Switch Funktionsweise

[sasbro97]

Hey, es tut mir bereits jetzt leid diese Frage zu stellen, aber trotz Videos und langem Googlen werde ich nicht schlau daraus wie genau der Switch funktioniert. Und zwar habe ich aktuell selbst einen unmanaged 1 GBit Standard-Switch an meiner FritzBox. Daran sind dann ein Synology NAS und ein Linux Server mit noch einem NAS.

In Zukunft wollte ich mit der neuen FritzBox und neuem Vertrag auf 1000MB/s umsteigen. Da bin ich direkt bei der ersten Frage. Welchen Typ an LAN brauche ich dann, um die volle Geschwindigkeit abzurufen? Reicht da 1 GBit noch aus? Das mit den MB vs. MBit also quasi (125 MB vs 1000 MBit) verwirrt mich immer noch. Die FritzBox wird auch einen 2.5 GBit Anschluss haben und natürlich würde ich gerne die volle Geschwindigkeit ausnutzen. Angenommen ich habe an diesem Anschluss dann einen Switch der 2.5 GBit unterstützt, wie funktioniert das dann mit den Ports? Kann dieser dann insgesamt 2.5 GBit von der FritzBox abrufen und verteilt diese auf 4 Ports? Dann verstehe ich aber irgendwie den Sinn nicht, weil man dann gefühlt direkt lieber die anderen 1 GBit Anschlüsse der FritzBox nutzen kann, da diese ja nicht auf denselben zugreifen, wenn sowieso immer viel Datentransfer herrscht.

Am Ende des Tages würde ich mich freuen, wenn ich es schaffe dass der Transfer im LAN einfach schneller von statten geht und frage mich was genau ich dafür alles tun muss. Mein Gedanke war der PC muss definitiv an 2.5 GBit und die beiden NAS auch. Und natürlich müssen die LAN-Kabel dies auch unterstützen, aber die sind ja eigentlich alle sowieso auf 10GBit ausgelegt. Geht das alleine durch einen 2.5 GBit Switch an dem all diese Geräte wiederum durch den einen 2.5 GBit Anschluss an der FritzBox angeschlossen sind?

Ich danke euch. Ich verfluche Netzwerktechnologie, auch wenn ich sonst extrem IT-affin bin...

 

[xxMuahdibxx]

1. dein neuer Vertrag wird nur 1000 Mbit/s haben

Da 8 Bit = 1 Byte ... somit 1000 Mbit = 125 Mbyte/s einfaches Mathe

2. Gigabit LAN schafft die 1000 Mbit komplett da muss man nichts überdimensionieren.

3. Über 2,5 Gbit LAN nachdenken kannst dann wenn die Geräte dies auch alle unterstützen ... deine Geräte nennst aber nicht ... ausser das Mainboard in der Signatur was nur normales Gigabit LAN hat... ergo deine Basis passt schon nicht zu dem was du dir denkst.

4. Ungenannte LAN Kabel sind für 10 Gbit ausgelegt ... nein... es kann laufen aber die Kabel sollten dann nicht zu lang sein.

 

[sasbro97]

3. Das war ja auch nicht die Frage. Ich will erstmal die Funktionsweise verstehen. Vor allem die große Frage mit dem Switch wurde jetzt komplett außen vorgelassen.

4. Ja gut Verlust über lange Wege ist klar.

 

[xxMuahdibxx]

3. Also wenn man mit 10 Gbit zu einem Switch kommt ja dann kann der diese 10 Gbit auch an 10 Ports mit je 1 Gbit verteilen ... oder halt wie das weitere ist .. ob es nun nur 2,5 sind auch egal ... da ja nur 1 Gbit rein kommt vom Internet.

Aber ein Switch kann mehrere Computer voll mit Gigabit versorgen also wenn Computer A auf NAS A zugreift und Computer B auf das Internet ... so haben alle volle Leistung ... Intern kann der Switch mehr als 1 Gbit verarbeiten ... je nach Typ das x-XX Fache halt.

Primär ist aber die Frage immer offen was können die einzelnen Geräte ..

4. nein Verlust über langen Weg gibts nicht ... entweder es geht oder nicht ... das ist nicht DSL mit Syncronisation der Datenrate... daher ist es total wichtig die Installation und dessen können zu kennen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Switch_(Netzwerktechnik)#Vorteile

 

[Pete11]

3. Das war ja auch nicht die Frage. Ich will erstmal die Funktionsweise verstehen. Vor allem die große Frage mit dem Switch wurde jetzt komplett außen vorgelassen.

Gib doch einfach mal in Deiner Suchmaschine ein: "was ist ein switch"

 

[inge70]

3. Das war ja auch nicht die Frage. Ich will erstmal die Funktionsweise verstehen. Vor allem die große Frage mit dem Switch wurde jetzt komplett außen vorgelassen.

-> Switch Beschreibung auf Wikipedia.org

Kurz und knapp:
es ist ein "Verteiler"/ "Splitter", der den Internet- bzw. Netzwerkzugang auf mehrere angeschlossene Geräte aufteilen kann, wenn der Router zu wenige LAN-Anschlüsse hat.

 

[Christian1297]

2. Gigabit LAN schafft die 1000 Mbit komplett da muss man nichts überdimensionieren.

Der Anbieter stellt aber die 1000 Mbit/s als nutzbare Nettodatenrate zur Verfügung. Die 1000 Mbit/s des LAN Port hingegen stellen eine nicht effektiv nutzbare Bruttodatenrate da. Von den 1000 Mbit/s des Internetanschluss bleiben somit nur zirka 940 Mbit/s über. Erst mit einem 2500 Mbit/s LAN Port kann man dieses Overhead Problem umgehen.

 

[Nilson]

Kann dieser dann insgesamt 2.5 GBit von der FritzBox abrufen und verteilt diese auf 4 Ports? Dann verstehe ich aber irgendwie den Sinn nicht, weil man dann gefühlt direkt lieber die anderen 1 GBit Anschlüsse der FritzBox nutzen kann, da diese ja nicht auf denselben zugreifen, wenn sowieso immer viel Datentransfer herrscht.

Der 2,5 GBit Port der Fritzbox ermöglicht dir ein Gerät mit 2,5 GBit anzuschließen. Das kann eine direkte Verbindung zu einem PC/NAS sein (gibt ja immer mehr mit 2,5 GBit Port) oder eben ein 2,5 GBit Switch.
Die 2,5 GBit bringen dir aber auch nur was, wenn das Endgerät 2,5 GBit unterstützt. Wenn da eh nur eine GBit Karte verbaut ist, macht das keinen Unterschied ob die nun am 2,5 GBit Port (direkt oder über den Switch) oder direkt an einem der GBit Ports der Fritzbox hängt. Bzw. es hängt ein wenig vom Netzwerkaufbau ab, da die Ports intern mit mehr als 2,5 GBit verbunden sind.

Geht das alleine durch einen 2.5 GBit Switch an dem all diese Geräte wiederum durch den einen 2.5 GBit Anschluss an der FritzBox angeschlossen sind?

Ja, sofern alle Teilnehmer 2,5 GBit können (NAS, PC, Fritzbox) langt ein 2,5 GBit Switch, damit alle mit 2,5 GBit reden können. Das Internet wird aber weiterhin bei in Summe GBit limitieren.

 

[Sykehouse]

Von den 1000 Mbit/s des Internetanschluss bleiben somit nur zirka 940 Mbit/s über. Erst mit einem 2500 Mbit/s LAN Port kann man dieses Overhead Problem umgehen.

Wobei es in der Praxis wohl sinnlos ist, für die letzten paar MBit/s im Speedtest Geld für 2,5 GBit/s Equipment auszugeben.

 

[rezzler]

Wobei es in der Praxis wohl sinnlos ist, für die letzten paar MBit/s im Speedtest Geld für 2,5 GBit/s Equipment auszugeben.

Manche haben aber durchaus den Ehrgeiz, das letzte aus Ihrem Anschluss rausholen zu wollen. Und wenn man dann 1100 MBit/s netto rausbekommt (VF-Koax) kann ich verstehen, das sowas schon auch eine gewisse Befriedigung auslöst.

Ich selbst würde dafür auch keine hunderte von Euro ausgeben, aber den Reiz kann ich verstehen.

 

[xxMuahdibxx]

@Christian1297 real sind es wohl 3-4 Prozent Overhead
https://packetpushers.net/tcp-over-ip-bandwidth-overhead/

Also wer dort dann Probleme hat ... First world Problem.

Ansonsten kann man bei Kabel je nach Segment froh sein die Gigabit auch wirklich immer zu bekommen.

 

[rezzler]

@Christian1297 real sind es wohl 3-4 Prozent Overhead
https://packetpushers.net/tcp-over-ip-bandwidth-overhead/

Also wer dort dann Probleme hat ... First world Problem.

Definitiv, aber das ist dann der persönliche Spieltrieb/Ehrgeiz. Wer will nicht die 1000 MBit/s netto sehen anstelle von den ~940 MBit/s via Gigabit-Ethernet?

Ansonsten kann man bei Kabel je nach Segment froh sein die Gigabit auch wirklich immer zu bekommen.

Das ist dann ein anderes Thema.

 

[Raijin]

Angenommen ich habe an diesem Anschluss dann einen Switch der 2.5 GBit unterstützt, wie funktioniert das dann mit den Ports? Kann dieser dann insgesamt 2.5 GBit von der FritzBox abrufen und verteilt diese auf 4 Ports?

Nein.

Ein Switch "verteilt" die 2,5 Gbit/s, die er gegebenenfalls im Uplink zur Fritzbox hat, nicht an die Ports, sondern jeder Port bekommt seine eigene Geschwindigkeit - soweit sie vom angeschlossenen Gerät unterstützt wird. Ein Switch hat dabei ausreichend Gesamtkapazität (Backplane), dass jeder Port mit jedem anderen Port in beide Richtungen mit voller Geschwindigkeit kommunizieren kann.

Rein rechnerisch hat dein angenommener 5-Port Switch (4er gibt's nicht) mit 2,5 Gbit/s und Full Duplex (= in beide Richtungen) eine Switching-Kapazität von 2 x Portanzahl x Portspeed, also 2 x 5 x 2,5 Gbit/s = 25 Gbit/s. Daran sieht man deutlich, dass der Switch nicht "2,5 Gbit/s an die Ports verteilt".

Wird ein Port jedoch mehrfach genutzt, muss seine Geschwindigkeit aber logischerweise aufgeteilt werden, so auch der Uplink vom Switch zum Router. Das ist aber nur dann ein Problem, wenn es hinter dem Router schneller weitergehen könnte. Hängt an dem Router "nur" 1 Gbit/s Internet, bringt ein 2,5 Gbit/s Switch nichts.

Das ist natürlich alles etwas vereinfacht dargestellt, aber ich denke es sollte deutlich werden wie das grundsätzlich funktioniert.


Es sei aber noch gesagt, dass nichts so heiß gegessen wird wie es gekocht wird. Da zB die Internetverbindung eh "nur" 1 Gbit/s schafft, ist es letztendlich egal ob der Uplink zum Switch 2,5 Gbit/s kann und deine Endgeräte ebenso. Die 1 Gbit/s vom Internetanschluss bleiben der Flaschenhals bei der Internetnutzung und da führt auch ein Netzwerk mit 10 Gbit/s nicht dran vorbei.
Dennoch ist es so, dass in einem privaten Haushalt tatsächlich parallele Nutzung unter Volllast eher selten ist. Nur weil man 1 Gbit/s Internet hat, halte ich es tatsächlich für dämlich, ein 2,5 Gbit/s Netzwerk aufzubauen. Ja, auch wenn man "theoretisch" 1,1 Gbit/s bekäme. Den Haupt-PC an der Fritzbox mit 2,5 Gbit/s Adapter anschließen, wäre da noch vertretbar, aber nur dafür ein komplettes 2,5er Netzwerk ist selbst für einen Nerd irrsinnig.

2,5 Gbit/s und mehr werden primär dann interessant, wenn man netzwerkintern viel Traffic hat, zB weil man ein NAS und einen oder mehrere datenhungrige Clients hat - beispielsweise für Videobearbeitung über das Netzwerk oder dergleichen.

 

[xxMuahdibxx]

. Ein Switch hat dabei ausreichend Gesamtkapazität (Backplane), dass jeder Port mit jedem anderen Port in beide Richtungen mit voller Geschwindigkeit kommunizieren kann.

Nein die Backplane eines switchs ist nicht immer so dimensioniert das er alle Ports zur gleichen Zeit mit voller Geschwindigkeit bedienen kann ... Je nach Modell sind das auch nur 40 Prozent.

 

[Raijin]

Nein die Backplane eines switchs ist nicht immer so dimensioniert das er alle Ports zur gleichen Zeit mit voller Geschwindigkeit bedienen kann ... Je nach Modell sind das auch nur 40 Prozent.

Das ist natürlich alles etwas vereinfacht dargestellt, aber ich denke es sollte deutlich werden wie das grundsätzlich funktioniert.

Natürlich hast du grundsätzlich Recht, aber sollte ich jetzt etwa noch mit Core-Switches anfangen? Ich denke nicht Es ging nur um die prinzipielle Funktionsweise.

 

[User007]

Hi...

Nicht immer sind grad' die bei Wikipedia hinterlegten technischen Erklärungen für nicht so bewanderte Anwender tatsächlich einfach nachvollziehbar - daher in Ergänzung zu hier schon richtig Beigetragenem:
Das Elektronik-Kompendium bietet viele oft etwas verständlicher formulierte und dennoch nicht weniger faktisch basierte Erklärungen, bspw. vllt. auch in diesem Artikel zum Switch.​