Suchen

Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 21

LAN-Switching in modernen LANs (Local Area Networks) (2)

Seite: 4/4

Firma zum Thema

Dedicated Ethernet

Dedicated Ethernet ist eine spezielle Ethernet-Switching-Technologie. Sie lässt die gesamte Ausrüstung der Workstations und die strukturierte Verkabelung unangetastet. Es sind nur Änderungen in den Verteilerräumen notwendig.

Stationen werden an das Netz nicht wie bei Backbone miteinander verbunden werden. Jede angeschlossene Station bekommt dabei die vollen 10 oder 100 Mbit/s für eine Netzwerk-Verbindung.

Bildergalerie

Neben den kleinen 10 BASE-T-Switches sind auch reine 100 BASE-T-Switches und solche verfügbar, die automatisch erkennen, ob das Endgerät 10 oder 100 Mbit/s im Halb- oder Vollduplexmodus unterstützt. Generell ist zu wiederholen, dass ein Switch, der mit nur einer Datenrate arbeitet, wegen des unsymmetrischen Client/Server-Verkehrs kein Baustein einer systematischen Lösung sein kann. Mittlerweile wurde das Konzept auch in den Gigabit-Bereich ausgebaut.

Technisch gesehen ist ein Dedicated Ethernet Switch Port ein Brücken-Port: Pakete werden laut ihrer Zieladresse an den passenden Empfängerport geschickt. Wie bei einer Brücke alternieren Lern- und Arbeitsphasen. In der Lernphase nimmt der Switch neue Zieladressen in die Adresstafeln auf und verdrängt bei einer vollen Tafel die Adressen, die länger nicht mehr benutzt wurden.

Bei einer Lösung, die jedes Endgerät mit einem eigenen Port versorgt, ist eine Schaltung als Router-Port unnötig, weil das Subnetz nur aus einem Element besteht. Ein Router-Port wäre nur dann sinnvoll, wenn mehrere Stationen davon versorgt würden. Dann ist aber das Problem groß, die Anzahl der Stationen festzulegen, um nicht die Vorteile der Technologie zu verschenken.

Obwohl die Bridge-Ports viel teurer sind als z.B. Repeater Ports, kann man das Design für die Anwendung mit Desktops so weit optimieren, dass man insgesamt zu günstigen Konditionen kommt. Eine gängige Möglichkeit ist die Reduktion der Adresstafeln der Brücke, die diese für die Informationen über das Netzwerk benötigt.

Während normale allgemeine Brücken für den Einsatz mit Backbone-Netzen Adresslisten mit über 10.000 Einträgen verwalten können müssen, brauchen die Brücken im Dedicated Ethernet nur einige wenige, im Extremfall nur eine einzige Adresse pro Port zu kennen, nämlich die derjenigen Station(en), die sie an ihrem Port versorgen. Die Begrenzung des Adressraums hat verschiedene Effekte. Der benötigte Speicherplatz für die Adressen wird deutlich reduziert, der benötigte Speicherplatz für die Zwischenspeicherung von Paketen, die darauf warten, dass die Brücke mit dem Suchen nach Adressen fertig wird, sinkt – und natürlich sinkt die benötigte Rechenleistung beim Suchen.

In der Praxis hat sich eine allzu starke Reduktion in dieser Hinsicht aber nicht bewährt, weil die Anwender auch gerne ganze kleinere Segmente an einen Port anschließen möchten, was ja technisch überhaupt kein Problem ist. Dann sollte der Switch auch mehrere Adressen kennen. In der Praxis sollte ein Switch daher mindestens ca. 1.000 Adressen pro Port behalten können.

Optimierungen

Weitere „Optimierungen“ entstehen durch das Weglassen klassischer Brückenfunktionen, wie den Methoden zur Schleifenerkennung oder Paketfilterung, die hier anscheinend nicht benötigt werden. Dies ist jedoch nicht besonders zu befürworten, weil man dann eine Brücke nur an den Rändern einer Topologie einsetzen kann. Auch die Möglichkeit, fehlerhafte Pakete zu erkennen und diese verwerfen zu können, ist beim Einsatz von Switches in älteren Netzwerk-Umgebungen nicht unwichtig.

Alles in allem ist die zu starke Reduktion von Funktionen als Kinderkrankheit der Switches zu kennzeichnen, die von den führenden Herstellern mittlerweile überwunden wurde: die guten Modelle der führenden Hersteller besitzen alle wesentlichen klassischen Brückenfunktionen, Paketfilterung, hinreichenden Adressspeicher und einen großen Pufferspeicher für jeden Port, um die Probleme abzufangen, die entstehen, wenn viele Stationen auf einen Port vermittelt werden wollen, z.B. Clients auf einen Server. Hier muss man großzügige Speicher einsetzen, wenn es nicht zu üblen Paketverlusten kommen soll.

Wie bereits in der letzten Folge erwähnt, gibt es noch weitere wichtige Funktionsbereiche, die sich erst mittels Switches erschließen lassen, nämlich VLAN-Bildung und Funktionen für die Realisierung von Quality of Service, kurz QoS. Außerdem führen Switches zu neuen Konstruktionsprinzipien für Corporate Networks, bei denen weitere Funktionen, wie z.B. Ausfallsicherheit, im Vordergrund stehen. All dies besprechen wir in späteren Folgen. Zunächst kommen wir mit der nächsten Folge dieser Serie aber zu Gigabit Ethernet.