionen und Leistungseinbußen führt.
• Anwendungsfall: Hubs eignen sich ideal für einfache Konfigurationen in kleinen Unternehmen, in denen nur minimaler Datenverkehr erwartet wird. Für Unternehmensnetzwerke, die höhere Geschwindigkeiten und Zuverlässigkeit erfordern, sind Switches hingegen besser geeignet.
• Skalierbarkeit: Hubs sind in professionellen Umgebungen veraltet und verfügen über eine begrenzte Skalierbarkeit, während Switches größere, komplexere Netzwerke mit mehreren Geräten und höheren Bandbreitenanforderungen unterstützen können.

Was moderne Strukturen und Systemarchitekturen betrifft, werden Switches aufgrund ihrer fortschrittlichen technologischen Effizienz in den meisten Szenarien immer bevorzugt.

Wann Sie einen Router für WLAN- und Kabelverbindungen verwenden sollten 

Der Einsatz von Routern ist unerlässlich, wenn mehrere Geräte mit dem Internet verbunden oder ein lokales Netzwerk eingerichtet werden müssen. Sie verwalten den Datenverkehr zwischen Ihren Geräten und Ihrem Internetanbieter und ermöglichen die Kommunikation. Nutzen Sie einen Router für Mobilgeräte, Laptops und Smart-Home-Systeme über WLAN. Verwenden Sie ihn für kabelgebundene Verbindungen, wenn höhere Stabilität oder Geschwindigkeit erforderlich ist, beispielsweise beim Spielen, bei Videoanrufen oder beim Teilen von Dateien. Router sind sowohl im Heim- als auch im Bürobereich unverzichtbar, wo eine zuverlässige und sichere Netzwerküberwachung erforderlich ist. 

Bandbreite und Routing-Funktionen verstehen

Bandbreite bezeichnet die maximale Datenmenge, die über eine Netzwerkverbindung innerhalb eines bestimmten Zeitraums (z. B. pro Sekunde oder Minute) übertragen werden kann. Sie wird häufig in Megabit (Mbit/s) oder Gigabit (Gbit/s) angegeben. Die Nutzung von Multimedia-Anwendungen oder datenintensiven Aufgaben wie Streaming, Dateidownloads und Datenaustausch wird durch eine hohe Bandbreite erleichtert, die die Übertragung großer Datenmengen ermöglicht.

Die Verarbeitung des Datenverkehrs durch einen Router hängt von seinen Routing-Fähigkeiten ab. Leistungsstarke Router priorisieren bandbreitenintensive Aktivitäten, ermöglichen nahtloses Multitasking und schützen vertrauliche Informationen durch sichere Datenkanäle. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Routers stets die Gesamtbandbreite des Routers und die Verkehrsanforderungen, um eine optimale Netzwerkleistung zu erzielen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) 

F: Was ist ein Netzwerk-Hub und wie funktioniert er?

A: In der Ethernet-Technologie ist ein Netzwerk-Hub das am wenigsten komplexe der drei Geräte. Er fungiert als zentrale Schnittstelle mehrerer Verbindungen in einem Computernetzwerk. Hubs filtern keine eingehenden Daten. Sie leiten sie einfach an alle angeschlossenen Geräte weiter. Für große Netzwerke ist dies jedoch ineffizient, und Switches, die den direkten Netzwerkverkehr optimieren können, sind deutlich besser geeignet. 

F: Worin unterscheidet sich ein Netzwerk-Switch von einem Hub?

A: Ein Netzwerk-Switch ist vergleichsweise fortschrittlicher als ein Hub. Hubs senden Daten wahllos an alle angeschlossenen Geräte, ein Switch hingegen liest Datenpakete und speichert die mit ihm verbundenen Adressen. Ein Switch ist effizienter, da er Daten nur an den vorgesehenen Empfänger sendet und so den Netzwerkverkehr minimiert.

F: Was macht einen Router zum intelligenteren der drei Geräte?

A: Von den drei Geräten ist der Router das intelligenteste. Er kann zwei oder mehr Netzwerke verbinden und den Datenverkehr zwischen ihnen regeln. Für eine effiziente Datenübertragung müssen Router wissen, welche Datenpakete an welche Netzwerkbereiche gesendet werden müssen. Hier sind IP-Adressen hilfreich. Sie helfen Routern, den optimalen Weg zum Versenden von Datenpaketen zu finden und machen sie zu einem unverzichtbaren Gerät für die Internetverbindung und andere komplexe Netzwerke.

F: Könnten Sie die Unterschiede zwischen passiven und aktiven Hubs erläutern?  

A: Passive Hubs verstärken keine Signale, sondern senden lediglich elektrische Signale an jeden zweiten Port im Hub. Aktive Hubs hingegen empfangen das Signal vom Eingangsport, regenerieren es und verstärken es, bevor sie es an andere Ports senden. Aktive Hubs können größere Entfernungen zwischen Kabeln überbrücken und die Signalqualität deutlich verbessern.  

F: Worin unterscheiden sich verwaltete Switches von nicht verwalteten Switches?  

A: Im Vergleich zu Unmanaged Switches bieten Managed Switches mehr Kontrolle und Funktionen. Sie ermöglichen dem Netzwerkmanager, den Datenverkehr über das LAN-Monitoring zu steuern und zu überwachen. Unmanaged Switches sind einfache Plug-and-Play-Geräte ohne Anpassungsfunktionen und ideal für kleine Netzwerke oder den Heimbereich.  

F: Was ist der Grund für die Integration von Routern und Switches im selben Netzwerk?  

A: Die Kombination von Routern und Switches wird häufig eingesetzt, da sie sich gegenseitig für grundlegende Funktionen nutzen. Switches eignen sich hervorragend zum Aufbau lokaler Netzwerke (LAN) und zur Verwaltung des internen Netzwerkverkehrs. Router hingegen dienen der Vernetzung mehrerer Netzwerke und der Weiterleitung des Datenverkehrs innerhalb und zwischen Netzwerken, einschließlich des Internetzugangs.

F: Sind Switches, Router und Hubs dasselbe?

A: Obwohl sie synonym verwendet werden, haben Hubs, Switches und Router unterschiedliche Funktionen. Ein Hub ist am wenigsten komplex, ein Switch ist fortschrittlicher als ein Hub, aber weniger als ein Router, während ein Router das intelligenteste und vielseitigste Gerät der drei ist.

F: Welchen Nutzen bringt ein Gigabit-Switch für das Computernetzwerk eines Unternehmens?

A: Im Gegensatz zu älteren Switches, die auf 10 oder 100 Mbit/s begrenzt waren, bietet ein Gigabit-Switch bis zu 1000 Mbit/s. Die höhere Bandbreite von Gigabit-Switches ist für Netzwerke mit hohem Datenübertragungsbedarf unerlässlich, beispielsweise für die Übertragung großer Dateien, Videostreaming oder die gleichzeitige Unterstützung mehrerer Benutzer.

F: Was bietet ein 4-Port-Router, was ein normaler Router nicht bietet?

A: Ein 4-Port-Router wird aufgrund seiner dualen Funktionen oft als Router-Switch-Kombination bezeichnet. Zusätzlich zum Router verfügt er über vier LAN-Ports, die als winziger integrierter Switch fungieren und mehrere Geräte direkt an den Router anschließen können. Dies eignet sich ideal für kleine Büronetzwerke oder Haushalte mit einer begrenzten Anzahl kabelgebundener Geräte.

Referenzquellen

1. Implementierung von Hub-, Switch- und Load Balancer-Szenarien in einem softwaredefinierten Rechenzentrumsnetzwerk

• Autoren: O. Abadi, Khaled Algzole, N. Osman
• Veröffentlichungsdatum: 5. Januar 2023
• Tagebuch: Akademische Zeitschrift für Forschung und wissenschaftliches Publizieren
• Zusammenfassung: Diese Studie untersucht die Anwendung von Software-Defined Networking (SDN) in einem Rechenzentrumsnetzwerk mit besonderem Schwerpunkt auf der Rolle von Hubs, Switches und Load Balancern im Rechenzentrum. Mithilfe des Mininet-Emulators werden mehrere hypothetische Netzwerke erstellt und getestet und deren Leistung mit Wireshark analysiert. 
• Die wichtigsten Ergebnisse: Die Studie zeigt, dass SDN das Verkehrsmanagement und die Sicherheit von Rechenzentrumsnetzwerken verbessert und den Bedarf an Netzwerkautomatisierung verstärkt. Darüber hinaus beseitigen Lastausgleichsansätze Überlastungen und verbessern die Verkehrsverteilung, was wiederum die Serverauslastung erhöht.Abadi et al., 2023).

2. Vergleichende Analyse der Leistung eines Hubs mit Switch im lokalen Netzwerk (LAN) unter Verwendung von Riverbed an der University of Technology (Utech), Jamaika

• Autoren: Christopher Udeagha, R. Maye, D. Partrick, D. Humphery, D. Escoffery, E. Campbell
• Veröffentlichungsdatum: 1. März 2016
• Tagebuch: SüdostCon
• Zusammenfassung: Diese Studie untersucht die Effektivität von Hubs und Switches in einem lokalen Netzwerk (LAN) mithilfe der Riverbed-Simulationssoftware. Zwei Modelle wurden entwickelt, eines mit einem Hub und eines mit einem Switch, um deren Leistungsindikatoren zu vergleichen. 
• Die wichtigsten Ergebnisse: Die Daten zeigten, dass der Switch den Hub hinsichtlich Netzwerkfunktionalität und Datenübertragungsrate übertraf, was die Vorteile der Verwendung von Switches in modernen Netzwerkumgebungen unterstreicht (Udeagha et al., 2016, S. 1–5).

3. Accelerator-in-Switch: Ein Framework für eng gekoppelte Switching-Hubs und einen Accelerator mit FPGA

• Autoren: Chiharu Tsuruta, Takahiro Kaneda, Naoki Nishikawa, H. Amano
• Veröffentlichungsdatum: 2. Oktober 2017
• Tagebuch: Internationale Konferenz zu feldprogrammierbarer Logik und Anwendungen
• Zusammenfassung: Das Dokument beschreibt das Accelerator-in-Switch (AiS)-Framework, das Beschleuniger und Switching-Hub in einem FPGA vereint. Die Arbeit analysiert die Effizienz zweier Beispielbeschleuniger in einem PCIe-Direktverbindungsnetzwerk. 
• Die wichtigsten Ergebnisse: Das AiS-Framework ermöglicht Hochleistungsberechnungen durch die enge Kopplung des Beschleunigers mit dem Switching Hub, wodurch die für die Platzierung und Route des Beschleunigers benötigte Zeit deutlich verkürzt wird. (Tsuruta et al., 2017, S. 1–4).

4. Leistungsmodellierung im Client-Server-Netzwerk Vergleich von Hub-, Switch- und Bluetooth-Technologie unter Verwendung des Markov-Algorithmus und Warteschlangen-Petri-Netzen mit der Sicherheit der Steganographie

• Autor: Sri Krishna
• Veröffentlichungsdatum: 2010 (nicht innerhalb der letzten 5 Jahre, aber relevant)
• Zusammenfassung: Diese Arbeit analysiert die operative Effektivität von Hub-, Switch- und Bluetooth-Technologien in Client-Server-Netzwerken mithilfe von Markov-Algorithmen und Queuing-Petri-Netzen. Die Untersuchung analysiert die Servicerate und die Ankunftsrate dieser Technologien. 
• Die wichtigsten Ergebnisse:Die Studie ergab, dass die Bluetooth-Technologie im Gegensatz zu Diensten, die über Hubs und Switches bereitgestellt werden, eine deutlich bessere Leistung hinsichtlich der Servicerate aufweist, was auf ihren möglichen Einsatz in bestimmten Netzwerkkonfigurationen hindeutet (Krishna, 2010).

5. Netzwerkschalter

6. Computernetzwerk