Durchgehender Durchgang
Straight-Through-Ethernet-Switches lassen sich als Matrix-Switches mit kreuzförmigen Verbindungen zwischen den Ports verstehen. Sobald ein Datenpaket am Eingangsport erkannt wird, wird der Paketheader geprüft, die Zieladresse ermittelt, die interne dynamische Suchtabelle gestartet und der entsprechende Ausgangsport umgeschaltet. Das Datenpaket wird am Schnittpunkt von Ein- und Ausgang verbunden und direkt an den entsprechenden Port weitergeleitet, um die Switching-Funktion zu realisieren. Da keine Zwischenspeicherung erforderlich ist, ist die Verzögerung sehr gering und das Switching sehr schnell – ein Vorteil. Der Nachteil besteht darin, dass der Ethernet-Switch den Inhalt der Datenpakete nicht speichert und daher nicht überprüfen kann, ob ein Datenpaket fehlerhaft übertragen wurde. Eine Fehlererkennung ist somit nicht möglich. Da kein Cache vorhanden ist, können Ein- und Ausgangsports mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten nicht direkt verbunden werden, was zu Datenverlusten führen kann.
Speichern und Weiterleiten
Der Store-and-Forward-Modus ist ein Anwendungsmodus in Computernetzwerken. Er speichert zunächst das Datenpaket des Eingangsports, führt dann eine CRC-Prüfung (zyklische Redundanzprüfung) durch, ermittelt nach der Fehlerbehandlung die Zieladresse des Datenpakets und leitet es mithilfe einer Suchtabelle an den Ausgangsport weiter. Aufgrund dieser Verzögerung beim Speichern und Weiterleiten der Daten ist der Modus zwar relativ lang, was jedoch seine Schwäche darstellt, aber er kann fehlerhafte Datenpakete, die in den Switch gelangen, erkennen und die Netzwerkleistung deutlich verbessern. Besonders wichtig ist, dass er die Konvertierung zwischen Ports unterschiedlicher Geschwindigkeit unterstützt und die Zusammenarbeit zwischen Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsports ermöglicht.
Fragmentisolierung
Dies ist eine Lösung zwischen den ersten beiden. Sie prüft, ob die Länge des Datenpakets 64 Bytes beträgt. Ist sie kürzer, handelt es sich um ein gefälschtes Paket, das verworfen wird; ist sie länger, wird es gesendet. Diese Methode bietet keine Datenverifizierung. Ihre Datenverarbeitungsgeschwindigkeit ist höher als die von Speichern und Weiterleiten, aber niedriger als die des direkten Durchlaufs. Im Folgenden wird die Hirschman-Umschaltung vorgestellt.
Gleichzeitig kann der Hirschman-Switch Daten zwischen mehreren Ports übertragen. Jeder Port kann als unabhängiges physisches Netzwerksegment (Anmerkung: Nicht-IP-Netzwerksegment) betrachtet werden, und die daran angeschlossenen Netzwerkgeräte können die gesamte Bandbreite unabhängig nutzen, ohne mit anderen Geräten zu konkurrieren. Wenn Knoten A Daten an Knoten D sendet, kann Knoten B gleichzeitig Daten an Knoten C senden. Beide Knoten verfügen über die volle Bandbreite des Netzwerks und eine eigene virtuelle Verbindung. Bei Verwendung eines 10-Mbit/s-Ethernet-Switches beträgt der Gesamtdatenverkehr des Switches 2 × 10 Mbit/s = 20 Mbit/s. Bei Verwendung eines 10-Mbit/s-Shared-Hubs überschreitet der Gesamtdatenverkehr des Hubs 10 Mbit/s nicht.
Kurz gesagt, dieHirschman-SchalterEin Hirschman-Switch ist ein Netzwerkgerät, das Datenframes anhand ihrer MAC-Adresse kapseln und weiterleiten kann. Er lernt MAC-Adressen, speichert sie in seiner internen Adresstabelle und erreicht das Ziel direkt über eine temporäre Vermittlungsstelle zwischen Sender und Empfänger des Datenframes.
Veröffentlichungsdatum: 12. Dezember 2024