Was ist der Unterschied zwischen Hub, Switch und Router?

Hub

Ein Hub arbeitet auf Schicht 1 (Bitübertragungsschicht) des OSI-Modells und verfügt über mehrere Ports für die Verbindung von Netzwerkgeräten, die als gemeinsamer Verbindungspunkt für Netzwerkgeräte fungieren. Ein Hub filtert keine Daten und sendet Anfragen an alle mit Ihm verbundenen Maschinen, da er nicht weiß, welches andere Gerät auf Verbindungsanfragen antwortet. Als Verteiler von Paketen kopiert der Hub die Datenpakete auf alle seine Ports, sodass alle Geräte im LAN die Datenpakete empfangen und Daten austauschen können. Das bedeutet jedoch, dass alle Hosts die entsprechenden Pakete erhalten, auch wenn sie eigentlich keine Empfänger sind.

Der Hub muss Anfragen nacheinander verarbeiten und die maximale Bandbreite (Übertragungsrate) wird auf alle Ports verteilt. Der Preis ist wesentlich geringer im Vergleich zu Switches oder Routern.

Switch

Der Switch arbeitet auf der Sicherungsschicht (Schicht 2) und manchmal auf der Vermittlungsschicht (Schicht 3) des OSI-Referenzmodells (Open Systems Interconnection) und unterstützt daher jedes Paketprotokoll.

Der Switch kann die mit dem Ziel verbundenen physikalischen Adressen lernen und speichert diese sogenannten MAC-Adressen in seiner eigenen Adresstabelle. Wenn ein Paket an den Switch gesendet wird, wird das Paket direkt an den vorgesehenen Zielanschluss weitergeleitet. Im Gegensatz zu einem Hub leitet ein Switch die Pakete nur an den entsprechenden Port weiter, an den das Zielgerät angeschlossen ist. Die intelligente Übertragung des Switches verhindert, dass unnötige Daten durch die Kommunikationsleitungen fließen, wodurch die Gesamtleistung des Netzes verbessert wird. Zudem ist sie auch für die schnelle Weiterleitung in großen Netzarchitekturen geeignet.

LANs, die Switches verwenden, um Netzwerksegmente zu verbinden, werden als LAN-Switch oder im Falle von Ethernet als LAN-Ethernet-Switches bezeichnet. In einem Netzwerk sind Switches Geräte, die Pakete zwischen LAN-Segmenten filtern und weiterleiten. Switches können Pakete gleichzeitig verarbeiten und die Bandbreite auf alle Ports verteilen. Aufgrund des größeren Funktionsumfangs sind sie in der Regel wesentlich teurer als Hubs.

Router

Router können IP-Adressen lesen und sind Kommunikationsgeräte, die Daten zwischen zwei oder mehreren verschiedenen Netzen weiterleiten. Hubs und Switches hingegen können keine IP-Adressen lesen und werden nur für den Datenaustausch innerhalb des lokalen Bereichs verwendet, nicht aber für externe Netzwerke wie das Internet.

Router sind auf der Vermittlungsschicht (Schicht 3) des OSI-Referenzmodells angesiedelt. Sie leiten die Kommunikation zwischen Netzwerken weiter und übermitteln Daten entsprechend der IP-Zieladresse. Zum Beispiel zwischen zwei verschiedenen LANs (Local Area Networks), zwischen WANs (Wide Area Networks) oder zwischen einem LAN und einem ISP (Internet Service Provider).

Router befinden sich in der Regel an Gateways und leiten mehrere Netze mit unterschiedlichen Standards weiter, wobei sie anhand von Kopfzeilen und Weiterleitungstabellen den besten Weg zur Weiterleitung der Pakete bestimmen. Protokolle wie ICMP (Internet Control Message Protocol) werden in Routern für die Kommunikation zwischen Geräten und für die Übermittlung von Informationen im Zusammenhang mit Benachrichtigungen verwendet. Mit diesem Protokoll übertragen Router, die die Kommunikation zwischen Hosts weiterleiten, Pakete über das Netz.

Ein Router verfügt über die sämtliche Funktionen eines Switches. Mit DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), das die dynamische Zuweisung von IP-Adressen ermöglicht, und mit NAT (Network Address Translation) wird die Kommunikation zwischen LANs (Local Area Network) und WANs (Wide Area Network) gelöst. Router sind teurer als Switches und Hubs, da sie einen viel größeren Funktionsumfang haben und über mehrere Netzwerke hinweg verfügbar sind.

Hub vs. Switch vs. Router

In der Tabelle finden Sie die Unterschiede zwischen Hubs, Switches und Routern.

	Hub	Switch	Router
Layer	Bitübertragungsschicht(Physical Layer)	Sicherungsschicht(Data Link Layer)	Vermittlungsschicht(Network Layer)
Funktion	Verbindung eines Netzwerks von PCs über einen zentralen Hub	Erlaubt Verbindungen zu mehreren Geräten, Verwaltung von Ports und VLAN-Sicherheit	Direkte Daten in einem Netzwerk
Datenübertragung	Elektrisches Signal oder Bits	Frame & Paket	Paket
Port	4/12 Ports	Multi-Port in der Regel zwischen 4 und 48	2/4/5/8 Ports
Art der Übertragung	Frame Flooding, Unicast, Multicast oder Broadcast	Broadcast, dann Unicast und/oder Multicast, je nach Bedarf	Verzehr der ersten Ebene Broadcast dann Unicast und Multicast
Gerätetyp	Nicht-intelligentes Gerät	Intelligentes Gerät	Intelligentes Gerät
LAN, MAN, WAN	LAN	LAN	LAN, MAN, WAN
Übertragungsmodus	Halb-Duplex	Halb/Vollduplex	Vollduplex
Geschwindigkeit	10Mbps	10/100Mbps, 1Gbps	1-100Mbps (drahtlos);100Mbps-1Gbps (verkabelt)
Verwendete Adresse für die Datenübertragung	MAC-Adresse	MAC-Adresse	IP-Adresse

Fazit

Die Unterschiede zwischen Hub, Switch und Router können für viele Benutzer verwirrend sein. Das Verständnis dieser Unterschiede kann hilfreich sein, um das am besten geeignete Gerät für Ihr Netzwerk zu finden. Hoffentlich hat Ihnen dieser Artikel das nötige Wissen über Hubs, Switches und Router vermittelt und Sie sind nun in der Lage, das korrekte Gerät entsprechend Ihrer Bedürfnisse auszuwählen.