Verwaltete und unverwaltete Switches

Inhalt:

• Definition von Switches
• Unterschiede zwischen Switches und Routern
• Unverwaltete Switches
• Verwaltete Switches
• Vergleichende Analyse
• Vergleichstabelle der Switches von CTC UNION und Planet
• Fazit

Switches sind in modernen Netzwerken von entscheidender Bedeutung und gewährleisten eine effiziente Datenübertragung zwischen Geräten in einem lokalen Netzwerk (LAN). In diesem Artikel werden wir die Rolle von Switches in Netzwerkstrukturen untersuchen, sie mit anderen Netzwerkgeräten wie Routern vergleichen und die Unterschiede und Merkmale von unverwalteten und verwalteten Switches betrachten.

Definition eines Switches

Ein Switch ist dazu konzipiert, mehrere Geräte in einem lokalen Netzwerk (LAN) zu verbinden und den Datenaustausch zwischen ihnen zu erleichtern. Mit der zunehmenden Anzahl verbundener Geräte in einem Netzwerk wird es notwendig, separate LANs zu erstellen. Spezielle Geräte wie Repeater, Hubs, Router und natürlich Switches werden verwendet, um verschiedene LANs zu verbinden. Der Einsatz von Repeatern, typisch für einfache Netzwerkarchitekturen, gewährleistet die Übertragung einer exakten Kopie des Signals am Ausgang. Wenn das Netzwerk jedoch verzweigt ist, kann ein Repeater die Richtung der weiteren Datenübertragung nicht bestimmen, was zu einer ineffizienten Nutzung der Netzwerkressourcen und einem erhöhten Kollisionsrisiko führen kann. Hubs, die auf der physikalischen Ebene (Layer 1 des OSI-Modells) arbeiten, bieten ebenfalls keine logische Datenverarbeitung und keinen Schutz der Netzwerkstruktur.

Im Gegensatz zu Repeatern und Hubs arbeiten Switches auf einer höheren Ebene des OSI-Modells (Sicherungsschicht, Layer 2) und bieten physische Adressierung. Jede Nachricht, die im lokalen Netzwerk gesendet wird, enthält Informationen über ihre Quelle und ihr Ziel, wodurch Switches Daten effizient nur an die erforderlichen Geräte weiterleiten können. Durch die Verwendung einer Switching-Tabelle, die Zuordnungen von Switch-Ports und MAC-Adressen von Geräten speichert, gewährleisten Switches eine genaue Datenlieferung im lokalen Netzwerk. Somit spielen Switches eine Schlüsselrolle bei der effizienten Funktion von lokalen Netzwerken und bieten hohe Bandbreite, Sicherheit und Stabilität der Datenübertragung.

Unterschiede zwischen Switches und Routern

Ein Beispiel für einen unverwalteten Medienkonverter ist der "RUGGEDCOM-RMC41".

Auf der Netzwerkschicht des OSI-Modells (Layer 3) befinden sich Router, die mithilfe von logischer Adressierung (IP) die Richtung der Datenübertragung bestimmen. Dies ermöglicht es ihnen, Pakete außerhalb des lokalen Netzwerks zu routen und jedes Gerät im Internet zu erreichen. Im Vergleich zu Switches sind Router komplexere Geräte. Sie speichern Routing-Schemata und tauschen ständig Informationen über Verkehrswege und den Netzwerkstatus mit anderen Routern aus, selbst während sie Netzwerkverkehr zwischen Servern und Endbenutzergeräten verarbeiten. Es sollte beachtet werden, dass Switches und Router unterschiedliche Methoden der Datenadressierung verwenden (MAC-Adressen bzw. IP-Adressen). Im Gegensatz zu Switches verfügen Router über ein komplexes Betriebssystem mit der Möglichkeit, Standortfilterung, Verkehrsbegrenzung und viele andere Parameter zu konfigurieren. Router haben auch Zugriff auf das Internet, während Switches diese Fähigkeit nicht haben. Darüber hinaus sind Router normalerweise mit sowohl LAN- als auch WAN-Ports ausgestattet, sodass sie als Gateways zwischen Netzwerken fungieren können. Switches hingegen werden verwendet, um lokale Netzwerke (LANs) zu erstellen und verfügen typischerweise nur über LAN-Ports. Sie sind am häufigsten in Unternehmen zu finden, in denen eine große Anzahl von Geräten an das Netzwerk angeschlossen werden muss. Router werden häufig in Heimnetzwerken verwendet, in denen Internetzugang und Routing zwischen Netzwerken erforderlich sind.

Unverwaltete Switches

Switches werden in zwei Hauptkategorien unterteilt: unverwaltete und verwaltete. Unverwaltete Switches übertragen Daten unabhängig von Benutzeraktionen. Sie haben eine moderate Leistung, aber der Hauptvorteil unverwalteter Switches ist ihre Einfachheit bei Installation und Verwendung. Sie erfordern keine komplizierte Konfiguration, haben einen geringeren Stromverbrauch, erzeugen weniger Wärme und sind bei einem Ausfall leicht zu ersetzen. Solche Switches werden normalerweise in Netzwerken mit einer kleineren Anzahl verbundener Geräte verwendet, wie z. B. Heim- oder kleinen Firmennetzwerken. Sie können auch in dedizierten Netzwerken nützlich sein (z. B. Überwachungskameras), in denen der Zugang aus verschiedenen Gründen eingeschränkt werden muss. Aufgrund ihrer Einfachheit haben unverwaltete Switches jedoch ihre Nachteile, einschließlich begrenzter Verwaltungsfunktionen, fehlender Skalierbarkeit und Sicherheitslücken.

Verwaltete Switches

Verwaltete Switches bieten hohe Bandbreite und ermöglichen Benutzermanagement-Funktionen, die die Netzwerkadministration erheblich erweitern. Sie unterstützen Funktionen wie das Link Aggregation Control Protocol (LACP), das die Aggregation physischer Kommunikationskanäle zur Erhöhung der Bandbreite ermöglicht, und bieten Redundanz, indem sie alternative Pfade für den Verkehr im Falle eines Ausfalls bereitstellen. Verwaltete Switches gewährleisten ein hohes Maß an Netzwerksicherheit, indem sie die Deaktivierung ungenutzter Ports, Benutzerauthentifizierung, Paketfilterung und die Verwendung des Spanning Tree Protocol (STP) zum Schutz vor Netzwerkfehlern ermöglichen. Sie bieten auch die Möglichkeit zum Fernneustart oder -abschaltung, was bei Netzwerkangriffen nützlich sein kann. Darüber hinaus unterstützen verwaltete Switches Funktionen wie Kanalaggregation und virtuelle lokale Netzwerke (VLANs), was sie zu einer hervorragenden Wahl für Firmennetzwerke und Netzwerke mit hohem Verkehrsaufkommen macht.

Vergleichende Analyse

Der Hauptunterschied zwischen unverwalteten und verwalteten Switches liegt in ihren Verwaltungsfähigkeiten, Netzwerksicherheitsfunktionen, Leistung und anderen Aspekten. Nachfolgend finden Sie eine Vergleichstabelle von unverwalteten und verwalteten Switches.

Unter Berücksichtigung aller Kriterien und Vorteile jedes Switch-Typs vergleichen wir zwei Vertreter jeder Kategorie, nämlich den CTC Union IGS-404SM Managed Gigabit Ethernet Switch und den Planet IGS-620TF Unmanaged Ethernet Switch, wie sie auf unserer Website präsentiert werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen:

• Der CTC Union IGS-404SM bietet eine breitere Palette von Managementprotokollen, was für die Fernverwaltung und Überwachung des Netzwerks nützlich sein kann, sowie eine breitere Palette von Sicherheitsprotokollen, die für die Netzwerksicherheit wichtig sind. Der Planet IGS-620TF hingegen bietet spezifischere IEEE-Standards, die für die Kompatibilität mit anderer Ausrüstung wichtig sein können.
• Beide Switches unterstützen Ethernet-Ports mit Geschwindigkeiten von 10/100/1000 Mbps und bieten Flexibilität beim Anschluss von Geräten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Der CTC Union IGS-404SM hat weniger Gesamt-Ethernet-Ports (4 gegenüber 6 beim Planet IGS-620TF), aber beide Switches bieten eine ausreichende Anzahl von Ports für kleine und mittlere Netzwerke.
• Der CTC Union IGS-404SM verfügt über mehr SFP-Ports (4 gegenüber 2 beim Planet IGS-620TF), was nützlich sein kann für den Anschluss an Geräte mit optischen Schnittstellen oder zur Erstellung von aggregierten Kanälen.
• Der CTC Union IGS-404SM hat einen breiteren Bereich an DC-Eingangsspannungen (9-60 V), was nützlich sein kann für den Anschluss an verschiedene Stromquellen.
• Der Planet IGS-620TF unterstützt sowohl DC- (12-48 V) als auch AC-Eingangsspannung (24 V), was in verschiedenen Nutzungsszenarien praktisch sein kann.
• Beide Switches unterstützen eine redundante Stromversorgung und bieten zusätzliche Zuverlässigkeit im Falle eines Ausfalls der Hauptstromquelle.
• Der Planet IGS-620TF hat einen breiteren Betriebstemperaturbereich (-40..75 °C), was seinen Einsatz unter extremeren Bedingungen ermöglicht, wie hohen Temperaturen oder kalten Klimazonen. Der CTC Union IGS-404SM hat einen engeren Betriebstemperaturbereich, der jedoch für die Umgebung der meisten Büro- und Firmennetzwerke ausreichend sein kann.

Fazit

Die Wahl zwischen unverwalteten und verwalteten Switches hängt von den Anforderungen und Eigenschaften des Netzwerks ab. Beide Arten von Switches haben ihre Vor- und Nachteile, und es ist wichtig, die am besten geeignete Option basierend auf den spezifischen Bedürfnissen des Netzwerks auszuwählen. Bei der Entscheidung sollten Faktoren wie der Standort der Switches, die Anzahl der Benutzer oder Geräte und die Notwendigkeit zur Steuerung des Netzwerkverkehrs oder zur Konfiguration des Netzwerks berücksichtigt werden.