Wozu dient ein Netzwerk-Switch und wie unterscheidet er sich von einem Router?

*Rückblick der Redaktion auf das Beste. Über die Auswahlkriterien. Dieses Material ist subjektiv, keine Werbung und stellt keine Kaufberatung dar. Vor dem Kauf einen Fachmann fragen.

Für die Organisation von Computernetzwerken unterschiedlicher Architektur und Größe werden häufig spezielle Geräte verwendet – Switches, oder im Fachjargon – die. „Schalter“). Wir haben für Sie unsere Bewertung beliebter Schalter vorbereitet, die unsere Experten als die besten in verschiedenen Bereichen befunden haben.

Funktionsweise, Merkmale und Funktionen

Erstens, warum Sie es brauchen. Zur Verbindung von Computern, Laptops und anderen Geräten in einem gemeinsamen lokalen Netzwerk.

• Es gibt zum Beispiel ein großes Unternehmen mit Dutzenden oder Hunderten von Mitarbeitern. Es gibt eine Marketingabteilung, eine Verkaufsabteilung, Finanziers, einen Direktor und seine Stellvertreter. Sie müssen Informationen, Tabellenkalkulationen und Programme austauschen. Dies über das Internet zu tun, ist umständlich und gefährlich (was Geschäftsgeheimnisse betrifft). Besser ist es, Arbeitscomputer in einem gemeinsamen geschlossenen Netz zusammenzufassen, das für Außenstehende nicht zugänglich ist.
• Für große Überwachungssysteme benötigen Sie auch Schalter.
• Zu Hause verwenden wir auch Schalter. Früher wurden sie oft für Netzwerkspiele gekauft. Heim-Laptops und sogar die Computer der Nachbarn können an das LAN angeschlossen werden. Immer häufiger werden zu diesem Zweck W-LAN-Router eingesetzt.
• Vielleicht brauchen Sie einen Schalter für Ihr Smart Home. Zum Anschluss von Laptops, Druckern, Sensoren, Messgeräten und mehr.

Das Grundprinzip eines Schalters ist wie folgt. Wenn er Daten von einem Netzwerkgerät empfängt, schaut er in der MAC-Adresstabelle nach, an welchen Ethernet-Anschluss das Gerät, an das er Informationen senden möchte, angeschlossen ist. Bei der Übertragung werden keine anderen Computer verwendet.

Wenn der Empfänger noch nicht in der MAC-Adresstabelle des Switches enthalten ist, sendet er Daten an die angeschlossenen Netzwerkgeräte und wartet auf eine Antwort. Wenn das Zielgerät antwortet, fügt es die Adresse in die MAC-Adresstabelle ein. Es sendet dann alle nachfolgenden Pakete genau an das richtige Gerät.

So funktioniert ein unmanaged LAN-Switch. Dies gilt für die OSI-Schicht 2 (Datenverbindung). Es gibt auch Modelle, die Layer 3 (Netzwerk) und Layer 4 (Transport) verarbeiten können. Sie verfügen über erweiterte Funktionen wie manuelle Steuerung, QoS, VLAN und andere Technologien.

Qualität und Erschwinglichkeit: der TP-Link TL-SF1005D 5-Port-Switch

Es gibt durchaus preiswerte Netzwerk-Switches auf dem Markt. Für rund 650 Euro bietet TP-Link den TL-SF1005D mit fünf LAN-Ports an. Obwohl sie nur für Geschwindigkeiten von bis zu 100 Mbit/s ausgelegt sind, sollte dies für den Heimgebrauch ausreichend sein.

Full-HD-Videostreaming über Netflix oder Amazon Prime erfordert normalerweise 6 bis 8 Mbit/s. Selbst bei UHD-Streaming (ca. 25 Mbit/s) funktioniert die Switch hervorragend. Das Gleiche gilt für IPTV oder Netzwerkverkehr von einer NAS-Festplatte. Wenn nicht alle Geräte ständig große Datenmengen senden und empfangen müssen, werden sie mit dieser Bandbreite gut zurechtkommen.

TP-Link TL-SF1005D: Geringfügig ausgestattet, aber es erfüllt seine Aufgabe. Bild: TP-Link

Abgesehen von der „Plug-and-Play Switch“-Funktion bietet dieses preiswerte Modell wahrscheinlich nichts Interessantes. Das Kunststoffgehäuse sieht zwar nicht sehr ansehnlich aus, aber bei einem Preis von unter 700 Euro kann man damit leben.

In unserem Test haben wir zwei Spielekonsolen und einen IP-TV-Receiver an den TP-Link-Switch angeschlossen und keine Probleme festgestellt.

Unterschied zur Nabe

Hubs waren früher ein Netzwerkgerät. Er empfängt Netzwerkdaten an einem Anschluss und sendet einfach Informationen an alle angeschlossenen Geräte. Eine solche Übertragung hat Nachteile:

• hohe Netzlast (Daten werden an alle Computer im Netz gleichzeitig gesendet);
• Eine große Anzahl von Fehlern, insbesondere bei neuen Computern;
• Keine Möglichkeit, Informationsströme zu trennen, keine Möglichkeit, sie an das Ziel zu senden.

Ein Switch ist frei von diesen Nachteilen – er sendet Informationen nur an das Zielgerät.

Der Unterschied zu einem Router

Router oder Kreuzschiene hat im Vergleich zu einem Netzwerk-Switch erweiterte Funktionen. Es kann nicht nur den Verkehr verwalten, sondern auch Netze mit unterschiedlichen Architekturen verbinden. So können beispielsweise Ethernet und WAN kombiniert werden, um einen Internetzugang zu ermöglichen. Der Router wird auch die Aufgaben einer Firewall übernehmen.

Ein Router ist im Grunde ein Minicomputer mit einem eigenen Betriebssystem und einer Vielzahl von Funktionen und Einstellungen. Er kann zum Beispiel Netzwerkeinstellungen an Gadgets weitergeben, d. h. als DHCP-Server fungieren.

Unsere Empfehlung: Netgear GS108E-300PES

Für etwa 6 000 Euro, können Sie die neueste Version des ausgezeichneten Schalter Netgear kaufen. Ein Gigabit-Switch bewältigt Datenströme von bis zu 2.000 Mbit pro Sekunde – was für den durchschnittlichen Heimgebrauch völlig ausreichend ist.

Er verfügt über insgesamt acht Gigabit-Ports, d. h. Sie können mit einem LAN-Kabel bis zu sieben Geräte mit dem Internet verbinden. Sie müssen nichts tun, um ihn einzurichten: Der Switch sollte sofort funktionieren und kann sich automatisch an jede Konfiguration in Ihrem Heimnetzwerk anpassen.

Fachleute können jedoch auf verschiedene Einstellungen zugreifen, die mit Hilfe eines speziellen Setup-Menüs für den Schalter geändert werden können. Zusätzliche Funktionen wie QoS (Quality of Service), um einzelnen Netzwerkströmen Vorrang zu geben, und VLAN-Unterstützung sind bei Bedarf ebenfalls verfügbar. Das Metallgehäuse ist extrem robust und sorgt dafür, dass die Wärme gut von den Chips weggeleitet wird, so dass der GS108E keinen Lüfter benötigt und sehr leise ist.

In unserem Test arbeitete der GS108E mit drei Spielekonsolen, einem hochwertigen Medienempfänger, einem SmartTV und einer NAS-Festplatte zusammen. Alles funktionierte reibungslos. Wir empfehlen dieses Modell zu hundert Prozent.

Netgear GS108E-300PES: Robust gebaut und einfach zu bedienen, leicht an Ihre Netzwerkkonfiguration anpassbar (Bild: Netgear)

Sorte

Es gibt drei Arten von Switches: unverwaltet, verwaltet und konfigurierbar.

1. Ein unverwalteter Netzwerk-Switch ist ein Gerät der OSI-Schicht 2. Einsatz in einem kleinen Büro oder zu Hause. Diese Gadgets müssen nicht konfiguriert werden. Sie müssten nur mit einem Netzwerkkabel an einen Computer angeschlossen werden. Dies sind die billigsten Einheiten.
2. Managed Switches arbeiten auf OSI-Schicht 3. Diese Gadgets werden über ein WEB-Interface konfiguriert. Hier können Sie verschiedene Parameter wie Geräteprioritäten, Netzwerkparameter usw. einstellen. Diese Geräte werden am häufigsten in Industrienetzen, Büros großer Unternehmen. Verwaltete Switches sind teurer als unverwaltete und konfigurierbare Switches.
3. Konfigurierbare Switches sind verwalteten Switches in Bezug auf die Funktionalität unterlegen, aber unverwalteten Switches überlegen. Sie unterstützen einige Einstellungen, wie z. B. VLANs.

Was ist ein Schalter in Laiensprache?

Jedes Jahr umgeben uns mehr und mehr Computer, Laptops, Handys und andere digitale Geräte. Sie werden zu Hause, in Büros, Verwaltungen und an vielen anderen Orten eingesetzt. Das Problem der Datenverbindung wird immer wichtiger – eine Verbindung, die die Übertragung von Informationen, z. B. auf einen USB-Stick, überflüssig macht. In der jüngeren Vergangenheit wurde dieses Problem durch den Einsatz von Hubs gelöst, die jedoch inzwischen durch intelligentere Geräte – Netzwerk-Switches – ersetzt worden sind. Laienhaft ausgedrückt handelt es sich um Geräte, die es ermöglichen, mehrere Computer zu einem Netzwerk zu verbinden und als dessen Kern zu fungieren. Sie ist in vielen Situationen wirklich nützlich:

• In einer Fabrik- oder Büroumgebung mit einer großen Anzahl von Computern, Netzwerkdruckern und anderen digitalen Geräten;
• In einem kleinen Heimnetzwerk – zum Beispiel mit ein paar Computern, einem Laptop und einem modernen Fernseher;
• in einem groß angelegten Videoüberwachungssystem mit einer großen Anzahl von Kameras;
• In einem industriellen Netzwerk mit zahlreichen Sensoren, die den Prozess überwachen und Daten an die Leitwarte übermitteln;
• In vielen anderen Fällen.

Einstellungen

Die Schalter haben eine ganze Reihe von Parametern, die beachtet werden sollten.

Die Anzahl der Anschlüsse an einem Switch bestimmt, wie viele Geräte Sie anschließen können. Geräte mit 5 bis 15 Anschlüssen werden zu Hause verwendet.

Geräte mit 15 bis 52 Anschlüssen sind für das Büro bestimmt. Neben der Anzahl der Ports sollten Sie auch auf deren Geschwindigkeit achten. Moderne Geräte können mit 100 oder 1000 Mbit/s arbeiten.

Der Paketdurchsatz ist ein Merkmal, das die Leistung eines Switches bestimmt. Standard-Paketgröße ist 64 Bytes. Dieser Wert wird in Millionen von Paketen pro Sekunde (Mpps) gemessen.

PoE (Power over Ethernet), eine Funktion, mit der Sie das Gerät über ein Netzwerkkabel mit Strom versorgen können. Die Qualität der übermittelten Informationen wird nicht beeinträchtigt. Geräte, die schwer mit Strom zu versorgen sind, wie z.B. WEB-Kameras, können mit dieser Option angeschlossen werden.

SFP-Ports werden für den Anschluss an übergeordnete Geräte oder andere Switches verwendet. Dieser Anschluss ist ein Steckplatz, in den ein spezielles SFP-Modul eingesteckt wird. Sie können bereits ein anderes Gerät, z. B. ein Glasfaserkabel, nachträglich anschließen.

Zusätzlich zu den technischen Daten sollten Sie sich auch ansehen, welche anderen Funktionen der Switch unterstützt.

Energiesparschalter sind in der Lage, die Aktivität der angeschlossenen Geräte zu überwachen. Wenn sie einen inaktiven Netzwerkanschluss erkennen, versetzen sie ihn in den Ruhezustand. Der Hersteller behauptet, dass diese Funktion bis zu 80 % elektrische Energie sparen kann.

VLAN ist für die Abgrenzung von LAN-Segmenten erforderlich. Mit dieser Funktion können separate Bereiche für Abteilungen oder Zweigstellen erstellt werden.

Die Funktion zum Schutz vor Broadcast-Stürmen hilft bei der Bekämpfung von DDoS-Angriffen. Modelle mit dieser Funktion erkennen Überschwemmungen rechtzeitig und schalten sie ab.

Die Funktion zur Segmentierung des Datenverkehrs ermöglicht es, Ports so zu konfigurieren, dass sie logisch voneinander getrennt sind, aber dennoch eine Verbindung zum Server herstellen können.

Mit der Stacking-Funktion können mehrere Switches gestapelt werden. Geforderte Funktion in großen Unternehmensnetzen.

Bester Power over Ethernet (PoE) Netzwerk-Switch: Ubiquiti Unifi USW-Flex

• Häfen: 5.
• Abmessungen: 122,5 × 107,1 × 28 mm.
• Status-LEDs: 2 pro Anschluss: PoE, Link/Geschwindigkeit/Aktivität: Status.
• • Leistung bis 802.3af PoE.
  • Kleine Größe.
  • Wetterfest.
  • Gigabit-Geschwindigkeiten.

  Das mag nicht nach Ihrem Geschmack sein:

  • Kann bei Gebrauch heiß werden.
  • Kein SSH.
  • Einige obskure Merkmale.
  • Schwierige Konfiguration von USW-Flex in der UniFi Controller-Software.

  Der Unifi USW-Flex ist der beste Netzwerk-Switch für diejenigen, die Strom über den Ethernet-Anschluss bereitstellen möchten. Dieser Switch mit fünf Anschlüssen kann an jedem seiner vier Ausgangsanschlüsse bis zu 15,4 Watt liefern. Das Wort „bis zu“ spielt hier eine Rolle: Wenn alle Häfen belegt sind, kann man nicht so viel Leistung liefern. Infolgedessen erhält Anschluss 4 eine geringere Priorität und Leistung. Die PeE-Funktionen gelten nur, wenn die Unifi USW-Flex über einen geeigneten PoE-Injektor mit Strom versorgt wird.

  Obwohl es sich um einen gemanagten Switch handelt, fehlen dem Unifi USW-Flex einige wichtige Funktionen, wie das Spanning Tree Protocol zur Verhinderung von Switch-Cycling oder die Möglichkeit, SSH für eine erweiterte Befehlszeilenverwaltung zu nutzen. SSH kann für einige andere grundlegende Funktionen wie Firmware-Upgrades verwendet werden.

  Die USW-Flex ist für den Außeneinsatz geeignet und verfügt daher über mehrere Montagemöglichkeiten. Dazu gehören Optionen für die Magnet-, Mast- und Wandbefestigung sowie eine Abdeckung, die an den Ethernet-Anschlüssen angebracht werden kann, um Feuchtigkeit bei Regen abzuhalten. Teil des Switch-Designs sind die versenkten Anschlüsse, von denen aus es schwierig sein kann, die RJ45-Stecker zu erreichen, da nicht genug Platz zum Drücken der Steckerverriegelung vorhanden ist.

  In Tests wurde festgestellt, dass sich Flex ohne Anpassungen wie jeder andere Schalter in unserer Liste verhält. Die Datenübertragungsrate ist stabil und übertrifft andere Gigabit-Switches unter Last. Ubiquiti wird merklich heißer: Die Temperaturen können 38° ohne Last und bis zu 48° mit Last an jedem Port in einem kühlen, gut belüfteten Raum überschreiten. Der Schalter ist für den Betrieb bei Temperaturen von bis zu 65 Grad Celsius mit 25 Watt Leistung und 55 Grad Celsius mit 46 Watt Leistung ausgelegt. Es ist ratsam, das Gerät in den Schatten zu stellen, da die Sonne die Leistung und Lebensdauer des Geräts beeinträchtigen kann.

  Betriebsarten

  Der Schalter kann in drei Modi senden. Sie unterscheiden sich voneinander in Bezug auf Zuverlässigkeit und Latenzzeit.

  1. Im „Cut-Through“-Modus, oder wie auch immer er genannt wird, liest der Switch nur die Adresse des Empfängers aus den eingehenden Daten und sendet die Informationen ohne Überprüfung. Die Latenzzeit ist am kürzesten, aber es besteht die Möglichkeit einer fehlerhaften Datenübertragung.
  2. Im Store-and-Forward-Modus (auch Intermediate genannt) prüft der Switch alle Daten auf Fehler und leitet die Informationen erst dann an den Empfänger weiter. In diesem Modus ist die Standby-Zeit maximal.
  3. Der nächste Modus heißt Fragment-Free oder Fragmentless. Er weist die Merkmale beider beschriebenen Modi auf. Switch liest die Zieladresse und die ersten 64 Bytes, die er auf Fehler analysiert. Die Informationen werden dann an den Empfänger gesendet.

  Die Bedingungen für die Übertragung von Informationen im Netz sind variabel. Ein nützliches Merkmal des Schalters ist also die Möglichkeit, den Modus je nach den Umständen zu ändern.

  Erstens: Der Schalter funktioniert im Cut-Through-Modus. Tritt an einem Anschluss ein Fehler auf, wird er in den Modus „Fragmentfrei“ geschaltet. Wenn die Fehlerrate weiter ansteigt, geht der Switch in den Store and Forward-Modus über.

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