Cerberus 
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Hubs :
Bei Hubs handelt es sich um Koppelelemente, die die angeschlossenen Geräte sternenförmig miteinander verbinden. Hubs sind für fast alle gängigen Netzarten (z.B. 10MBit/s, 100Bit/s und 10/100Bit/s) verfügbar.
Die Funktionsweise eines Hubs besteht darin, Daten von einem Port (Anschluss) zu empfangen und diese Datenn an alle anderen Ports weiterzuleiten.
Kaskadieren (Uplink-Ports)
Die klassischen Hubs lassen sich über die sogenannten Uplink-Ports miteinander verbinden. Dieses "Zusammenschalten" von Hubs wird Kaskadieren genannt.
Router :
Die Hardware-Router (im folgenden nur noch "Router" genannt) haben als Hauptfunktion das Verbinden von Netzwerken.
Dabei ist er für die Wegwahl der Pakete und die optimale Netzauslastung zuständig. Er ist in der Lage vollkommen unterschiedliche Netze (von den Übertragungsraten, Schnittstellen o.ä. her) miteinander zu verbinden.
Da Router ihre Pakete nicht anhand der Mac-Adressen zustellen, sondern anhand der logischen Adressen (z.B. IP-Adressen), müssen sie auch alle Protokolle, die sie routen sollen, kennen. Da sie, um ein Paket zuzustellen, immer den kompletten Rahmen (Datenpaket) auswerten müssen, sind sie viel langsamer als Layer2-Switches. Ein weiterer Nachteil von Routern ist, dass sie nicht protokolltransparent sind.
Für Protokolle, die nicht routebar sind (z.B. NetBEUI) muss eine Bridge anstatt eines Routers verwendet werden. Manche Router haben eine Bridge integriert, sie werden dann Brouter genannt.
Jeder Port eines Routers verfügt über eine eigene Mac-Adresse, sowie über eine eigene logische Adresse.
Der Vorteil von Routern gegenüber Layer2-Switches besteht darin, dass sie den Datenverkehr besser trennen können, weswegen sie sich vor allem für sehr komplexe Netze eignen.
Router unterstützen keine Broadcasts und Multicasts.
Switches :
Switches sind eine Mischung aus Hub/Bridge/Router und auch die neuesten aktiven Netzwerkkomponenten.
An Switches können Endgeräte angeschlossen werden (die Funktionalität eine Hubs), es können mit Switches aber auch komplette Netzwerke miteinander verbunden werden (die Funktionalität eines Router/einer Bridge).
Switches können Broadcasts durchstellen.
Der Vorteil gegenüber Hubs ist, dass Switches die Rahmen lesen und den Rahmen nur an den Port weiterschicken, an den der Rahmen auch wirklich gerichtet ist, wodurch das Netzwerk nicht so stark belastet wird.
Source-Adress-Tables (SAT)
Damit der Switch weiß, welches Endgerät sich hinter welchem Port verbirgt, führt er eine Tabelle - die Source-Adress-Table -, in der er die Mac-Adressen der Rechner speichert, die mit den Ports verbunden sind.
Falls der Switch einen Rahmen bekommt, bei dem er den Empfänger nicht kennt, sendet er dfen Rahmen an alle Ports und überprüft gleichzeitig, ob der Absender schon in der SAT eingetragen ist. Nur über diesen Weg lernt der Switch die Mac-Adressen der "Port-Inhaber" kennen.
Neben der Portnummer und der Mac-Adresse ist jeder Eintrag auch mit einem Zeitstempel versehen, mit dem festgehalten wird, wann ein Sender das letzte Paket versendet hat. Dieser Zeitstempel wird bei jeder Paketversendung aktualisiert. Einträge, die innerhalb einer bestimmten Zeit nicht akualisiert wurden, werden aus der SAT gelöscht.
Layer2-Switches
Alle Layer2-Switches arbeiten auf Basis der Mac-Adressen. Bei den Layer2-Switches gibt es drei verschiedene Funktionsarten:
Cut-Trough-Switching:
Es findet keine Fehlerkontrolle statt. Es kann immer nur eine Netzart geswitcht werden. Diese Technik wird heutzutage nicht mehr eingesetzt.
Store-and-Forward-Switching:
es wird eine Fehlerkontrolle mit der Frame Check Sequence durchgeführt.
Mit dieser Technik ist es auch möglich, mehrere Netzwerkarten zu switchen.
Modified-Cut-Through-Switching:
arbeitet normalerweise im Cut-Through-Modus; wenn von den Protokollen zu viele Fehler gemeldet werden, dann wird in den Store-and-Forward-Modus umgeschaltet.
Layer2/3-Switches
Es gibt hier verschiedene Prinzipien, nach denen diese Switches funktionieren können:
Bei dem einen Prinzip wird immer geswitcht, wenn es möglich ist und nur dann geroutet, wenn es nötig ist.
Bei dem anderen Prinzip wird das erste Paket zum Empfänger geroutet und alle anderen werden geswitcht.
Layer3-Switches
Layer3-Switches arbeiten, genau wi die Router, auf der Schicht 3 des ISO-Schichtenmodells.
Da Layer3-Switches aber hauptsächlich auf Hardware basieren, arbeiten sie wesentlich schneller als Router, die hauptsächlich auf Software basieren.
Aus diesem Grund werden die klassischen Router immer mehr durch Layer3-Switches ersetzt, die übrigens auch als Hardware-Router bezeichnet werden.
Cerberus
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Netzwerkkurs-Teil 2 :
