Netzwerk-Geräte

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Hub (Multiportrepeater)

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Repeater dienen dazu, Rechner und/oder Netzsegmente untereinander zu verbinden.

  • Schicht 1 Gerät
  • Da WLAN- oder Token-Ring-Netze eine andere Technologie auf Schicht 1+2 besitzen, können diese nicht über einen Hub mit einem Ethernet-Netz verbunden werden.
  • Hub's können nur Rechner bzw. Netzsegmente mit demselben MAC-Prinzip verbinden.
  • Es kann immer nur einer senden, sonst entstehen Kollisionen. (Kollisionssomäne)

Bridge

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Bridges verbinden zwei oder mehr Netz-Segmente in einem Netz.

  • Schicht 2 Gerät (wertet MAC-Adressen aus)
  • die Bridge erlernt automatisch die MAC-Adressen, die zu den einzelnen Ports gehören. Diese Adress-Tabelle wird selbstständig ca. alle 15 Min. aktuallisiert. Dadurch ist keine Konfiguration notwendig.
  • Broadcast wird durchgelassen
  • die grosse Kollisionsdomäne eines Hub's wird unterteilt. Es entsteht nur in den jeweiligen Netzsementen eine Kollisionsdomäne.
  • Ethernet und WLAN-Netze können trotz unterschiedlicher MAC-Technik miteinander verbunden werden, weil beide Verfahren MAC-Adressen verwenden.

Switch (Multiport-Bridge)

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Switches sind nur einsetzbar in LAN's mit identischer MAC-Technologie (Ethernet)

  • Schicht 2 Gerät (Bridge Techologie)
  • autosense (automatische 10BT/100BT Erkennung)
  • Filterung von defekten Ethernet-Frames um Netzlast zu verringern
  • durch Speicherung der Frames am Switch-Port kann Datenverkehr quasi gleichzeitig zwischen allen Netzsegmenten stattfindet
  • Flowcontroll verhindert Speicherüberlauf an den Switch-Ports

Switch-Technologien

  • Cut-Through (CT)
    • Es werden die ersten 12Byte (Ziel- und Quell-MAC-Adresse) des Frames abgeschnitten und geprüft. Nach dem Switch-Prozess wird der Gesamt-Frame ungeprüft zur Ziel-MAC weiter geleitet.
  • Fragment-Free (FF)
    • Alle Fragmente die kleiner als 64Byte sind, werden entfernt, ohne zu prüfen. Grund: ein Ethernet-Frame muss grösser/gleich 64Byte lang sein. Kleinere Frames entstehen nur wenn eine Kollision auftritt.
  • Store and Forward (SF)
    • Das gesamte Paket wird mittels CRC-Prüfung überprüft. Beschädigte Pakete werden gelöscht. Datenmüll belastet somit nicht das Netz. Nachteil ist der Geschwindigkeitsverlust.
  • Adaptive Cut-Through (Standard)
    • Je nachdem welche Fehler im Netz mit welcher Häufigkeit auftreten, wird automatisch zu dem jeweils effektivstem Verfahren (CT oder SF) umgeschaltet.

Switcheds Ethernet

Wird ein Netz vollständig aus Switchen aufgebaut, so gibt es keine Kollisionen mehr, weil evtl. auftretende gleichzeitige Zugriffe auf Hosts durch die Speicherfähigkeit der Switch-Ports verhindert wird. Es gibt also keine Kollisionsdomänen mehr.

  • Alle Hosts können quasi gleichzeitig untereinander Daten austauschen.
  • Zwischen zwei Hosts kann eine Vollduplex-Verbindung aufgebaut werden.
  • Jedem Host steht prinzipiell die volle Netzbandbreite zur Verfügung, wenn man die evtl. Wartezeit an den Eingängen der Switch-Ports sowie die Schaltzeit der Switche vernachlässigt.

Switched-NW.jpg

Router

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  • Schicht 3 Gerät (arbeitet mit IP-Adressen)
  • verbindet Netze
  • versucht die optimale "Teilstrecke" zu benutzen unabhängig von Medien und Topologien
  • verbindet unterschiedliche Netze (Ethernet, Token-Ring)
  • Router sperren Broadcasts ==>Broadcastdomäne
  • Anwendung: Intenet, grosse Firmennetze, Sicherheit(Datenschutz)

Gateway

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  • Schicht 7 Gerät
  • packen das Datenpaket vollständig aus und verpacken es nach Bedarf neu
  • dieses Vergehen ist sehr zeitaufwändig
  • Gateways werden dann notwendig, wenn völlig unterschiedliche Protokolle untereinander kommunizieren müssen.

Beispiele:

  • Netware - TCP/IP -Gateway
  • Netware - SNA(Grossrechner) - Gateway
  • Fax - TCP/IP - Gateway