Ethernet-Switch vs. Hub: Was ist der Unterschied?

Ethernet-Switches und -Hubs sind wichtige Netzwerkgeräte, die mehrere Geräte mit derselben Zentralstation verbinden und so robuste Netzwerkverbindungen herstellen. Beide spielen eine entscheidende Rolle in lokalen Netzwerken (LANs) und Weitverkehrsnetzen (WANs). Viele Benutzer finden es schwierig, Netzwerk-Switches und -Hubs zu identifizieren, doch tatsächlich gibt es erhebliche Unterschiede zwischen ihnen, insbesondere in ihrer Funktionsweise. Dieser Artikel behandelt die Grundlagen, Unterschiede und Anwendungen von Ethernet-Switches und -Hubs und hilft Ihnen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Was ist ein Hub?

Ein Ethernet-Hub verfügt über mehrere Netzwerkanschlüsse und bietet so einen gemeinsamen Anschlusspunkt für verschiedene Geräte in einem Computernetzwerk. Geräte im LAN können über den Hub miteinander kommunizieren. Hubs arbeiten auf der ersten Schicht des OSI-Modells und können daher den Datenübertragungspfad nicht bestimmen. Empfängt der Hub Datensignale vom Quellgerät, kopiert er diese und leitet sie an alle anderen angeschlossenen Geräte weiter. Der Hub kann ein gemeinsames Netzwerk mit geringer Sicherheit aufbauen.

Ethernet-Hubs arbeiten im Halbduplex-Modus. Das bedeutet, dass Daten gleichzeitig gesendet oder empfangen werden können, was das Netzwerk verlangsamt. Der Ethernet-Hub kann als einfache und kostengünstige Lösung für kleine Netzwerke dienen.

Es gibt verschiedene Netzwerk-Hub-Typen, darunter aktive und passive Hubs. Passive Hubs dienen hauptsächlich dem Verbinden von Geräten und der Signalübertragung. Aktive Hubs benötigen zusätzliche Stromversorgungen zur Signalverstärkung und -regenerierung. Als Repeater vergrößern sie die Distanz zwischen Knoten und ermöglichen so die Skalierung des LANs. Intelligente Hubs, die erweiterte Kategorie der aktiven Hubs, bieten zusätzliche Netzwerkmanagement- und Switching-Funktionen und ermöglichen so flexible Datenraten.

Was ist ein Ethernet-Switch?

Ein Ethernet-Switch, auch Switching Hub oder Bridging Hub genannt, ist eine Netzwerkhardware, die den Datenaustausch zwischen mehreren verbundenen Geräten ermöglicht. Switches arbeiten intelligent und unterstützen typischerweise Vollduplex-Kommunikation, sodass Daten gleichzeitig gesendet und empfangen werden können. Darüber hinaus weist er jedem Gerät die volle Bandbreite zu.

Ethernet-Switches arbeiten auf Basis von MAC-Adressen. Jedes mit dem Netzwerk verbundene Gerät verfügt über eine eigene physikalische Adresse, die sogenannte MAC-Adresse. Der Netzwerk-Switch verfügt über eine MAC-Adresstabelle, um die angeschlossenen Geräte zu identifizieren und Datenrahmen weiterzuleiten. Ist die Ziel-MAC-Adresse noch nicht in der Tabelle enthalten, sendet der Switch ein Broadcast, um den entsprechenden Port und die entsprechende Adresse zu finden und aufzuzeichnen. Befindet sich das Zielgerät nicht im selben LAN, sendet der Switch den Rahmen an einen Router, der ihn an das gewünschte Ziel weiterleitet. Dieser Arbeitsablauf gewährleistet eine effiziente Datenübertragung.

Ethernet-Switches gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter nicht verwaltete und verwaltete Switches , Layer-2- und Layer-3-Switches, PoE-Switches, modulare Switches usw. Weitere Informationen finden Sie in unseren entsprechenden Blogs.

Was ist der Unterschied zwischen einem Ethernet-Hub und einem Ethernet-Switch?

Nachdem Sie nun ein grundlegendes Verständnis von Ethernet-Hubs und -Switches haben, werden wir im Folgenden die wichtigsten Unterschiede genauer untersuchen.​

• Betriebsschicht : Ein Hub arbeitet auf der physikalischen Schicht (Schicht 1) des OSI-Modells (Open Systems Interconnection). Der Ethernet-Hub funktioniert wie ein Verlängerungskabel und kopiert und sendet lediglich Daten an alle angeschlossenen Geräte im Netzwerk. Mit diesem Broadcast-Mechanismus empfangen alle angeschlossenen Geräte Daten und entscheiden selbst, ob sie diese verarbeiten oder verwerfen.

Switches arbeiten üblicherweise auf der Sicherungsschicht (Schicht 2) des OSI-Modells. Sie können das Zielgerät anhand der MAC-Adresse identifizieren und Daten an das entsprechende Gerät weiterleiten. Einige Switches arbeiten auch auf der Netzwerkschicht (Schicht 3), sogenannte Layer-3-Switches. Diese Switches nutzen IP-Routing-Tabellen, um Daten weiterzuleiten und den Verkehr über verschiedene LANs und VLANs (virtuelle lokale Netzwerke) abzuwickeln. Switches bieten eine überragende Leistung, insbesondere bei hohem Datenverkehr.

• Bandbreite: Der Netzwerk-Hub überträgt Daten an alle angeschlossenen Geräte, sodass die Bandbreite unter diesen Geräten aufgeteilt wird, was die Bandbreite reduziert. Aufgrund fehlender Daten- und Verkehrskontrolle können zudem häufig Datenkonflikte und erneute Übertragungen auftreten. Dies kann zu unzureichendem Netzwerkdurchsatz und Überlastung führen. Netzwerk-Switches bieten vielfältige Verwaltungsoptionen zur Steuerung und Optimierung der Netzwerkleistung, sodass jedes Gerät die volle Bandbreite nutzen kann. Gezielte Datenübertragung erhöht zudem die Bandbreitennutzungseffizienz der Switches.
• Sicherheit : Ethernet-Hubs senden Daten an alle Geräte im Netzwerk, sodass jedes Gerät im Netzwerk den Datenverkehr sehen kann. Daher sind Ethernet-Hubs nicht besonders sicher, und private Informationen können von Angreifern leicht abgegriffen werden. Switches bieten mehr Sicherheit, da sie Daten an Zielgeräte senden. Darüber hinaus können Switches MAC-Adressen steuern und VLANs für mehr Sicherheit erstellen.
• Skalierbarkeit : Ethernet-Switches bieten eine höhere Skalierbarkeit und unterstützen so die Netzwerkerweiterung. Sie können ohne Bandbreitenreduzierung und Datenverlust an mehr Geräte angeschlossen werden. Hubs hingegen sind mit weniger Ports weniger skalierbar. Sie können nur Verbindungen mit 4 bis 12 Geräten unterstützen, und bei mehr Geräten kann es zu Netzwerküberlastungen kommen.
• Kosten : Hubs sind in der Regel günstig und relativ veraltet. Tatsächlich werden sie in modernen Netzwerken nicht oft verwendet.

Die Preise verschiedener Switch-Typen variieren. Unmanaged Switches sind beispielsweise kostengünstig, Managed Switches und PoE-Switches hingegen können teurer sein. Sie stellen eine leistungsstarke Alternative zu Hubs in Heimnetzwerken dar.

Unten finden Sie das Vergleichsblatt für Ethernet-Switches und -Hubs.

Ethernet-Switch vs. Hub: Wie treffen Sie die richtige Wahl?

Ethernet-Switches werden häufig zum Anschluss einer Vielzahl von Geräten verwendet, darunter Computer, Drucker, Industriegeräte, kabelgebundene Access Points und IoT-Geräte. Sie lassen sich auch in andere Netzwerkinfrastrukturen wie Server, Router und Firewalls integrieren. Ethernet-Switches sind die bevorzugte Lösung für die meisten Netzwerkumgebungen, darunter Unternehmen, Campus-Bereiche, Rechenzentren und kleine Büros/Homeoffices. Darüber hinaus eignen sie sich ideal für den Aufbau eines leistungsstarken Heimnetzwerks.

Ethernet-Hubs hingegen sind nicht mehr weit verbreitet und nur in bestimmten Szenarien sinnvoll, beispielsweise in kleinen oder temporären Netzwerken, bei der Netzwerküberwachung und in einigen industriellen Netzwerken. Sie bieten außerdem Abwärtskompatibilität für ältere Systeme.

Switches sind Hubs in vielerlei Hinsicht überlegen und bieten hohe Geschwindigkeit, Datenschutz und Sicherheit. In den meisten Fällen ist ein Ethernet-Switch die bessere Wahl.

Letzte Worte

Obwohl Ethernet-Switches und -Hubs sehr ähnlich aussehen, unterscheiden sie sich in Leistung, Funktionalität und mehr. Der größte Unterschied liegt in der Art und Weise, wie sie die Kommunikation zwischen Geräten im Netzwerk handhaben. Nicht-intelligente Hubs werden aufgrund ihrer Einschränkungen ersetzt, während Switches eine beliebte Wahl für moderne Netzwerke sind.

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