So wählen Sie den besten Netzwerk-Switch für Ihre Anforderungen

Angesichts der Realität der modernen Welt ist die Wahl eines Netzwerkschalter ist einer der ersten und wichtigsten Schritte zum Aufbau einer funktionalen und effektiven Netzwerkinfrastruktur. Alle Heimbüros, Unternehmen und Großkonzerne verwenden einen bestimmten Switch-Typ. Ihre Entscheidung bezüglich des zu verwendenden Switch-Typs bestimmt letztendlich die Leistung, Skalierbarkeit und Sicherheit des Netzwerks. Es gibt heute viele Optionen auf dem Markt, von Unmanaged bis Fully Managed Switches, und das Verständnis der wichtigsten Überlegungen und Funktionen ist von größter Bedeutung. Dieser Leitfaden vereinfacht das Verfahren, zeigt Ihnen die wichtigsten Elemente, auf die Sie achten sollten, und hilft Ihnen dabei, herauszufinden, welcher Netzwerk-Switch für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist.

Was sollten Sie bei einem Netzwerk-Switch beachten?

Bei der Auswahl eines Netzwerk-Switches sind folgende Überlegungen wichtig: 

1. Anzahl und Geschwindigkeit der Ports: Überprüfen Sie die Portbeschränkungen sowie die Konstruktionsgeschwindigkeit der Switches (z. B. Gigabit-Ethernet-Switches), um festzustellen, ob sie die Netzwerkanforderungen erfüllen. 
2. Verwaltet vs. nicht verwaltet: Komplexe Netzwerke oder Organisationen lassen sich am besten mit verwalteten Switches verwalten, die VLANs, Verkehrssteuerung und Überwachungsfunktionen bieten. Nicht verwaltete Switches eignen sich hingegen besser für Basiskonfigurationen. 
3. PoE (Power over Ethernet): Macht die Verwendung von Steckdosen für Geräte wie IP-Kameras und Wireless Access Points überflüssig, was durch die Verwendung eines PoE-fähigen Switches erreicht werden kann. 
4. Skalierbarkeit: Nicht verwaltete Netzwerk-Switche neigen dazu, die zukünftige Skalierbarkeit zu vernachlässigen. Aus diesem Grund wird ein Switch ausgewählt, der den mit der Zeit steigenden Bedarf ausgleicht. 
5. Zuverlässigkeit und Sicherheit: Spezielle Features wie Redundanz können mit geeigneter Hardware für den Switch für einen starken und sicheren Netzwerkbetrieb sorgen. 

Die Berücksichtigung der oben genannten Punkte ermöglicht Ihnen die Umstellung auf das Netzwerk, das Ihren gegenwärtigen und künftigen Anforderungen am besten entspricht.

Grundlegendes zu Netzwerk-Switch-Typen: verwaltet vs. nicht verwaltet

Der Hauptunterschied zwischen verwalteten und nicht verwalteten Netzwerk-Switches liegt in den Funktionsmerkmalen und Steuerungsoptionen der letzteren. Ein nicht verwalteter Switch ist Plug-and-Play, erfordert keine Einrichtung oder Konfiguration und eignet sich perfekt für grundlegende Netzwerke und Setups mit geringen Steuerungsanforderungen. Er bietet eingeschränkte Funktionalität in Bezug auf Konnektivitätsoptionen, sodass diese Art von Switches kostengünstiger erhältlich ist und keine Funktionen wie Leistungsüberwachung und Verkehrsmanagement bietet.

Auf der anderen Seite ermöglichen verwaltete Switches ein höheres Maß an Kontrolle und Feinabstimmungsoptionen wie VLAN-Konfigurationen, Verkehrspriorisierung und sogar Überwachung der Netzwerkleistung. Aufgrund ihrer hohen Leistungsanforderungen sind diese Geräte ideal für komplexe oder sogar ausgedehnte Netzwerke, die kompromisslose Zuverlässigkeit, Sicherheit und Skalierbarkeit benötigen. Während solche Switches aufgrund ihrer komplexen Einrichtung mehr kosten und eine steile Lernkurve aufweisen, profitieren wachsende oder technisch fortgeschrittene Netzwerke stark von ihren Konfigurationsoptionen.

Die Bedeutung der Anzahl der Ports

Die Anzahl der Ports an einem Netzwerk-Switch ist wichtig, da sie bestimmt, wie viele Geräte eine Verbindung zum Netzwerk herstellen können. Kleinere Setups erfordern möglicherweise weniger Ports, z. B. 8 oder 12, während größere Umgebungen häufig Switches mit 24, 48 oder mehr benötigen. Achten Sie bei der Entscheidung über die Anzahl der Ports darauf, das aktuelle Netzwerkproblem und das potenzielle zukünftige Wachstum zu berücksichtigen, um Skalierbarkeit sicherzustellen. Eine begrenzte Anzahl von Ports kann die Konnektivität behindern, zu viele Ports können Kosten verursachen und letztendlich die Port-Effizienz beeinträchtigen. Wenn Sie die Effizienz eines Unternehmens steigern und Ressourcenbeschränkungen vermeiden möchten, können Sie dieses Problem lösen, indem Sie die genauen Anforderungen des Netzwerkkabels bestimmen.

Auswerten der Switch-Funktionen und Skalierbarkeit

Am besten bewerten Sie die Switch-Funktionen anhand von Kompatibilität, Leistung und Sicherheit. Stellen Sie sicher, dass der Switch die erforderliche Netzwerkgeschwindigkeit (1 Gbit/s oder 10 Gbit/s) hat und dass Hardware-Unterstützung erforderlich ist. Funktionen wie VLAN, QoS und PoE sollten unbedingt in Betracht gezogen werden, wenn sie für die Netzwerkanforderungen relevant sind. Skalierbarkeit ist entscheidend. Wählen Sie daher modulare, stapelbare Switches oder beides, damit später kein kompletter Austausch erforderlich ist. Beginnen Sie immer mit seriösen Anbietern, die für zuverlässigen technischen Support und Firmware-Upgrades bekannt sind, um eine nachhaltige Netzwerkleistung und -sicherheit zu gewährleisten.

Warum ist die Anzahl der Ports bei einem Netzwerk-Switch wichtig?

Bestimmen der idealen Anzahl von Ports für Heim- und Büronetzwerke

Die idealen Switch-Ports für einen Netzwerk-Switch hängen von der Anzahl der verwendeten Geräte und möglichem zukünftigen Wachstum ab. Während ein Heimnetzwerk mit 4 bis 8 Ports zum Anschluss von Computern, Smart-TVs und Spielekonsolen auskommt, benötigen Büronetzwerke mit mehreren Arbeitsstationen, Druckern, Kopierern und anderen Peripheriegeräten möglicherweise einen Switch mit 24 Ports oder mehr. Die Anzahl der Ports am Switch muss immer den aktuellen Anforderungen entsprechen, sollte aber auch für Wachstum mit mehr Benutzern ausreichen, um das Risiko häufiger Änderungen oder Upgrades zu reduzieren.

Die Rolle von Ethernet-Ports bei der Netzwerkleistung

Die Funktionalität kabelgebundener Netzwerke hängt in hohem Maße von Ethernet-Ports ab; ihre Bedeutung in Bezug auf Geschwindigkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit kann nicht genug betont werden. Im Gegensatz zu drahtlosen Verbindungen verbinden Ethernet-Ports Geräte mit dem Netzwerk, was geringere Latenz und konstante Datenübertragungsraten ermöglicht. Die Spezifikationen der Ethernet-Ports, wie z. B. Geschwindigkeitsbewertungen (Fast Ethernet mit 100 Mbit/s, Gigabit Ethernet mit 1 Gbit/s oder 10 Gigabit Ethernet), haben Einfluss auf ihre Leistung. Für Büroumgebungen oder Privathaushalte mit zahlreichen Geräten mit hoher Bandbreite sind schnellere Ethernet-Ports unverzichtbar, da Gigabit-Geschwindigkeiten die Leistung erheblich verbessern. Die Netzwerkleistung kann erheblich verbessert werden, indem veraltete Ethernet-Ports durch ausreichende Geschwindigkeit ersetzt werden.

Welchen Einfluss hat die Ethernet-Technologie auf die Netzwerkleistung?

Vorteile von Gigabit-Ethernet gegenüber Fast-Ethernet

Die Datenübertragungsrate von 1 Gbit/s bei Gigabit-Ethernet übertrifft die 100 Mbit/s von Fast Ethernet und ist daher ideal für moderne Anwendungen, die eine größere Bandbreite erfordern. Die höhere Geschwindigkeit lindert die Engpassprobleme, die mit datenintensiven Aktivitäten verbunden sind, darunter Video-Streaming, die Übertragung großer Dateien und die Nutzung von Cloud-Diensten. Darüber hinaus trägt Gigabit-Ethernet zur Verbesserung der Netzwerkleistung und -skalierung bei, was die Funktionalität in Umgebungen mit mehreren Geräten erleichtert. Die verbesserte Effizienz bei der Handhabung höherer Verkehrsmengen gewährleistet eine verbesserte Netzwerkleistung und -zuverlässigkeit für Geschäfts- und Privatumgebungen und eliminiert die Möglichkeit eines schlechten Netzwerkdienstes.

Erkundung der Power Over Ethernet (PoE)-Funktionen

Power over Ethernet (PoE) ist ein Technologie, die die Datenübertragung integriert und Stromübertragung in einem Ethernet-Kabel, was die Installation von Geräten erleichtert und die Notwendigkeit separater Stromquellen überflüssig macht. Dies ist besonders nützlich für die Stromversorgung von IP-Kameras, drahtlosen Zugriffspunkten und VoIP-Telefonen. PoE funktioniert innerhalb festgelegter Parameter, wie den Standards IEEE 802.3 af und IEEE 802.3at, und garantiert so Kompatibilität und Sicherheit. Da es keine Beschränkung auf strombetriebene Schnittstellen gibt, unterstützt PoE die Bereitstellung von Geräten an jedem beliebigen Standort und erhöht die Flexibilität und Kosteneffizienz der Netzwerkinfrastruktur erheblich, insbesondere bei nicht verwalteten Netzwerk-Switches.

Wie überwachen Sie Ihr Netzwerk mit Switches?

Tools für effektives Netzwerkmanagement

Switches sind unerlässlich, um Geräte in einem Netzwerk zu kontrollieren und zu überwachen, was eine angemessene Überwachung und Kontrolle des gesamten Netzwerks erfordert. Managed Switches ermöglichen Verkehrsüberwachung, VLAN-Konfiguration und Port-Spiegelung, was den Administrator bei der Verwaltung des Netzwerks und der Behebung von Problemen unterstützt. Managed Switches können in SNMP-Softwaretools (Simple Network Management Protocol) integriert werden und Informationen zum Gerätezustand, Bandbreitenverbrauch oder gemeldeten Fehlern im Netzwerk abrufen. Das Einrichten von Dashboards mit Echtzeitanalysen erleichtert außerdem die Überwachung des Netzwerks und das Auffinden von Problembereichen. Mit diesen Tools funktioniert das Netzwerk optimal und zuverlässig, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Fehlern und Ausfallzeiten verringert wird.

Verwenden von Smart Switches zur Überwachung des Netzwerkverkehrs

Die benutzerfreundlichen Funktionen und grundlegenden Verwaltungsfunktionen machen Smart Switches zu einer kostengünstigen Lösung für die Überwachung des Netzwerkverkehrs. Smart Switches ermöglichen Administratoren die Verwaltung des Datenflusses und die Priorisierung kritischer Anwendungen, indem sie eine grundlegende Verkehrsüberwachung ermöglichen und Quality of Service (QoS) und VLANs konfigurieren. Diese Geräte verfügen häufig über benutzerfreundliche Weboberflächen, die die Einrichtung und Verwaltung kleiner bis mittelgroßer Netzwerke vereinfachen. Obwohl die erweiterten Funktionen vollständig verwalteter Switches fehlen, bieten Smart Switches ausreichend Kontrolle für eine effektive Überwachung und Optimierung der Netzwerkleistung in einfacheren Umgebungen.

Welche Hochgeschwindigkeits-Switch-Optionen sind verfügbar?

Gigabit-Switch-Optionen für schnelle Konnektivität erkunden

Modernes Netzwerke können von der Konnektivität durch Gigabit-Switche profitieren mit beispiellosen Datenübertragungsgeschwindigkeiten von 1 Gbit/s. Diese Switches eignen sich perfekt für Anwendungsfälle mit hoher Bandbreite wie Videostreaming, Dateifreigabe und VoIP-Anrufe. Gigabit-Switches gibt es sowohl in getaggten als auch in nicht verwalteten Varianten. Nicht verwaltete Switches haben keine Konfigurationsoptionen und sind vollständig Plug-and-Play-fähig, während getaggte Switches komplexere Funktionen wie Verkehrsmanagement, Sicherheit und Netzwerksegmentierung ermöglichen. Dieser Grad der Anpassung bietet mehr Flexibilität für anspruchsvolle Bereitstellungen. Cisco, Netgear und TP-Link sind renommierte Hersteller, die sich mit unterschiedlichen Netzwerkgrößen und -konfigurationen auskennen und daher eine riesige Auswahl an Gigabit-Switches anbieten.

Die Vorteile von Layer-3-Switches

Layer-3-Switches sind die vielseitigsten Switches im Netzwerkbereich, da sie die Funktionen von Basis-Switches und Routern kombinieren. Einer ihrer größten Vorteile ist, dass das Routing als Hardware- statt als Softwareverarbeitung erfolgt, was die Netzwerkleistung und -geschwindigkeit verbessert. Layer-3-Switches sind besonders effektiv in größeren Netzwerken mit einem höheren Datenvolumen, beispielsweise in einer Unternehmensumgebung, die nahtloses Inter-VLAN-Routing benötigt. 

Zu den Vorteilen von Layer-3-Switches gehört die verbesserte Sicherheit. Sie unterstützen mehrere virtuelle lokale Netzwerke (VLANs) und helfen beim IP-Routing, während sie gleichzeitig die Reduzierung des Broadcast-Verkehrs ermöglichen und so die Netzwerkleistung verbessern. Diese Einheiten unterstützen auch erweiterte Funktionen wie Quality of Service (QoS), sodass zeitkritische Vorgänge wie VoIP oder Videokonferenzen ohne Verzögerungen ausgeführt werden können.

Darüber hinaus bieten Layer-3-Switches in der Regel eine verbesserte Skalierbarkeit und Verwaltungsfunktionen. Sie ermöglichen normalerweise die Verwendung von OSPF (Open Shortest Path First) und BGP (Border Gateway Protocol), was komplexe Netzwerkstrukturen und eine effektive Nutzung von Routen in wechselnden Umgebungen ermöglicht. Viele bekannte Modelle, darunter die von Juniper Networks und Cisco, verfügen über Notstromversorgungseinheiten und ausgefeilte Überwachungsfunktionen, die für hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit sorgen. Daher sind Layer-3-Switches ideal für Unternehmen, die nach skalierbaren, sicherheitsorientierten und leistungsstarken Netzwerklösungen suchen.

Der Wert von High-Speed-Ethernet-Switches in wachsenden Netzwerken

Die Effizienz von High-Speed-Ethernet-Switches macht sie zu unverzichtbaren Geräten für jedes wachsende Netzwerk, da sie Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und die notwendige Bandbreitenunterstützung für erhöhte Verkehrsanforderungen gewährleisten. Sie ermöglichen es verschiedenen Geräten in einem Netzwerk, Daten mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen, was die Latenz verringert und gleichzeitig Netzwerkengpässe reduziert und eine nahtlose Konnektivität gewährleistet. Neben diesen Funktionen unterstützen diese Switches Portaggregation und VLANs und verbessern so die Effizienz und Organisation im Netzwerk. Namhafte Hersteller wie Cisco und Juniper verfügen über Modelle, die auf hohen Durchsatz zugeschnitten sind, um einen konstanten Geschäftsbetrieb zu ermöglichen. Damit sind sie eine entscheidende Komponente für die Ausweitung des Geschäftsbetriebs und die Gewährleistung des Wachstums der Netzwerkinfrastruktur.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was ist ein Netzwerk-Switch und warum ist er für Ihre Netzwerkinfrastruktur so wichtig? 

A: Ein Netzwerk-Switch ist ein Gerät, das mehrere Geräte im Netzwerk verbindet und ihnen eine effiziente Kommunikation ermöglicht. Netzwerk-Switches sind für das Verkehrsmanagement erforderlich und bieten maximale Leistung in einem Heimnetzwerk und einer SOHO-Umgebung (Small Office, Home Office). 

F: Wie wähle ich den besten Netzwerk-Switch für meine Anforderungen aus? 

A: Um den besten Switch für Ihr Netzwerk zu bestimmen, berücksichtigen Sie die Anzahl der Geräte, die Sie daran anschließen möchten, ob verwaltete und nicht verwaltete Switches benötigt werden und ob PoE-Unterstützung erforderlich ist. Wenn Sie auf Ihr Budget achten, berücksichtigen Sie Einzelheiten wie QoS, VLAN und Bandbreitenunterstützung, insbesondere wenn Sie serielle Switches für eine verbesserte Leistung verwenden. 

F: Was ist der Unterschied zwischen einem verwalteten Switch und einem nicht verwalteten Switch? 

A: Ein nicht verwalteter Switch wird häufig als Plug-and-Play-Gerät beschrieben, das keiner Konfiguration bedarf. Er ist ideal für Verbraucher mit grundlegenden Konnektivitätsanforderungen. Ein verwalteter Switch hingegen verfügt über erweiterte Funktionen, darunter VLAN-Unterstützung, QoS und Verkehrsmanagement, wodurch er sich für komplexere Netzwerkkonfigurationen eignet.

F: Welche Faktoren sollte ich bei der Bestimmung der Portanzahl für meinen Netzwerk-Switch berücksichtigen? 

A: Wenn Sie sich für die Anzahl der Ports eines Switches entscheiden, berücksichtigen Sie sowohl die aktuellen Geräte, die Sie anschließen möchten, als auch mögliche zukünftige Verbindungen. Switches sind normalerweise so konzipiert, dass sie die erforderliche Kapazität für Netzwerkgeräte bewältigen können. Für zukünftiges Netzwerkwachstum ist es besser, einen Switch mit mehr hervorragenden Ports zu kaufen, als derzeit erforderlich sind.

F: Welche Bedeutung hat die PoE-Stromversorgung für mein Netzwerk? 

A: Geräte wie IP-Kameras und drahtlose Zugangspunkte können über die PoE-Technologie (Power over Ethernet) mit Strom versorgt werden, die es Netzwerkkabeln ermöglicht, Daten zu übertragen und Strom zu liefern. Für PoE vorgesehene Switches ermöglichen eine einfachere und kostengünstigere Geräteinstallation, da weniger Kabel benötigt werden.

F: Gibt es bekannte empfohlene Marken für Netzwerk-Switches? 

A: TP-Link und Netgear bieten andere Switches für den Heim- und Kleinbürobereich an. Diese beiden Unternehmen sind für ihre größere Verfügbarkeit und Nutzung anderer Netzwerklösungen bekannt.

F: Wäre es für mich sinnvoller, in Gigabit-Ports oder höhere Geschwindigkeiten wie beispielsweise 2.5 GbE für meinen Netzwerk-Switch zu investieren? 

A: Für die meisten Heim- und Kleinbüronetzwerke sind Gigabit-Ports mehr als ausreichend und ihre Datenübertragungsraten sind ziemlich effizient. Wenn Sie jedoch hohe Bandbreitenanforderungen haben oder sicherstellen möchten, dass Ihre Netzwerke zukünftigen Anforderungen gerecht werden, können Switches mit 2.5 GbE-Switch-Funktionen in Betracht gezogen werden, die garantiert eine bessere Leistung bieten. 

F: Was sind Rackmount-Switches und wann sollte ich sie verwenden? 

A: Rackmount-Switches bieten in der Regel eine saubere Kabelführung für größere Netzwerkstrukturen. Sie sind ideal, wenn Sie eine hohe Portdichte benötigen und versuchen, die Netzwerkverwaltung in einem Serverraum oder Rechenzentrum zu konsolidieren, insbesondere mit Gigabit-fähigen Switches. 

F: Welche Funktionen umfassen verwaltete Switches, die für ein kleines Büro von Vorteil sein könnten? 

A: Verwaltete Netzwerk-Switche umfassen außerdem VLAN-Unterstützung zur Segmentierung unterschiedlicher Arten von Netzwerkverkehr, QoS zur Bereitstellung von Bandbreite für wichtige Anwendungen, mehr Sicherheitsfunktionen und viele andere Funktionen, die ihnen eine bessere Leistung und mehr Kontrolle in einer kleinen Büroumgebung ermöglichen.

F: Können kleine Netzwerkkonfigurationen Desktop-Switches nutzen? 

A: Tatsächlich sind Desktop-Switches aufgrund ihres geringen Platzbedarfs und ihrer einfachen Implementierung ideal für Privathaushalte oder kleine Büros mit begrenztem Platz und rudimentärer Netzwerkkonfiguration. Sie bieten im Allgemeinen Plug-and-Play-Funktionen, was die Installation erleichtert.

Referenzquellen

1. Präemptive Switch-Speichernutzung zur Beschleunigung von Trainingsjobs mit gemeinsamer In-Network-Aggregation

• Autoren: Hao Wang et al.
• Veröffentlicht: 2023
• Zusammenfassung: Diese Studie präsentiert einen neuen effizienten Data-Plane-Switch-Memory-Scheduler für In-Network Aggregation (INA), DSA. Er stuft die systemweite und rechenzentrumsinterne gemeinsame Nutzung von Ressourcen als problematisch ein, insbesondere für Distributed Training (DT)-Workloads. DSA implementiert Präemption für Gradiententensoren mit hoher Priorität gegenüber Tensoren mit niedrigerer Priorität, was zu einer besseren Nutzung des Switch-Memory und kürzeren Wartezeiten führt. Versuchsergebnisse zeigten, dass DSA Basislösungen übertraf, indem es die durchschnittliche Job Completion Time (JCT) um das 1.35-fache verbesserte.
• Methodik: Die Autoren entwerfen einen DSA-Prototyp und führen ihn mit Benchmark-Lösungen aus. Dabei messen sie die Job-Ausgabe und die optimale RAM-Nutzung während der Prozesse (Wang et al., 2023, S. 1-12).

2. Ein generischer Dienst zur Bereitstellung der netzinternen Aggregation von Schlüsselwertströmen

• Autoren: Yongchao He et al.
• Veröffentlicht: 2023
• Zusammenfassung: Der Schwerpunkt dieses Dokuments liegt auf der Entwicklung von ASK, einem beschleunigten Key-Value-Stream-Aggregationssystem, das gemeinsam von Switch und Host entwickelt wird. Insbesondere überarbeitet ASK Verkehrsmuster mit Hardwareeinschränkungen und erzielt positive Ergebnisse. Die Bewertung zeigt, dass ASK reine Key-Value-Aggregationsaktivitäten um das Dreifache und Big-Data-Jobs um das Drei- bis Fünffache steigern kann und dabei mit vorhandenen INA-Technologien kompatibel bleibt.
• Methodik: Die Autoren entwickeln einen Prototyp von ASK und evaluieren dessen Leistung in verschiedenen Szenarien. Sie demonstrieren damit seine Wirksamkeit bei der Verbesserung von Aggregationsaufgaben (Er und andere, 2023).

3. NetCache: Optimierung von Key-Value-Speichern durch In-Network-Caching

• Autoren: Xin Jin et al.
• Veröffentlicht: 2017
• Zusammenfassung: Das Dokument schlägt die NetCache-Architektur vor, die die Verarbeitung häufig aufgerufener Elemente programmierbaren Switches zuweist. Dies verbessert die Lastverteilung zwischen Speicherknoten erheblich. Die Ergebnisse zeigen eine 3- bis 10-fache Steigerung des Durchsatzes bei gleichzeitig verringerter Latenz für einen erheblichen Teil der Abfragen.
• Methodik: Auf Barefoot Tofino-Switches und Standardservern wurde ein Prototyp entwickelt, um die Effizienz der Architektur bei der Bewältigung von Milliarden von Abfragen pro Sekunde zu demonstrieren (Jin et al., 2017).