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Hubs & Switches

Wenn es um Netzwerke auf LAN-Partys geht, werden meist Switches eingesetzt, aber im Handel finden sich vorwiegend Hubs oder sogenannte N-Way Switching Hubs, die fälschlicherweise oft als Switches gehandelt werden. Einen Dank hier an den Einzelhandel. Und diese sind ja eigentlich relativ billig und da wundert sich manch Veranstalter doch über die Preise, die die Equipmentvermieter verlangen.
Doch betrachten wir uns mal die grundlegenden Unterschiede zwischen Hubs und Switches: Beides sind oberflächlich betrachtet einfache Verteiler, aber beide arbeiten mit sehr unterschiedlichen Paketverwaltungen.
Grob gesagt sind Hubs dumme Verteiler und Switches intelligente Verteiler. Pakete, die ein Hub empfängt, werden ohne weitere Verarbeitung an jeden Port an dem ein host hängt (oder an alle Ports, je nachdem ob er Autosensing beherrscht) weitergeleitet während der Switch die eingehenden Pakete anschaut, versucht den empfangenden host zu ermitteln und sie NUR an diesen host schickt für den sie auch gedacht sind.

Unterschiede zwischen Hubs und Switches
"So und wo is da nun der grosse Unterschied?" stellt sich mal wieder als Frage in den Raum. Schauen wir uns das mal aus grösserer Distanz an, wenn sich beide Geräte im Einsatz befinden.
Der Hub arbeitet mit nur einem Verteilerchip über den alle Daten gehen, sowohl eingehende als auch ausgehende, diese können aber nicht gleichzeitig transportiert werden -> der Hub is gegenüber dem Switch nur Half-Duplex fähig.
Sendet aber nun, während der Hub gerade mal wieder Pakete verteilt, ein Host ausgehende Daten, so kommt es zu einer Kollision der Daten, was sich nicht gerade positiv auf das Netz auswirkt, da die Daten im zweifelsfall neu angefordert werden müssen. Stellen wir uns nunmal vor wir haben zwei Hubs, an dem einen Hub(1) haben wir 16 Hosts und am anderen (2) einen FTP-Server und einen Game-Server.
Zieht nun einer der Hosts von Hub(1) haben wir einen konstanten ausgehenden Datenstrom bei Hub(2) und einen konstanten eingehenden Datenstrom bei (1). Soweit alles in Ordnung, aber was is mit den 15 anderen Hosts an (1) die auf dem Game-Server an (2) spielen wollen? Diese schicken ebenfalls Daten über die Leitung an (2) und der Game-Server schickt die Daten an (1) -> Wir haben hier massenhaft Kollisionen auf der Leitung zwischen (1) und (2) produziert, was einerseits für den vom FTP-Server ziehenden Host eine sinkende und schwankende Datenrate bedeutet(da Pakete erneut angefordert werden müssen) und für die Hosts auf dem Game-Server heisst das steigende Pings bis hin zum Packet Loss.
Deswegen werden bei LAN-Partys Switches eingesetzt, da Switches durch ihr intelligentes Managing keine Kollisionen verursachen. Zudem sind sie in der Lage gleichzeitig Daten zu senden und zu empfangen, also Full-Duplex.
Switches besitzten für jeden Port einen Transreciver der mit der Gegenstelle DuplexArt und Übertragungsgeschwindigkeit festlegen kann.

Mit einer sehr, sehr groben Rechnung kann man sagen, bei einem 100Mbit Uplink zum Hub haben wir eine theoretische Geschwindigkeit pro Host von 100Mbit/angeschlossene Hosts, praktisch 8-10MB/Hostanzahl. Hier haben wir aber keine Geschichten wie PacketLoss berücksichtigt.
Während wir beim Switch die vollen 100Mbit (bzw. 200Mbit Full-Duplex) pro Port haben.

Das sollte doch zeigen, wie gross da die Unterschiede sind. Zudem haben wir beim Switch Vorteile wie Managementfunktionen.

Ein paar Fachbegriffe
Auf den Kästen von Hubs stehen unter Features oft seltsame Begriffe, die wir hier mal kurz erläutern möchten:
Autosensing: Ist eine automatische Port-Erkennung > welcher Port ist angesteckt
Autonegotiation: Erkennt, ob das Gegenüber mit 10 oder 100 Mbps arbeitet
N-Way Autonegotiation: Erkennt, ob Half-/Full-Duplex möglich ist und stellt dies automatisch ein und erkennt, ob das Gegenüber mit 10 oder 100 Mbps arbeitet

Hier haben wir auch nochmal den Begriff "N-Way", da "switch" ja im deutschen "schalten" heißt, wird dieses "Automatisch Einstellen der Übertragunsart/Rate" gerne als Switch verkauft. Aber diese N-Way Switching Hubs, sind weiterhin was die Datenverteilung angeht unintelligente Geräte! Also bitte nicht verwechseln.

Fazit: Ich will hier Hubs nicht entgültig schlecht machen, in kleineren Netzen, ist es gut und gerne möglich mit einem Switch als Backbone zu arbeiten und Hubs zu den Teilnehmern zu stellen. In kleinen Netzen is die Kollisionsrate ertragbar und führt oberflächlich kaum zu Engpässen.
Aber bei Netzen, mit an die 100 hosts, sollte man doch auf ein voll geswitchtes Netz umsteigen.

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Kommentare Seite: [0]

01. Dec. 2004 - 00:51 erstellt von bart

Hallo, ich bin jetzt etwas unsicher, ich habe mir jetzt 2 Switches/Hubs? von Compu-Shack besorgt...die compu-shack a24 (kein websmart). Nun stehen auf beiden Geräten etwas von collision, hab ich mir jetzt ein Hub bzw eine nway switch zugelegt?

01. Dec. 2004 - 14:13 erstellt von Jens

Meines Wissens, sollte dies ein Switch sein:
http://www.katalog.entwicklung.compu-shack.com/_data/_products/switchline/switchline.html#

01. Dec. 2004 - 23:31 erstellt von bart

Stimmt, habe heute mal mit einem Fachinformatiker gesprochen, der meinte das auch switches eine collision verursachen können, das wirkt sich dann halt nicht wie bei einer hub auf alle clienten aus, sondern nur auf die eine verbindug.....