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Was ist ein Switch?

Das Wort switch kommt in der Übersetzung von dem Wort Schalter. Innerhalb von Computer-Netzwerken wird es auch Netzwerkweiche oder Verteiler genannt. Eine Koppel, die verschiedene Segmente eines Netzwerkes miteinander verbinden kann. Der Schalter sorgt dafür, dass die Frames (Datenpakete) ihr Ziel erreichen und richtig dorthin geleitet werden können. Die Frames werden nur an jene Ports weiter geleitet, die auch an das Zielgerät angeschlossen sind. Der Schalter kann aufgrund selbst erlernter Adressen der Hardware entscheiden, wohin er ein Datenpaket schickt.
Ein Switch, der außerdem Daten auf der Netzwerkschicht (mindestens Layer 3 oder mehr) verarbeitet, wird auch häufig als Layer-3-Switch oder Multilayer-Switch bezeichnet.
Die Vorteile eines Switch
Sollten zwei Teilnehmer eines Netzes gleichzeitig Daten senden, dann gibt es dank des Schalters keine Kollision der Daten. Das Gerät kann beide Sendungen gleichzeitig bearbeiten, ohne dass es zum Chaos kommt. Falls an einem Port die Daten schneller ankommen, als sie weiter gesendet werden können, werden sie kurz gespeichert und bei der nächsten Möglichkeit weiter geschickt.
Je mehr ein Netz ausgelastet ist, desto eher kommt es zu einer Überlastung beim Switch. Dieser hat eine gewisse Bandbreite, auf der er arbeiten kann. Sollte diese ausgenutzt sein, wird die Datenübertragung langsamer. Bei einem günstigen Gerät ist die Datenrate daher mit 60 % und 90 % angegeben.
Jeder Switch erstellt eine Tabelle, welche Stationen wie und über welchen Port genau erreicht werden können.
An jedem Port kann eine eigene Geschwindigkeit eingestellt werden.
Ein Schalter der physisch ist, kann durch verschiedene VLANS in unterschiedliche, logische Switches eingeteilt werden.
Die Nachteile der Schalter
Die Fehlersuche in einem solchen Netz gestaltet sich in den meisten Fällen schwierig. Das liegt daran, dass die Frames nicht mehr auf allen Strängen im Netz sichtbar sind. Ideal ist es, wenn nur jene zu sehen sind, die ihren Weg zum Ziel einschlagen.
Die Latenzzeit bei einem Schalter ist relativ lang, dies ist ein weiterer Nachteil.
Sollte ein Switch defekt sein oder ganz kaputt gehen, so ist die Teilnahme aller Mitglieder blockiert. Es kann keine gemeinschaftliche Kommunikation mehr stattfinden.
Geschichte des Switch

Ende der 1980er Jahre begann die Erfindung von Ethernet-Switches. Die Hardware wurde immer besser und die Bandbreite immer größer. Die damaligen 10-MBit-Netzwerke kamen schnell an ihre Grenzen. Auf der Suche nach einer effizienteren Vernetzung kam man auf die Idee, Netze über die Router zu legen und so genannte Subnetze zu bilden. Somit wurde immerhin die Kollision reduziert und die Effizienz erhöht. Allerdings wurden auch die Komplexe immer größer.

 

Der erste Switch war kommerziell verfügbar mit sieben 10-MBit-Ethernet-Ports und wurde bereits 1990 von Kalpana und später dann von Cisco übernommen.
In der heutigen Zeit werden viele tausend Rechner miteinander verknüpft und das ohne einen Router zusätzlich einzuschalten. Alle diese Rechner können durch Switches verbunden werden, privat (LAN-Partys) und auch geschäftlich (Intranet).

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