Switch

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Funktionen

Ein Switch ist ein Kopplungselement, das Netzwerksegmente miteinander verbindet. Eine Weiterentwicklung einer Netzwerk-Bridge (ein aktives Netzwerkgerät) das Datenpakete auf dem Data Link Layer (Layer 2) des OSI-Modells weiterleitet.

Switche, die zusätzlich Daten auf der Netzwerkebene (Layer 3 und höher) verarbeiten, werden oft als Layer-3-Switches oder Multilayer-Switches bezeichnet.

Neben Ethernet-Switchen gibt es auch Fibre Channel (FC) Switche, FC definiert ein nicht-routingfähiges Standardprotokoll aus dem Bereich der Speichernetzwerke, das als Nachfolger von SCSI für die Hochgeschwindigkeitsübertragung großer Datenmengen konzipiert wurde. Das vergleichbare Gerät auf Layer-1-Ebene wird als Hub bezeichnet.

Der Switch verarbeitet bei Erhalt eines Pakets die 48 Bit lange MAC-Adresse (z. B. 08:00:20:ae:fd:7e) und legt dazu einen Eintrag in der SAT (Source-Address-Table) an, in der neben der MAC-Adresse auch der physikalische Port, an dem diese empfangen wurde, gespeichert wird. Im Unterschied zum Hub werden Netzwerkpakete jetzt nur noch an den Port weitergeleitet, der für die entsprechende Zieladresse in der SAT gelistet ist. Ist der Weg zur Zieladresse allerdings noch unbekannt (Lernphase), leitet der Switch das betreffende Paket an alle aktiven Ports. Ein Unterschied zwischen Bridge und Switch ist die Anzahl der Ports

Man unterscheidet auch zwischen Layer-2- und Layer-3- bzw. höheren Switches. Layer-2-Geräte sind die älteren Modelle und verfügen nur über grundsätzliche Funktionen. Sie beherrschen meist keine Management-Funktionen (sind allerdings „Plug-and-Play“-fähig), oder wenn doch, dann nur einen geringen Funktionsumfang wie Portsperren oder Statistiken. Professionelle Layer-3- bzw. höhere Switches verfügen in der Regel über Management-Funktionen; neben den grundlegenden Switch-Funktionen verfügen sie zusätzlich über Steuer- und Überwachungsfunktionen, die auch auf Informationen aus höheren Schichten als Layer 2 beruhen können, wie z. B. IP-Filterung, VLAN, Priorisierung für Quality of Service, Routing und andere Funktionen, die für die Überwachung und Steuerung eines Netzes hilfreich sind. Die Steuerung dieser Switches geschieht je nach Hersteller über die Kommandozeile, eine Weboberfläche, eine spezielle Steuerungssoftware oder über eine Kombination dieser drei Möglichkeiten. Bei den aktuellen nicht gemanageten (Plug-and-Play-)Switches beherrschen die höherwertigen Geräte ebenfalls Layer-3-Funktionen wie tagged VLAN oder Priorisierung und verzichten dennoch auf eine Konsole oder ein sonstiges Management-Interface.