Managed, Unmanaged, und Web-Smart Switches
Im Wesentlichen gibt es drei verschiedene Arten von Ethernet-Switches: Unmanaged, Managed oder Web-Smart. Welchen Managementtyp Sie wählen sollten, hängt in der Regel von der Größe Ihres Netzwerkes und dem Maß der Kontrolle ab, die Sie über Ihr Netzwerk ausüben möchten.
Zuerst einmal ist es wichtig zu verstehen, welche Funktion ein Switch für das Netzwerk hat. Ein Switch (auch Switching-Hub genannt) ist ein Hochgeschwindigkeitsgerät, das Paketvermittlung verwendet, um Daten zu empfangen, zu verarbeiten und hauptsächlich an mehrere Geräte in einem Local Area Network weiterzuleiten. Ein LAN-Switch wird auf der Datenverbindungsschicht (Schicht 2) oder der Netzwerkschicht des OSI-Modells betrieben und kann daher alle Arten von Paketprotokollen unterstützten, wie das Spanning Tree-Protokoll (STP), Multiple Spanning Tree-Protokoll (MSTP), Rapid Spanning Tree-Protokoll (RSTP), Link-Aggregation- und Multiple MAC Registration-Protokoll.
Die Auswahl eines geeigneten Switchs sollte immer auf Basis der Anforderungen für spezifische Anwendungen erfolgen. Beispielsweise bieten industrielle Ethernet-Switches in einem industriellen Umfeld mit rauen Umgebungen eine hohe Zuverlässigkeit, die für geschäftskritische Netzwerke unter härtesten Bedingungen und im Freien benötigt wird.
Web-Smart Switche — auch Smart Switch oder Web-managed Switch genannt — werden gerne in Netzwerken mittlerer Größe eingesetzt. Sie verfügen über Funktionalitäten wie die Port-Überwachung, Link Aggregation und VPN-Einrichtung. Der Zugriff erfolgt über eine einfache Webschnittstelle und einen Standard Webbrowser. Ein Management via SNMP oder CLI steht meist nicht zur Verfügung. Web-Smart Switche werden gewöhnlich separat anstelle auf Basis einer Switch-Gruppierung verwaltet.
Web-Smart Switche verfügen normalerweise über einen geringeren Verwaltungsumfang wie Managed Switches. Neuere Web-Smart-Ausführungen werden jedoch immer intelligenter und verfügen über einen hohen Anteil des Funktionsumfangs von vollumfänglich verwalteten Switches.
Managed Switches bieten Konfigurationsmöglichkeiten für die Änderung und Verwaltung des Betriebs, was besonders wertvoll bei der Diagnose von Problemen ist, wenn Sie Multicast-Datenverkehr in Ihrem Netzwerk haben, Ausfallzeiten somit teuer sind und die Vorteile von Magaged Switches dadurch klar überwiegen. Sie unterstützen unter anderem das Simple Network Management Protocol (SNMP) über integrierten Agenten und verfügen über Befehlszeilen (CLI oder command line interface) auf die über eine serielle Konsole, Telnet und Secure Shell zugegriffen werden kann. Diese verwalteten Switche werden oft auch in Gruppen von mehreren Switches konfiguriert und verwaltet. Viele Switche bieten eine zusätzliche Webschnittstelle für die Kontrolle über einen Standard Webbrowser.
Diese professionellen Switches geben dem IT-Administrator umfassende Kontrollfunktionen aus der Ferne, einschliesslich:
- Überwachung per SNMP.
- Die Auf-/Abschaltung individueller Ports und die Erkennung der Kabelbelegung (Auto MDI/MDI-X).
- Zuweisung der Bandbreite und Duplexbetrieb pro Port.
- Verwaltung der IP-Adressen.
- Filter für MAC-Adressen.
- Spanning Tree.
- Port Mirroring für die Überwachung des Netzwerk-Verkehrs.
- Priorisierung bestimmter Ports für Quality of Service (QoS).
- VLAN Einstellungen.
- 802.1X Netzwerk Zugriffskontrolle.
- IGMP Snooping für eine Bandbreiten-schonende Bildübertragung.
- Link Aggregation oder Trunking.
Managed Switches mit ihren umfassenden Konfigurations-Möglichkeiten werden meistens in großen Enterprise-Netzwerken eingesetzt. Deren Administratoren müssen eine große Anzahl von IT-Geräten überwachen und kontrollieren sowie unterschiedliche Services optimal zur Verfügung stellen.
Wann und wo sollten sie verwendet werden?
Managed Switches sind für Anwendungen gedacht, die eine Reaktionszeit von Millisekunden benötigen. Sie sind besonders geeignet für Unternehmen, die ihr Netzwerk aus der Ferne (remote) und sicher verwalten und Fehler beheben möchten. Außerdem ermöglichen sie es Netzwerkmanagern, optimale Leistung und Zuverlässigkeit des Netzwerks zu erreichen.
Verwaltete Switches können in jedem Netzwerk oder Segment eines Netzwerks verwendet werden, in dem der Datenverkehr überwacht und kontrolliert werden muss. Verwaltete Netzwerk-Switches ermöglichen die vollständige Kontrolle des Datenverkehrs und der Bandbreiten. Manche Switches sind mit SFP-Steckplätzen ausgestattet, die die flexible Erweiterung des Netzwerks ermöglichen. Der Vorteil von Multirate SFP-Slots liegt in der Möglichkeit der Verwendung von 100-Mbps- und 1-Gbps-SFP Modulen als Multimode oder Singlemode, die nach Bedarf gemischt und kombiniert werden können. Bei Änderung der Anforderungen kann das SFP-Modul ausgetauscht werden, was Ihre Switch-Investition schützt.
Alpha-Ring für schnelles Umschalten, wenn ein primärer Link ausfällt
Potenzielle Anwendungen für managed Ethernet-Switches
Transportwesen/Verkehr – Intelligente Transportsysteme (ITS)
- Ein System, das die zentrale Verwaltung des Verkehrs über die Metropolregionen einer Stadt ermöglicht
- Gigabit-Glasfasernetzwerk unter Verwendung von Ethernet-Switches mit mehreren Knoten, die über Metropolregionen verteilt sind, für lange Strecken und hohe Bandbreitenanforderungen
Geschäftskritische Umgebungen – Überwachung und Kontrolle
- Sicherstellung, dass Alarmsensoren Signale über Ethernet-Verbindungen mit einem Kontrollzentrum austauschen
- Durch Nutzung des vorhandenen Glasfasernetzwerks können Eingangs-/Ausgangssignale ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand übertragen werden
Unmanaged Switches werden einfach mit dem Netzwerk verbunden (Plug-and-Play) und verfügen über keinerlei Funktionalität für den Zugriff aus der Ferne zwecks Konfiguration, Verwaltung oder Überwachung. Eine lokale Überwachung und Kontrolle kann jedoch durch LED-Anzeigen und DIP-Schalter möglich sein. Diese preiswerten Ethernet Switch finden typischerweise ihren Einsatz in kleinen Netzwerken oder zur Anbindung temporärer Arbeitsplätze in größere Netzwerke.
Wann und wo sollten sie verwendet werden?
Unmanaged Switches werden am häufigsten verwendet, um Randgeräte in Netzwerkausläufern oder ein kleines eigenständiges Netzwerk mit nur wenigen Komponenten zu verbinden. Sie sind für Netzwerke von Unternehmen geeignet, die die Installation drahtloser Zugangspunkte und IP-basierter Überwachungskameras vereinfachen möchten. Sie sind außerdem für die private Nutzung, SOHO, kleine Unternehmen oder zum Hinzufügen vorübergehender Arbeitsgruppen zu größeren Netzwerken verwendbar.
Ist es möglich, einen managed Switch als unmanaged zu konfigurieren?
Es ist möglich, einen verwalteten Switch zu betreiben und ihn wie geliefert einfach wie einen nicht verwalteten Switch zu verwenden. Das Betreiben des verwalteten Switches im „offenen Modus“, ohne Konfigurationseinrichtung, bedeutet, dass das Gerät im Standard-VLAN eingerichtet wird, wo alle Ports Mitglieder des Standard-VLAN sind. Der Kauf eines managed Switches bietet Ihnen die Möglichkeit, bestehende Konfiguration später bequem ändern zu können, um bspw. Abschnitte Ihres Netzwerks, die Sie für spezifische Netzwerkanforderungen nutzen möchten, auf VLAN umzustellen.
Potenzielle Anwendungen für unmanaged Ethernet-Switches
Schifffahrt – Automatisierung und Überwachung
- Ermöglicht eine Ethernet-Umgebung mit Glasfaser, die zuverlässige Remote-Überwachungsfunktionen bietet und die Zahl der nötigen Serviceaufträge verringert.
- Remote-Zugriff: Kontrolle und Überwachung von überall, jederzeit.
Energiewirtschaft – Automatisierung und Überwachung
- Durchführung der Langstrecken-Datenübertragung zu Großanlagen, was die Konfiguration und den Support der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zwischen Maschinen oder zum zentralen Kontrollraum einfacher macht.
- Bereitstellung einer Glasfaserübertragung über lange Strecken für Windparknetzwerke, die über große Entfernungen verteilt sind.
In einem industriellen Umfeld müssen Switches auf bestimmte Anforderungen vorbereitet sein.
Industrie-Switches sind speziell für verschiedene Netzwerkverbindungen wie die Verteilung von Energie in Umspannwerken, die Überwachung und Kontrolle von Sicherheitskamerafunktionen vor Ort sowie viele andere Anwendungen konzipiert.
Industrielle Ethernet-Switches sorgen für Netzwerkkonnektivität zwischen industriellen Umgebungen und Unternehmensanwendungen. Diese speziell für den industriellen Einsatz konzipierten Switche, werden für geschäftskritische Anwendungen gebaut und sind so entworfen, dass sie gegen extreme Temperaturen und raue Bedingungen in einer Vielzahl von Umgebungen von Fabrikhallen bis Verkehrsleitzentralen beständig sind. Eine nützliche Eigenschaft verwalteter Industrie-Switches in anspruchsvollen Umgebungen ist die Fähigkeit, die Einstellungen für den VLAN-Modus zu konfigurieren. Dies ermöglicht die Gruppierung von Geräten pro Arbeitsabteilung (z. B. IT/Logistik), die Isolation von Verkehr zwischen diesen Gruppen, damit kritische Informationen ohne Verzögerung zu den rechtmäßig zugewiesenen Orten fließen können, und die Erhöhung der Sicherheitsebene des Netzwerks.
Wann und wo sollten sie verwendet werden?
Industrie-Switches sind so gestaltet, dass sie extreme Temperaturen (-40 bis +85 °C), Vibrationen und Stöße aushalten, was zu einem kostengünstigen, zuverlässigen und sicheren Netzwerk beiträgt. Diese Switches bieten Ihrem Netzwerk neue Möglichkeiten der Weiterleitung von Daten, wenn ein spezifischer Punkt Ihres Netzwerks ausfällt. Bei Einsatz von Redundanz kann das Netzwerk die Kommunikation ohne Unterbrechung aufrechterhalten.
Eigenschaften von Industrie-Switches
| Montagemöglichkeiten |
DIN-Schiene, Panel |
| Umgebung |
Raue Umgebung, z. B. Fabriken, Öl-/Gasfelder, Militärfahrzeuge/Schiffe, HVAC-Steuerungen, Sicherheit und Überwachung und mehr. |
| Betriebstemp. |
Erweitert |
| Kühlung |
Konvektionskühlung mit begrenzten Eintrittsstellen |
| Leistung |
Gleichstromeingang zur Sicherheit im Panel |
| Verpackung |
Hohe Stoß- und Vibrationstoleranz |
Industrie-Switches sind speziell für Anwendungen mit den folgenden Anforderungen geeignet:
- Priorisierung, Partitionierung und Organisation eines zuverlässigen Hochgeschwindigkeitsnetzwerks
- Anbindung von Video und anderen Unternehmensanwendungen in eine Fertigungshalle
- Maximierung der Verfügbarkeit von Prozessleitsystemen, ohne Kompromisse bei Qualität, Zuverlässigkeit und Sicherheit
- Bereitstellung eines hohen Durchsatzes und Verringerung der Reaktionszeit für sensible Anwendungen wie Video und/oder Sprache gemischt mit Daten in derselben Pipeline zur Unterstützung industrieller Standardanwendungen, ohne dass dafür eine komplexe Einrichtung nötig ist
- Cyber-Sicherheitsfunktionen zur Verbesserung der Netzwerksicherheit ohne Zusatzkosten
- Verringerung der Ausfallzeit durch einfaches Umschalten von einem nicht verwalteten zu einem verwalteten industriellen Ethernet-Switch
Hier muss auch die Bedeutung von Power-over-Ethernet (PoE) in rauen Umgebungen im industriellen Umfeld betont werden. PoE-Switches können Geräten Strom liefern, ohne Einschränkungen durch begrenzte Netzsteckdosen. Dies ermöglicht eine Zentralisierung der Stromverteilung und Notstromversorgung. PoE-Switches liefern Geräten in einer Vielzahl von Umgebungen Strom. Diese können u. a. von Sicherheitsüberwachungsanwendungen, VoIP-Telefone, Backhauling des IP-Kameradatenverkehrs und WiFi-Zugangspunktverkehrs oder auch die Verwendung von Glasfaser für erweiterte Reichweite in Anwendungen im Freien, Auslieferungslagern, Videokiosken im Einzelhandeln, intelligenter Beschilderung und POI-Systemen im Einzelhandel reichen. Alles in allem vereinfachen PoE-Switches die Verwendung von Geräten in schwer zu erreichenden Bereichen, im Freien oder aus der Ferne und können 700 bis 1500 US-Dollar pro Zugangspunkt einsparen.
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