Switching in heutigen Netzwerken oder: Moderne Paketzustellung

Datenübertragung zwischen mehreren Rechnern war in der Computertechnik früher so simpel wie unbequem: Daten wurden auf Medien wie Disketten oder Bänder gezogen und dann zum anderen System gebracht. Begriffe wie Turnschuhadministration oder “Sneakernet” (engl. Sneaker=(Turn)Schuh) machten schnell die Runde und sind heute stellenweise immer noch unter alten IT-Hasen gebräuchlich.

Moderne Vernetzung in der heutigen Zeit

Recht schnell wurde mit dem Aufkommen der heutigen Personal Computer nach Möglichkeiten gesucht, die PC-Technik zu verbinden. Ziel war, beispielsweise in Büros von mehreren Arbeitsplätzen auf gemeinsame Daten und Geräte wie Drucker zuzugreifen. Hier entwickelte sich erstmals der Begriff und Unterscheidung von Netzwerktypen wie Peer-to-Peer oder Client-Server. Der klassische Typ eines Peer-to-Peer Netzwerks ist die einfache Arbeitsgruppe in einem Büro, die über Netzwerk Daten wie Office-Dokumente austauscht. Im Gegensatz hierzu stehen Client-Server Konstrukte, bei denen auf einem oder mehreren zentralen Servern Dienste zur Verfügung gestellt werden.

Netzwerktechnik in den Anfängen

Hier hat sich Ethernet unter den vielen damaligen Techniken als etablierter Standard durchgesetzt, Netzwerktechnik im lokalen Bereich (LAN=Local Area Network) aufzubauen. In kleineren Netzwerken konnte früher die Verkabelung recht einfach gelöst werden, indem alle Rechner an einem gemeinsamen Kabel eingeschlossen wurden. Mit steigender Anzahl der angeschlossenen Arbeitsstationen ergaben sich hier Kapazitätsengpässe, da jede Kommunikation das gemeinsame Medium belegt hat.
Diese Limitierungen führten zur Entwicklung von Netzwerkverteilern. Diese “Hubs” wurden schnell zu “Switching Hubs” erweitert, die vergleichbar einer Telefonvermittlung Daten direkt zwischen den jeweiligen Teilnehmerstationen austauschen. Schnell wurden diese Geräte nur noch Switches genannt, und Switching als Begriff für Paketvermittlung in der Netzwerktechnik etabliert.

PC-Technik und Switching heutzutage

Mit zunehmender Leistungsfähigkeit der Computer musste die Netzwerktechnik ebenfalls wachsen. Die anfängliche Geschwindigkeit von 10 Megabit pro Sekunde wurde mehrfach erhöht, heute sind Gigabit-Netzwerke (1000 Megabit/Sekunde) bereits in vielen Haushalten angekommen. In Rechenzentren werden bis zu 100 Gigabit/Sekunde mit Hochleistungs-Switches vermittelt. Diese Netzwerke erfordern eine adäquate Verkabelung, die oft mittels spezieller Glasfaseranbindungen realisiert wird. 

Sicherheit und Netzwerkdesign

Switching ist ein eines der Elemente, ein Netzwerk sicher zu betreiben, da eine Kommunikation nur zwischen den jeweiligen “Gesprächspartnern” stattfindet. Moderne Switches beherrschen weitergehende Funktionen wie Segmentierung von Netzwerkbereichen mittels sog. “VLAN-Tagging”, welches eine weitergehende Trennung von Netzwerkverkehr zulässt. Hiermit können beispielsweise in Serverumgebungen Management-Netzwerke mit erhöhten Rechten vom normalen Nutzerbereich separiert werden. 

Fazit:

Netzwerktechnik ist heutzutage einfach aufzubauen. Der Blick auf Details wie verwendete Kabeltypen oder Stromversorgung incl. Überspannungsschutz sollte hierbei aber nicht zu kurz kommen, da an dieser Stelle später unangenehme Überraschungen entstehen können.