Wie erfolgt die Datenübertragung zwischen zwei Switches?
- Verbindung zwischen den Switches
- Datenweiterleitung und Switching-Prinzip
- Switch-zu-Switch-Kommunikation und Netzwerkdesign
- Zusammenfassung
In Netzwerken werden Switches verwendet, um Geräte miteinander zu verbinden und den Datenverkehr effizient zu steuern. Wenn zwei Switches miteinander verbunden sind, stellt sich die Frage, wie die Datenübertragung zwischen diesen Geräten funktioniert und welche Mechanismen dabei eine Rolle spielen.
Verbindung zwischen den Switches
Zwei Switches können über spezielle Kabel miteinander verbunden werden. In der Regel verwendet man hierfür Ethernet-Kabel wie Twisted-Pair-Kabel (Cat5e, Cat6 oder höher). Die Verbindung erfolgt über die Ports der Switches, wobei je nach Modell eine automatische MDI/MDIX-Funktion vorhanden sein kann, die das Umstecken von Kabeln vereinfacht. Ohne diese Funktion war früher oft ein sogenanntes Crossover-Kabel nötig, da die Sende- und Empfangspins auf beiden Seiten angepasst werden mussten.
Datenweiterleitung und Switching-Prinzip
Switches arbeiten auf der sogenannten Data-Link-Schicht (Layer 2) des OSI-Modells. Sie lernen durch das Beobachten des Datenverkehrs die MAC-Adressen der angeschlossenen Geräte und speichern diese in einer Tabelle – der MAC-Adresstabelle. Wenn ein Datenpaket (Frame) ankommt, prüft der Switch die Zieladresse und leitet das Paket gezielt an den Port weiter, an dem der Empfänger angeschlossen ist. Bei der Verbindung zweier Switches bedeutet dies, dass Daten von einem an einem Switch angeschlossenen Gerät durch diesen an den zweiten Switch weitergeleitet werden, falls das Zielgerät dort angeschlossen ist.
Switch-zu-Switch-Kommunikation und Netzwerkdesign
Zur Verbesserung der Übertragungskapazität und Vermeidung von Flaschenhälsen können mehrere Ports zwischen zwei Switches aggregiert werden (Link Aggregation). Dabei werden mehrere physikalische Verbindungen logisch zu einer Verbindung zusammengefasst, um die Bandbreite zu erhöhen. Zudem unterstützen moderne Switches Protokolle wie das Spanning Tree Protocol (STP), um Netzwerkloops zu vermeiden, die durch redundante Verbindungen zwischen Switches entstehen können. Durch STP wird ein logischer Verkehrsfluss sichergestellt, der Schleifen verhindert und somit Datenverluste oder Netzwerkausfälle vermeidet.
Zusammenfassung
Die Datenübertragung zwischen zwei Switches erfolgt durch direkte physikalische Verbindungen über Ethernet-Kabel. Switches verwenden ihre MAC-Adressentabellen, um Datenpakete zielgerichtet weiterzuleiten, wodurch eine effiziente und schnelle Kommunikation in lokalen Netzwerken ermöglicht wird. Über zusätzliche Techniken wie Link Aggregation und Protokolle wie STP wird die Stabilität und Performance solcher Switch-Verbindungen weiter verbessert.