Netzwerkkomponenten

Aktive Netzwerkkomponenten

Der Hub arbeitet auf der Schicht 1 (Bitübertragungsschicht).

Das Signal eines Netzteilnehmers wird in keinem Fall analysiert, sondern nur elektronisch aufgebessert (entrauscht und verstärkt) und im Gegensatz zum Switch - der sich die richtigen Ports des Empfängers sucht - an alle anderen Netzteilnehmer weitergeleitet. Ein Hub ist sozusagen ein „dummer“ Switch.

Der Switch arbeitet auf der Schicht 2 (Sicherungsschicht).

Switching-Methode:

• Cut-Through – sehr schnell, keine Fehlerprüfung. Hierbei schaut der Switch beim eingetroffenen Frame nur auf die Ziel-MAC-Adresse, trifft eine Forwarding-Entscheidung und schickt den Frame entsprechend weiter.
• Store-and-Forward – langsamste Methode, größte Latenzzeit durch Fehlerprüfung.
• Cut-and-Store-Hybridmodus
• Fragment-Free – Schneller als Store-and-Forward, aber langsamer als Cut-Through. Prüfungs ob ein Frame die minimale Länge von 64 Bytes¹⁾ (512 Bit, im Ethernet-Standard) erreicht und schickt ihn dann sofort auf den Zielport, ohne eine CRC-Prüfung durchzuführen.
  • Error-Free-Cut-Through/Adaptive Switching – Eine Mischung aus mehreren der obigen Methoden. Zunächst im „Cut through“-Modus, nachträgliche CRC-Prüfung, interner Fehlerzähler der bei zu viel Fehler das Umschalten in den Store-and-Forward-Modus veranlasst.

Besitzen Sender und Empfänger unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten oder Duplex-Modi bzw. nutzen andere Übertragungsmedien (Glasfaser auf Kupfer), so muss ebenfalls mit Store-and-Forward Technik geswitcht werden.

• ISO/OSI-Ebene
  • Layer 2: „Plug and Play“, geringer Funktionsumfang wie Portsperren oder Statistiken
  • Layer 3: managebar (Funktionen z. B. IP-Filterung, VLAN, Priorisierung für Quality of Service)
• interne Datenpuffer
• non Blocking: mehrere Ports unabhängig voneinander zeitgleich verbinden
• Funktionen:
  • Managementoptionen wie Fehlerüberwachung, Port-basierte VLans, VLan Uplinks, Trunking, Spanning Tree, Bandbreitenmanagement usw.
  • Flusskontrolle
  • VLAN
  • QoS (Verkehrspriorisierung)
• Kenngrößen
  • Forwarding Rate (Durchleitrate): gibt an, wie viele Pakete pro Sekunde eingelesen, bearbeitet und weitergeleitet werden können
  • Filter Rate (Filterrate): Anzahl der Pakete, die pro Sekunde bearbeitet werden
  • Anzahl der verwaltbaren MAC-Adressen (Aufbau und max. Größe der SAT=Source-Address-Table)
  • Backplanedurchsatz (Switching fabric): Kapazität der Busse (auch Crossbar) innerhalb des Switches

Switch

Der Router arbeitet auf Schicht 3 (Netzwerkebene). Er arbeitet medienunabhängig, aber protokollabhängig.

Eine MAC-Bridge wird hauptsächlich eingesetzt, um ein Netz in verschiedene Kollisionsdomänen aufzuteilen. Somit kann die Last in großen Netzen vermindert werden, da jeder Netzstrang nur die Pakete empfängt, deren Empfänger sich auch in diesem Netz befindet.

Gateway hingegen ist ein viel allgemeinerer Überbegriff und kann jegliche Art von Verbindung zur Außenwelt bezeichnen. Ein Gateway kann auf fast allen Schichten (2–7) implementiert werden, z. B. als Proxy oder als Bridge.

Der Repeater in der digitalen Kommunikationstechnik ist ein Signalregenerator, der in der Bitübertragungsschicht ein Signal empfängt, dieses dann neu aufbereitet und wieder aussendet.