Was ist der Unterschied zwischen Hub, Switch und Router?

In Deutschland steigt der Bedarf an Netzwerkinfrastrukturen durch 5G und Industrie 4.0: Laut MRFR wird der Markt für Netzwerkumbauten bis 2035 um 25,3 % p.a. (auf 5,28 Mrd. USD) ansteigen. Die VDMA zählte 2024 93 Mrd. Euro Investitionen in Netzwerktechnik im Maschinenbau.

Hubs, Switches und Router sind die Grundpfeiler solcher Netzwerke – doch ihre Funktionen sind nicht immer klar. Dieser Beitrag klärt die Unterschiede zwischen ihnen auf.

Was ist ein Switch?

Ein Netzwerk-Switch ist eine Hardwarekomponente für die Kommunikation zwischen Geräten im lokalen Netzwerk (LAN): Im Gegensatz zu Routern leitet er Datenpakete gezielt an bestimmte Geräte (z. B. Computer, Router) weiter und ermöglicht so effiziente Kommunikation und Ressourcennutzung.

Er arbeitet hauptsächlich auf Schicht 2 (Sicherungsschicht) des OSI-Modells (teilweise auch Schicht 3) und unterstützt beliebige Paketprotokolle. Der Switch lernt die physikalischen MAC-Adressen der angeschlossenen Geräte und speichert sie in einer Tabelle – so leitet er Pakete direkt an den Zielanschluss weiter.

Switches sind essenziell für Netzwerke wie Ethernet oder Glasfaser (z. B. FS S5800-48F4SR-Switch, leistungsstarke Layer-3-Modelle für Unternehmen/Rechenzentren) und gewährleisten schnelle, zuverlässige Datenübertragung.

Was ist ein Hub?

Ein Hub arbeitet auf Schicht 1 (Bitübertragungsschicht) des OSI-Modells und verfügt über mehrere Verbindungsports, 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, welche anderen Geräte auf Verbindungsanfragen antworten. 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.

Was ist ein Router?

Ein Router ist ein Netzwerkgerät, das mehrere Computernetzwerke oder Teilnetzwerke miteinander verbindet. Er lenkt Datenpakete an vorgegebene IP-Adressen weiter, sodass die Geräte gemeinsam das Internet nutzen, und reguliert so den Netzverkehr.

Router arbeiten auf Schicht 3 (Netzwerkschicht) des OSI-Modells und leiten Daten über Netzwerke weiter, indem sie die Ziel-IP-Adresse von Datenpaketen prüfen und die Routing-Tabelle konsultieren. Die Routing-Tabelle kann manuell konfiguriert (statisches Routing) oder automatisch gelernt und aktualisiert (dynamisches Routing) werden.

In typischen Heimnetzwerken und kleinen bis mittelgroßen Netzwerken werden Router üblicherweise zusammen mit Modems verwendet, um den Internetzugang zu ermöglichen. Router verwalten die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten und dem Netzwerk und gewährleisten so eine effiziente Datenübertragung über mehrere Netzwerke hinweg.

Hub vs. Switch vs. Router

Im Gegensatz zu Hubs und Switches, die ausschließlich für die Übertragung innerhalb eines lokalen Netzwerks (LAN) zuständig sind, besteht die Hauptfunktion eines Routers darin, Datenpakete (einschließlich Zieladressen) netzwerkübergreifend weiterzuleiten. Er ist außerdem das einzige Gerät, das die gemeinsame Nutzung derselben IP-Adresse durch mehrere Geräte ermöglicht.

Die folgende Tabelle vergleicht die wichtigsten Unterschiede zwischen den drei Geräten:

	Hub	Switch	Router
Schicht	Bitübertragungsschicht (Physical Layer)	Sicherungsschicht (Data Link Layer)	Vermittlungsschicht (Network Layer)
Funktion	Verbindung eines Netzwerks von PCs über einen zentralen Hub	Verbindungen zu mehreren Geräten, Verwaltung von Ports und VLAN-Sicherheit	Weiterleitung von Daten in einem Netzwerk
Datenübertragung	Elektrische Signale 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	Eingang des Broadcast der ersten Ebene 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	10Mbit/s	10/100Mbit/s, 1Gbit/s	1-100Mbit/s (drahtlos);100Mbit/s-1Gbit/s (verkabelt)
Verwendete Adresse für die Datenübertragung	MAC-Adresse	MAC-Adresse	IP-Adresse

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Kann ein Hub auch als Router fungieren?

A: Nein – ein Hub arbeitet nur im LAN (Schicht 1) und kann keine Netzwerke verbinden oder IP-Adressen verwalten.

F: Brauche ich einen Switch oder Router für mein Heimnetz?

A: Für Internetzugriff: Router (verbindet LAN mit WAN). Für mehrere LAN-Geräte: zusätzlich Switch.

F: Warum ist ein Switch effizienter als ein Hub?

A: Ein Switch sendet Daten nur an das Zielgerät (via MAC-Adresse), während ein Hub alle Pakete an alle Ports weiterleitet. Ein Switch bietet daher weniger Datenverkehr bei höherer Geschwindigkeit.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verständnis der Unterschiede zwischen einem Hub, einem Switch und einem Router für ein effektives Netzwerkmanagement und die Geräteauswahl entscheidend ist.

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