Netzwerk-Switches

Switches

Wenn Sie an einem oder mehreren der elektronischen Geräte in Ihrem Haushalt Probleme mit der Datenübertragung aus dem Internet feststellen, könnte dies mit dem von Ihnen verwendeten Switch zusammenhängen.

Im Normalfall wird Ihr Internet-Router über einen sogenannten 4-Port-Switch verfügen. Dies ist insofern nützlicher, weil diese Art von Switch vier Anschlussmöglichkeiten für Geräte besitzt, was in den meisten Fällen ausreicht. Ein Problem bei diesen Switches ist jedoch, dass sie keine konstante Leistung erbringen und nicht so schnell wie möglich arbeiten. Dies kann man daran beobachten, dass bei der Nutzung solcher Switches zum Streaming von HD-Video-Files am PC und vor allem auch am Fernseher, die Übertragung aussetzt oder sich das Bild zu Klötzchen verzerrt.

Dieses Problem lässt sich umgehen, indem man, statt die Geräte direkt an den Switch des Routers anzuschließen, einen speziellen Switch zwischenschaltet. Besonders geeignet hierfür wäre ein 5- bis 8-Port-Switch, der preisgünstig und leistungsstark ist, da er einen schnelleren Prozessor und mehr Reserven verwendet. Damit läuft die Übertragung schneller und zugleich regelmäßiger, das heißt, Sie werden erheblich weniger Störungen feststellen dürfen. Zusätzlich müssen moderne Switches weniger kompliziert verkabelt werden, sodass Komplikationen beim Anschließen wegfallen. Darüber hinaus sind "Jumbo-Pakete" erhältlich, die noch leistungsfähiger sind als die preiswerteren Varianten.

Unterschiedliche Switch-Verfahren

Bei Switches gibt es - abgesehen vom Preis - noch deutliche Unterschiede, die man nicht sofort ahnt. Diese betreffen vor allem die Vorgehensweise bei der Datenübertragung. Hierfür gibt es vier verschiedene Verfahren.

Alle Umschalter, auch die preiswerten, beherrschen die Store-and-Forward-Methode, welche die langsamste Variante darstellt. Das Datenpaket wird empfangen, im Switch geprüft (CRC-Prüfung) und erst im Anschluss weitergeleitet.

Qualitativ hochwertigere Switches operieren nach der Fragment-Free-Methode. Diese ermöglicht, dass Pakete, die wahrscheinlich nicht vollständig sind, noch nicht weitergeleitet werden. Sie verbleiben im Switch, bis sie eine Länge von 64 Byte erlangt haben.

Eine schnellere Methode, nur die besten Switches verwenden, ist die des Fast-Forwarding-Verfahren. Die eingehenden Datenpakete werden sofort weitergeleitet, wodurch die Geschwindigkeit optimale erreicht wird. Fehler im Datenpaket können hierbei nicht erkannt werden, dies kann jedoch durch die Empfängergeräte ausgeglichen werden.

Einige Switches verwenden auch die Error-Cut-Through-Methode (oder Adaptive-Switching), was eine Kombination aus verschiedenen der vorangegangenen Methoden darstellt. Hierbei wird das zu übertragende Datenpaket kopiert und diese Kopie wird im Switch gespeichert (zur Prüfsummenberechnung); bei einer zu hohen Fehlerrate wird automatisch ein langsamerer Modus gewählt.

Layer-2-Switch

Ein weiterer Switch ist der Layer-2-Switch. Er besitzt mehrere Ports, die unabhängig voneinander operieren und Daten verarbeiten und kreuzweise, beziehungsweise durch einen Hochgeschwindigkeits-Bus miteinander verbunden sind. Die neueren Modelle (und alle Gbit-Ethernet-Switches) sind, egal auf welche Weise verbunden, dazu in der Lage, die Leistungen beim Senden und Empfangen von Informationen an den Ports selbst festzustellen, was sich Auto-MDI(X)-Funktion, kurz für "Medium Dependent Interface - Crossover", nennt. Es können so viele Switches wie gewünscht miteinander verbunden werden, es muss jedoch bedacht werden, dass sich die Switches in ihrer Geschwindigkeit immer nach dem leistungsschwächsten Teilglied richten. Dies und die Anzahl der möglichen SAT-Einträge sind ausschlaggebend für die Zahl der Rechner, die insgesamt und mit bester Leistung der Switches angeschlossen werden können.

WLAN Switch

Weiterhin sind seit nicht allzu langer Zeit Wireless(WLAN)-Switches, oder WLAN Controller, erhältlich. Diese Switches werden vor allem verwendet, um große WLAN-Installationen zwischen mehreren Access Points (APs) zu steuern. Dies umfasst die Anbindung, Konfiguration und Verwaltung, sowieso die Umsetzung von Sicherheitsrichtlinien innerhalb des gesamten Netzwerks, wobei die einzelnen Access Points nicht manuell, sondern durch Datenübertragung über den WLAN-Switch die gewünschten Daten erhalten. Alle Switches haben dadurch, sofern sie aktuell gebraucht werden, ohne weitere Einstellungen dieselbe Verbindungsqualität, die ihre Signalstärke andauernd der Situation entsprechend anpasst.

Den passenden Switch erwerben

Für die Auswahl sind zwei Kriterien ausschlaggebend, dies ist zum einen die Zahl der anzuschließenden Geräte und zum anderen der Zweck, zu dem der Switch eingesetzt wird.
Was die Zahl der Geräte angeht, wird zwischen zwei Kategorien der Switches unterschieden. Die erste Kategorie, "unmanaged switches", sollte für relativ kleine - konkret werden sie bei bis zu 250 Geräten empfohlen - Gerätegruppen verwendet werden. Alle Gruppen, die mehr Geräte beinhalten, sollten durch "smart switches" koordiniert werden.

Für ein optimales Funktionieren des Datenaustauschs innerhalb größerer Gruppen empfiehlt es sich möglicherweise, eine Kombination aus "smart switches", die sich weitgehend selbst steuern, und "managed switches", die Sie als Benutzer steuern, zu verwenden. Letztere werden normalerweise vor allem an Stellen eingesetzt, von denen aus das gesamte Netzwerk gesteuert wird oder das Datenvolumen besonders hoch ist. Dies ist den Zweck betreffend, für den der Switch gedacht ist, zu sagen.

Integration des Switches in das Netzwerk

Wenn der passende Toggle gefunden ist, muss dieser selbstverständlich in das bestehende Netzwerk eingebaut werden. Bei den neueren Switches gestaltet sich dies als wenig problematisch, da diese über die bereits erwähnte Auto-MDI(X)-Funktion verfügen. Diese erleichtert den Anschluss dahingehend, dass sie dadurch mit einem handelsüblichen Netzwerkkabel an den vorhandenen Router angeschlossen werden kann und alle weiteren Funktionen selbstständig anpasst. Anschließend müssen die Netzwerkkabel, die den Router mit anderen Clients verbinden, von diesem entfernt und an den Switch angeschlossen werden.

Sofern der Switch und der Router zu Autosensing in der Lage sind (dies lässt sich aus der Bedienungsanleitung ermitteln), sind nun alle Geräte wieder mit dem Internet verbunden und empfangen, wie gehofft, Daten schneller als zuvor. In dem unwahrscheinlichen Fall, dass beim Switch auf keinem der Ports Autosensing vorhanden ist, muss ein Ethernet-Kabel mit Kreuzbelegung verwendet werden. Zwischen neueren Routern und älteren Switches können zuweilen Probleme auftauchen, wobei dann möglicherweise der Switch ausgetauscht werden muss.