Router, Switches, Hub und Co.

Was ist was im Netzwerk?

12.04.2017
Von Thomas Hümmler und
Bernhard Haluschak ist als Redakteur bei der IDG Business Media GmbH tätig. Der Dipl. Ing. FH der Elektrotechnik / Informationsverarbeitung blickt auf langjährige Erfahrungen im Server-, Storage- und Netzwerk-Umfeld und im Bereich neuer Technologien zurück. Vor seiner Fachredakteurslaufbahn arbeitete er in Entwicklungslabors, in der Qualitätssicherung sowie als Laboringenieur in namhaften Unternehmen.
Router, Repeater, Switch, Bridge, Access Point, Hub und Netzadapter sorgen dafür, dass Datenpakete dort ankommen, wo sie hinsollen. Wir erläutern, wie die Netzwerkgeräte funktionieren, was sie voneinander unterscheidet und worauf Sie beim Einsatz achten müssen.

Router

Router leiten Datenpakete weiter (Routing) oder blocken sie ab. Datenpakete sind zwischen 64 und 1518 Byte lang; in den ersten sechs Byte steckt die Zieladresse, in den letzten vier Byte eine CRC-Prüfsumme. Geroutete Datenpakete kommen dann entweder direkt im Zielnetzwerk an oder bei einem anderen Router, der seinerseits die Datenpakete weiterleitet. Zum Weiterleiten der Pakete orientiert sich ein Router an einer Routing-Tabelle. Diese kann für IPv4 unter Windows ebenso wie unter Linux mit dem Befehl "netstat -r" angezeigt werden. In IPv6-Netzwerken benutzt man unter Windows den Befehl "netsh interface ipv6 show route", in Unix zum Beispiel "netstat -A inet6 -r". Anhand der Routing-Tabelle bestimmt der Router, über welche Schnittstelle er die Datenpakete weiterleitet. Als Schnittstellen werden real existierende ebenso wie virtuelle in einem Router eingesetzt.

Router arbeiten auf der Vermittlungsschicht (Schicht 3) des OSI-Referenzmodells, ebenso wie Layer-3-Switche. Das Weiterleiten der Datenpakete geschieht somit beispielsweise per IP-Adressierung und nicht, wie etwa in der darunterliegenden Schicht 2, hardwareunterstützt (etwa anhand von MAC-Adressen) oder mit dem früher in Windows genutzten NetBEUI-Protokoll. Heute werden fast nur noch Router auf IP-Basis genutzt, weil die anderen Netzwerkprotokolle kaum noch eine Rolle spielen.

Netzwerk-Router: Cisco 2900 Series Integrated Services Router.
Netzwerk-Router: Cisco 2900 Series Integrated Services Router.
Foto: Cisco

Es gibt Router in verschiedenen Ausprägungen: Hardware-Router sind für das Routing optimierte Geräte, die für den Dauerbetrieb ausgelegt sind. Sie besitzen meist redundante Netzteile und andere Hardware, um Ausfälle sehr gering zu halten. Komponenten können oft im laufenden Betrieb gewechselt werden. Unterhalb dieses Highend-Bereichs verschwimmen die Grenzen: Hier findet man auch Layer-3-Switche, die als Router, Switch oder beides arbeiten. Im Gegensatz dazu stehen die Software-Router. Das sind Workstations oder Server, die mit MacOS X, Unix oder Windows laufen und per Software zum Router werden. Nachteilig ist hier vor allem der hohe Stromverbrauch, sodass sich gerade im Heimbereich ein Software-Router nicht lohnt.

Wer nicht die Übertragungsgeschwindigkeit eines Hardware-Routers benötigt, kann kostengünstiger auch einen sogenannten Routing-Cluster einsetzen. Solche Lösungen kommen häufig in Universitäten und Schulen vor. Dabei werden beispielsweise Software-Router über einen Profi-Switch miteinander verbunden, dessen Datendurchsatzrate die des gesamten Clusters vorgibt.

Am unteren Ende stehen die DSL- und WLAN-Router. Diese Geräte vereinen DSL-Modem (oder Access Point beim WLAN-Router), Switch und Router. Oftmals handelt es sich dabei allerdings nicht um komplette Router. Sie sind lediglich für den Internetzugang geeignet und können nur mit aktiviertem PPPoE und NAT-Routing eingesetzt werden. Fehlt beim WLAN-Router der WAN-Port, ist das lediglich eine Brigde und kein Router.

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