Switch – Hub mit Intelligenz

Ein Switch (engl.: Umschalter) ist ein intelligenter Hub, der einzelne Stationen eines Netzwerkes direkt miteinander verbinden kann, ohne das restliche Netzwerk zu belasten.

Netzwerk SwitchWährend ein Hub die erhaltenen Ethernetpakete an alle Stationen im Netzwerk schickt, versucht ein Switch den Empfänger des Paketes zu ermitteln und das Paket nur an dessen Anschluss zu schicken. Nur wenn der Switch den Empfänger nicht ermitteln kann, schickt er das Paket an alle Teilnehmer im Netzwerk. Das hat den Vorteil, dass jeder Station die gesamte Bandbreite des Netzwerkes zur Verfügung steht.

Die unterschiedlichen Switching-Verfahren:

1. Store-and-Forward (engl.: speichern und absenden)
Bei dieser Methode werden die einzelnen Ethernetpakete (auch Datenframes oder Rahmen genannt) vom Switch empfangen und gespeichert. Dann berechnet der Switch die Prüfsumme des Ethernetpaketes, um Fehler ausfindig zu machen und schickt die Ethernetpakete mit der richtigen Prüfsumme zur Zielstation. Der Nachteil hierbei ist, dass somit eine Zeitverzögerung entsteht, was sehr ungünstig für eine Echtzeit-Datenverarbeitung ist.

2. Cut-Through
Hier werden nur die ersten 48 Bits des Ethernetpaketes ausgelesen, in denen die MAC-Ziel-Adresse steht. Anhand dieser Information wird das Paket unverzüglich an die Zielstation gesendet. Das ist zwar vorteilhaft für eine Echtzeit-Datenverarbeitung, führt aber dazu, dass auch unbrauchbare defekte Ethernetpakete weitergeleitet werden statt sie zu verwerfen.

3. Kombination aus Cut-Through und Store-and-Forward

Die meisten Switches arbeiten heutzutage mit beiden Verfahren. Cut-Through wird solange    verwendet bis Kollisionen sich zu häufen beginnen. Bei zu vielen Kollisionen schaltet der    Switch dann auf Store-and-Forward um.

4. Fragment-Free
Hier empfängt der Switch die ersten 64 Byte des Daten-Paketes, da in diesem Bereich die    meisten Fehler auftreten. Ist dieser Teil fehlerlos werden die Daten weitergeleitet. Allerdings   wird dieses Verfahren nur selten umgesetzt.

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