Switch

Ein Switch, auch Netzwerk-Switch genannt, ist ein Gerät, das Computer, Server, Access Points, IP-Telefone, Kameras, Drucker und andere Geräte innerhalb eines lokalen Netzwerks miteinander verbindet. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Daten zwischen den Geräten so zu übertragen, dass der Datenverkehr beim vorgesehenen Empfänger ankommt und nicht unnötig an alle Teilnehmer des Netzwerks gesendet wird.

Ein Switch arbeitet auf der Sicherungsschicht des OSI-Modells und nutzt MAC-Adressen, um zu bestimmen, wohin ein Netzwerk-Frame gesendet werden soll. Wenn sich ein Gerät mit dem Switch verbindet, merkt sich der Switch dessen MAC-Adresse und den Port, über den es erreichbar ist. Danach kann er den Datenverkehr gezielter weiterleiten und so unnötige Last im Netzwerk verringern.

In der Unternehmensinfrastruktur gehört ein Switch zu den grundlegenden Netzwerkkomponenten. Ohne ihn ist es schwierig, ein Büronetzwerk aufzubauen, Server anzubinden, einen Internetzugang einzurichten, Arbeitsplätze zu verbinden oder IP-Telefonie, WLAN oder Videoüberwachung zu konfigurieren.

Wie ein Switch funktioniert

Wenn ein Computer Daten in das Netzwerk sendet, analysiert der Switch die Ziel-MAC-Adresse und gleicht sie mit seiner Switching-Tabelle ab. Ist ihm bekannt, an welchem Port das gesuchte Gerät angeschlossen ist, werden die Daten nur dorthin gesendet. Ist die Adresse noch nicht bekannt, kann der Switch das Frame vorübergehend an mehrere Ports senden, um den Empfänger zu finden.

Dieses Prinzip unterscheidet sich von älteren Netzwerk-Hubs, die den Datenverkehr an alle angeschlossenen Geräte weiterleiteten. Ein Switch macht das Netzwerk effizienter: Er reduziert die Anzahl überflüssiger Pakete, senkt die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen und ermöglicht es mehreren Geräten, gleichzeitig Daten auszutauschen.

Moderne Switches können mehr als nur die grundlegende Datenübertragung. Sie unterstützen VLAN, QoS, Link Aggregation, Port Mirroring, PoE, Zugriffskontrolle und ein Monitoring des Netzwerkzustands. Damit wird ein Switch häufig nicht nur zu einem „Verteiler“, sondern zu einem vollwertigen Management-Element der lokalen Infrastruktur.

Arten von Switches

Switches unterscheiden sich nach Verwaltungsebene, Anzahl der Ports, Geschwindigkeit, Unterstützung zusätzlicher Funktionen und Einsatzzweck. Für ein kleines Netzwerk reicht möglicherweise ein einfaches Gerät, ein Büro, ein Rechenzentrum oder ein Provider benötigt dagegen funktionsreichere Modelle.

Zu den gängigen Arten von Switches gehören:

• Unmanaged Switch, also ein einfacher, nicht verwalteter Switch ohne komplexe Konfiguration;
• Managed Switch, also ein verwalteter Switch mit Konfiguration von VLAN, Sicherheit, Monitoring und Traffic-Regeln;
• PoE-Switch, also ein Switch, der über das Ethernet-Kabel Strom für Access Points, Kameras und IP-Telefone überträgt;
• Layer-3-Switch, also ein Switch mit Routing-Funktionen zwischen Netzwerken;
• Data-Center-Switch, also ein leistungsstarkes Gerät für Serverräume und Rechenzentren.

Die Wahl des Typs hängt von der Aufgabe ab. Für ein Heim- oder kleines Büronetzwerk kann ein Unmanaged Switch ausreichen. Unternehmen setzen häufiger einen Managed Switch ein, weil er es ermöglicht, das Netzwerk in Segmente zu unterteilen, Zugriffe zu verwalten und die Dienstgüte zu kontrollieren.

Wo ein Switch eingesetzt wird

Ein Switch wird in nahezu jedem kabelgebundenen Netzwerk eingesetzt. In einem Büro verbindet er Arbeitsplätze, Drucker, IP-Telefone, Access Points und Server. In einem Rechenzentrum stellen Switches die Verbindung zwischen Servern, Speichersystemen, Routern, Firewalls und externen Verbindungen her.

In Videoüberwachungssystemen kann ein PoE-Switch gleichzeitig Daten und Strom an IP-Kameras übertragen. In der drahtlosen Infrastruktur werden WLAN-Access-Points über Switches angebunden. In der Telefonie hilft ein Switch dabei, IP-Telefone anzuschließen und dafür zu sorgen, dass Sprachdaten mit der erforderlichen Priorität übertragen werden.

Für größere Unternehmen sind Switches auch aus Sicherheitssicht wichtig. Mit ihnen lässt sich das Netzwerk in VLANs unterteilen, der Zugriff auf einzelne Segmente einschränken, angeschlossene Geräte kontrollieren und der Datenverkehr analysieren.

Worauf bei der Wahl eines Switches zu achten ist

Bei der Auswahl eines Switches sind die Anzahl der Ports, die Datenübertragungsgeschwindigkeit, die PoE-Unterstützung, die Verwaltungsmöglichkeiten, die Sicherheitsanforderungen und das künftige Wachstum des Netzwerks zu berücksichtigen. Müssen heute 20 Geräte angeschlossen werden, ist es besser, von vornherein Reserven bei Ports und Leistung einzuplanen.

Wichtig ist außerdem zu wissen, welche Dienste im Netzwerk betrieben werden. Die QoS-Unterstützung ist für IP-Telefonie nützlich, PoE für Kameras und Access Points, VLAN und Zugriffsverwaltung sind für die Unternehmensinfrastruktur wichtig, und für Serverumgebungen sind hohe Bandbreite und Ausfallsicherheit entscheidend.

Ebenfalls wichtig sind Zuverlässigkeit, Kühlung, Stromversorgung und Monitoring-Möglichkeiten. In einem Unternehmensnetzwerk kann ein defekter Switch die Arbeit einer gesamten Abteilung, eines WLAN-Segments, einer Telefonanlage oder eines Teils der Serverinfrastruktur zum Erliegen bringen.

FAQ

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