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Einleitung zum Thema der Netzwerkkomponenten

In der Informationstechnolgie kommt man frher oder spter nicht umhin, sich mit den Begriffen wie Bridge, Hub, Repeater, Router, Switch etc. zu beschftigen, um sich ein Bild von der Funktionsweise und dessen Nutzen zu machen. Deshalb ein kleiner berblick ber die genannten Begriffe und ein bersicht ber die Charakteristika.

Bridge (engl. Brcke)

Diese hat die Aufgabe, Netze auf den Teilschichten MAC oder LLC der OSI-Schicht 2 - Data Layer, Datenbertragungsschicht - zu verbinden (MAC-Level-Bridge). Hierbei gilt es zu beachten, dass die Netze unterschiedliche Topologien besitzen knnen.

Hub (engl. Nabe)

Hierbei spricht man im engeren Sinne von einem Sternkoppler oder auch Sternverteiler (Kabelkonzentrator), welcher die Verbindung eines Konzentrators mit einem Repeater ist, sogenannte Multiport-Repeater, wobei die Hubs die Repeater in vielen Bereichen ersetzt haben. Der Hub kann auch als Knotenpunkt gesehen werden, ber den alle Daten laufen bzw. weitergeleitet werden, deshalb wird diese auch als "Konvergenz-Stelle" bezeichnet, da hier bei der Kommunitkation von Daten alles zusammenluft.

Repeater

Dieser erfllt die Aufgabe, verschiedene Netze mit vollkommen gleichartigen Zugriffsweisen und Protokollen zu verbinden. Gleichzeitig reduziert der Repeater Signaldmpfungen sowie - verzerrungen und wird daher auch als Aufholverstrker bezeichnet. Selbstverstndlich verbinden moderne Repeater ebenso vllig unterschiedliche Medien. 

Router (engl. ruter; us-engl. rauter)

Diesbezglich sei das Wort "Transparenz" erwhnt, da der Router autonom das Netz analysiert und somit auch Transparenz schafft. Zustzlich auf Basis routbarer Protokolle, sucht er geeignete Wege im Netz. Darber hinaus ist er in der Lage, sogenannte "Routingtabellen" zu erstellen, welche mit Wegetabellen in Verbindung zu bringen sind. Letztendlich vermittelt er einen zielgerichteten Austausch von Datenpaketen im Netz. Eine weitere Applikation des Routers spiegelt sich im Bridging Router - BRouter - wider: simpel gesprochen ist es ein Router mit integrierter Bridge. 

Gateway

In Bezug auf Netzbergngen sowie getrennten Netzwelten - logisch/physikalisch - dient es der Realisierung und kompletten Adaption davon. Diese erfolgt durch die Um- bzw. bersetzung verschiedener Netze in folgenden Schritten:

1. Adressbersetzung

2. bersetzung der Datenbertragungsgeschwindigkeit

3. Protokolladaption (Konvertierung oder Umschreibung) 

Somit beziehen sich besondere Funktionsaufgaben auf die Schichten 3 - 7 und werden daher auch intelligente Schnittstellen genannt. Zuguterletzt sind die hohen Sicherheitsstandards als Mglichkeit zugute zu halten. 

Switch (engl. Schalter)

Ein Switch fungiert wie eine Brdige, aber mit mehreren Zugngen fr Rechner sowie Netze. Damit ist auch eine parallele Wandlung von Daten zwischen den unterschiedlichen Switchzugngen mglich. Auerdem besteht die Mglichkeit, eine Punkt-zu-Punkt-Gerte-Verbindungen herzustellen. Nicht zwangslufig aber oft ist dieser ein Hardwareprodukt. Hierbei existieren sogenannte Layer-Switches, welche in folgende Typen unterteilt werden: 

Layer 1-Switches: Keine Adressauswahl (Hub-System).

Layer 2-Switches/Layer 2/3-Switches: ber Adresstabellen automatisiert,  werden diese durch die Zieladressen der Datenpakete generiert. Dabei wird durch die in den Datenpaketen enthaltenen MAC-Adressen ntige Information entnommen. 

Layer 3-Switches: Verabreitet auch IP-Ardressen, da es sich auf der 3. Schicht befindet bzw. bewegt. 

Der Switch ist in der Lage, im Gegensatz zum Hub, gezielt weiterzuleiten und zu entscheiden, wohin die Daten flieen sollen. Somit kann man den Switch als intelligent betrachten und den "weniger Schlauen" als Hub, da dieser an alles sendet. 

Spezifikation Leistungsdaten:

Durchleitrate (Forwarding Rate): Pakete pro Sekunde 

Filterrate (Filter Rate): Bearbeitete Paketanzahl pro Sekunde

Adressanzahl: Verwaltete (MAC-)Adressen

Backplanedurchsatz: Transportkapazitt auf den Vermittlungsbussen 

Spezifikation Funktionsprinzipien:

Store-and-Forwarding: Ein Datenpaket wird vollends ber einen Port eingelesen und erst dann wird die Adresse verarbeitet, ein einfaches und sicheres Verfahren, mit einer vollstndigen Fehlerberprfung und selbststndigem Verwerfen von fehlerhaften Paketen. 

Cut-Through:

Nach dem Einlesen des Steuerkopfes der Datenpakete, erfolgt die Auswertung der Adresse. Gleichzeitig werden Nutzinformationen notiert bzw. aufgenommen und dadurch verringert sich die Latenzzeit, wobei immer noch Datenkollisionen mglich sind. 

Fragment-Free:

Eine Datenweitergabe wird nach den ersten 72 Bytes initiiert. Moderne Switches realisieren alle 3 Funktionsprinzipien zugleich (adaptives Switching, Error-Free-Cut-Through). Je nach Situation wird das optimale Verfahren angewendet.