Switch

  • Ein Netzwerk-Switch ist ein Device, das auf Layer 2 des OSI-Modells operiert, dem sogenannten Data Transfer Layer.

    Er nimmt also Datenpakete derjenigen Geräte auf, die an seine physischen Ports angeschlossen sind und sendet diese dann weiter - und zwar ausschließlich an die adressierten Zielgeräte.

    Darüber hinaus können Network Switches auch auf dem Network Layer (Layer 3) aktiv werden, auf der das Routing stattfindet.

    Switches sind ein gängiger Bestandteil von Netzwerken, die unter anderem auf Ethernet, Fibre Channel, dem Asynchronous Transfer Mode (ATM) oder InfiniBand basieren. Heutzutage greifen Switches jedoch im Regelfall auf Ethernet zurück.

    Damit die Datenweiterleitung reibungslos funktioniert, merkt sich der Switch beim Verbindungsaufbau mit einem Gerät dessen MAC-Adresse (Media-Access-Control). Diese befindet sich auf der Netzwerkkarte (Network Interface Card - NIC ) des betreffenden Gerätes, die wiederum via Ethernet-Kabel an den Network Switch gekoppelt wird. Die MAC-Adresse dient dem Switch dazu, festzustellen, woher eingehende Datenpakete stammen und wohin ausgehende geschickt werden sollen. Anders als bei der IP-Adresse, die unter Umständen variieren kann, lässt sich mit Hilfe der MAC-Adresse das dahinterliegende, physische Gerät jederzeit identifizieren.

    Sendet ein Gerät ein Datenpaket an ein anderes, analysiert der Switch den Header, um zu ermitteln, was mit den Daten zu tun ist. Dazu gleicht er die Empfängeradressen ab und leitet die Daten über die entsprechenden Ports an das Zielgerät weiter. Um Kollisionen zwischen ein- und ausgehendem Traffic zu vermeiden, verfügen die meisten Switches über eine Vollduplex-Funktionalität, die den Datenpaketen die gesamte Bandbreite der Switch-Verbindung zur Verfügung stellt. Mit Routing-Fähigkeiten ausgestattet, arbeiten Netzwerk-Switches auch auf dem Network Layer. Das wird nötig, wenn der Switch virtuelle lokale Netzwerke (VLANs) und ihre Subnetze unterstützen soll.