Kennen Sie die Unterschiede zwischen Hubs, Switches und Routern?

Hubs, Switches und Router – was zum Teufel ist das? Haben Sie sich schon einmal gefragt, was die Unterschiede zwischen diesen Geräten sind? Manche Techniker verwenden die Begriffe Hubs, Switches und Router oft synonym. Obwohl sie die Geräte gut bedienen können, können sie die Unterschiede nicht wirklich erkennen und betrachten nur ein Gerät. Keine Sorge, heute lernen wir gemeinsam die Unterschiede zwischen Hubs, Switches und Routern kennen.

Was sind Hub, Switch und Router?

Nabe

Hubs werden häufig zum Verbinden von Segmenten eines LAN (Local Area Network) verwendet. Ein Hub verfügt über mehrere Ports. Wenn ein Paket an einem Port ankommt, wird es an die anderen Ports kopiert, sodass alle Segmente des LANs alle Pakete sehen können. Hubs fungieren als gemeinsamer Verbindungspunkt für Geräte in einem Netzwerk.

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Switches arbeiten auf der Sicherungsschicht (Schicht 2) und manchmal auch auf der Vermittlungsschicht (Schicht 3) des OSI-Referenzmodells (Open Systems Interconnection) und unterstützen daher alle Paketprotokolle. LANs, die Switches zur Segmentverbindung verwenden, heißen Switched LANs oder, im Fall von Ethernet-Netzwerken, Switched Ethernet LANs. In Netzwerken ist ein Switch das Gerät, das Pakete zwischen LAN-Segmenten filtert und weiterleitet.

Router

Ein Router ist mit mindestens zwei Netzwerken verbunden, üblicherweise zwei LANs oder WANs (Wide Area Networks) oder einem LAN und seinem ISP-Netzwerk (Internet Service Provider). Router befinden sich in der Regel an Gateways, also an den Stellen, an denen zwei oder mehr Netzwerke miteinander verbunden sind. Anhand von Headern und Weiterleitungstabellen ermittelt der Router den optimalen Pfad für die Weiterleitung der Pakete. Darüber hinaus nutzt er Protokolle wie ICMP (Internet Control Message Protocol) zur Kommunikation untereinander und konfiguriert die optimale Route zwischen zwei beliebigen Hosts. Kurz gesagt: Router leiten Datenpakete über Netzwerke weiter.

Unterschiede zwischen Hubs, Switches und Routern im Netzwerk

Tatsächlich unterscheiden sich die Funktionen von Hub, Switch und Router erheblich, auch wenn sie manchmal in einem einzigen Gerät integriert sind. Beginnen wir mit Hub und Switch, da diese beiden Geräte im Netzwerk ähnliche Aufgaben erfüllen.

Ähnliche Rollen? Hub- und Switch-Vergleich

Jeder dient als zentrale Verbindung für alle Ihre Netzwerkgeräte und verarbeitet einen Datentyp, der als Frames bezeichnet wird. Frames übertragen Ihre Daten. Wenn ein Frame empfangen wird, wird er verstärkt und dann an den Port des Ziel-PCs (Personal Computer) weitergeleitet. Der große Unterschied zwischen Hub und Switch liegt in der Methode, mit der die Frames übermittelt werden.

In einem Hub wird ein Frame an jeden seiner Ports weitergeleitet bzw. „gesendet“. Dabei spielt es keine Rolle, dass der Frame nur für einen Port bestimmt ist. Der Hub kann nicht unterscheiden, an welchen Port ein Frame gesendet werden soll. Durch die Weiterleitung an alle Ports wird sichergestellt, dass er sein Ziel erreicht. Dies führt zu hohem Datenverkehr im Netzwerk und kann zu schlechten Netzwerkreaktionszeiten führen.

Darüber hinaus muss ein 10/100-Mbit/s-Hub seine Bandbreite mit jedem einzelnen seiner Ports teilen. Wenn also nur ein PC sendet, hat er Zugriff auf die maximal verfügbare Bandbreite. Senden jedoch mehrere PCs, muss die Bandbreite auf alle Systeme aufgeteilt werden, was die Leistung beeinträchtigt.

Im Vergleich dazu speichert ein Switch die MAC-Adressen (Media Access Control) aller angeschlossenen Geräte. Anhand dieser Informationen kann er erkennen, welches System welchen Port nutzt. So weiß er beim Empfang eines Frames genau, an welchen Port er ihn senden muss, ohne die Netzwerkreaktionszeit signifikant zu erhöhen. Im Gegensatz zu einem Hub weist ein 10/100-Mbit/s-Switch zudem jedem seiner Ports volle 10/100 Mbit/s zu. So steht den Benutzern unabhängig von der Anzahl der sendenden PCs immer die maximale Bandbreite zur Verfügung. Aus diesen Gründen gilt ein Switch als deutlich bessere Wahl als ein Hub.

Beim Lesen dieser Zeilen fällt Ihnen vielleicht auf, dass Hub und Switch zwar scheinbar dieselbe Rolle im Netzwerk spielen, aber dennoch leicht zu unterscheiden sind. Wie sieht es mit Routern aus? Tatsächlich ist ein Router ein völlig anderes Gerät als Hub und Switch. Die meisten Router sind jedoch zu einer Art Schweizer Taschenmesser geworden und vereinen die Funktionen von Router und Switch/Hub in einer Einheit. Daher können Diskussionen über diese Geräte oft etwas irreführend sein – insbesondere für jemanden, der sich noch nicht mit Computernetzwerken auskennt.

Denken Sie daran! Der Router ist ein völlig anderes Gerät

Warum das? Im Gegensatz zu einem Hub oder Switch, der Frames überträgt, leitet ein Router, wie der Name schon sagt, Pakete an andere Netzwerke weiter, bis sie schließlich ihr Ziel erreichen. Eines der wichtigsten Merkmale eines Pakets ist, dass es nicht nur Daten enthält, sondern auch die Zieladresse.

Router verfügen möglicherweise über einen WAN- und einen LAN-Port und sind für den Anschluss eines vorhandenen LAN-Hubs oder -Switches an ein WAN ausgelegt. Ethernet-Switches und -Hubs können über mehrere PC-Ports an einen Router angeschlossen werden, um ein LAN zu erweitern. Je nach Leistungsfähigkeit (Art der verfügbaren Ports) des Routers und der Switches bzw. Hubs sind für die Verbindung zwischen Router und Switches/Hubs entweder Straight-Thru- oder Crossover-Kabel (Nullmodem) erforderlich. Manche Router verfügen sogar über USB-Anschlüsse und häufiger über integrierte WLAN-Zugangspunkte.

Darüber hinaus ist der Router das einzige dieser drei Geräte, mit dem Sie eine einzelne IP-Adresse (Internet Protocol) für mehrere Netzwerkclients freigeben können.

Weitere Funktionen der modernen Router

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei modernen Routern nicht nur um einfache Router, sondern um integrierte Router. Die meisten Breitband-Router verfügen über eine Vielzahl integrierter Dienste. Beispielsweise umfasst ein Router typischerweise einen Ethernet-Switch (oder Hub) mit 4 bis 8 Ports und einen Network Address Translator (NAT). Darüber hinaus sind in der Regel ein DHCP-Server (Dynamic Host Configuration Protocol), ein DNS-Proxyserver (Domain Name Service) und eine Hardware-Firewall integriert, um das LAN vor Angriffen aus dem Internet zu schützen.

Wichtig zu wissen: Alle Router verfügen über einen WAN-Anschluss, der eine Verbindung zu einem DSL- (Digital Subscriber Line) oder Kabelmodem für Breitband-Internetdienste ermöglicht. Der integrierte Switch ermöglicht den einfachen Aufbau eines LANs. So haben alle PCs im LAN Zugriff auf das Internet und die Windows-Datei- und Druckerfreigabedienste.

Einige der High-End- oder Business-Class-Router verfügen außerdem über einen seriellen Anschluss, an den ein externes DFÜ-Modem angeschlossen werden kann, was als Backup nützlich ist, falls die primäre Breitbandverbindung ausfällt, sowie über einen integrierten LAN-Druckerserver und Druckeranschluss.

Neben den inhärenten Schutzfunktionen des NAT verfügen viele Router auch über eine integrierte, konfigurierbare, hardwarebasierte Firewall. Die Firewall-Funktionen reichen von sehr einfach bis hin zu hochentwickelten Geräten. Zu den Funktionen führender Router gehört die Konfiguration von TCP/UDP-Ports (Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol) für Spiele, Chat-Dienste und dergleichen im LAN hinter der Firewall.

Abschluss

Nach der Lektüre sind Ihnen die Unterschiede zwischen diesen drei Geräten vielleicht schon klar geworden. Ich möchte Ihnen aber noch ein Wort hinzufügen, um Ihr Wissen aus diesem Beitrag zu festigen. Ein Hub verbindet ein Ethernet-Netzwerksegment, ein Switch verbindet mehrere Ethernet-Segmente effizienter, und ein Router kann diese Funktionen übernehmen und zusätzlich TCP/IP-Pakete (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) zwischen mehreren LANs und/oder WANs routen – und natürlich noch vieles mehr. Das sind die Hauptunterschiede zwischen diesen Geräten.

Wichtige Hinweise: Dies ist eine Referenz für alle, die Hubs, Switches und Router nicht kennen. Fiber-Mart bietet diese Geräte derzeit nicht an. Was können wir anbieten? Wenn Sie Switches und Router verwenden, empfehlen wir Ihnen dringend unsere kompatiblen Glasfaser-Transceiver, darunter SFP-Transceiver, SFP+-Transceiver, XFP-Transceiver, QSFP+-Transceiver usw., die 100 % kompatibel mit den wichtigsten Marken wie Cisco, HP, Juniper usw. sind. Die meisten davon sind auf Lager und zu sehr günstigen Preisen erhältlich, sodass Sie bei Ihren Glasfaserprojekten mehr sparen können. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte unter[email protected]. Das professionelle Team von Fiber-Mart wird Ihnen so schnell wie möglich antworten.