Netzwerk-Hubs vs. Switches: Ein vollständiger Leitfaden

Hubs und Switches sind unverzichtbare Hardware für den Aufbau stabiler und zuverlässiger Netzwerke. Obwohl sie zur Erweiterung von Netzwerken beitragen, unterscheiden sie sich in vielen wichtigen Punkten. Ein wesentlicher Unterschied besteht in der Art und Weise, wie sie mit Daten umgehen.

Wenn Hubs Informationen empfangen, senden sie diese an jedes angeschlossene Gerät. Im Gegensatz dazu sind Switches intelligenter, d. h. sie können die MAC-Adresse im Datenpaket lesen und es nur an das Gerät senden, das es benötigt. 

Während einige Netzwerke immer noch Hubs verwenden, übernehmen Switches aufgrund ihrer Effizienz in vielen Situationen allmählich die Oberhand. In diesem Artikel werden Netzwerkgeräte und ihre Unterschiede untersucht, um Unternehmen zu zeigen, welches beliebter ist und warum.

Inhaltsverzeichnis
Wie groß ist der Markt für Netzwerkgeräte?
Eine kurze Geschichte der Hubs und Switches in Netzwerken
Was sind Hubs?
Was sind Switches?
Hubs vs. Switches: Was sind die Unterschiede?
Netzwerk-Hubs vs. Switches: Was ist heute beliebter?
Schlussworte

Wie groß ist der Markt für Netzwerkgeräte?

Der globaler Markt für Netzwerkgeräte erreichte im Jahr 26.4 2022 Milliarden US-Dollar. Experten prognostizieren, dass die Umsätze von 5.6 bis 2023 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 2032 % ansteigen werden, wodurch der Marktwert bis 45.5 auf 2032 Milliarden US-Dollar steigen wird. Der Markt verdankt sein schnelles Wachstum der zunehmenden Verbreitung von Hochgeschwindigkeitsinternet und Digitalisierung weltweit und der steigenden Nutzung von Netzwerkgeräten in verschiedenen Bereichen, einschließlich der Vernetzung von Privathaushalten, Unternehmen und der Industrie.

Dem gleichen Bericht zufolge wird Nordamerika im Prognosezeitraum die profitabelste Region bleiben, wobei die USA einen bedeutenden Beitrag leisten. Experten schätzen, dass der nordamerikanische Markt bis 18.921 2032 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Darüber hinaus generierten Indoor-Netzwerkgeräte den größten Umsatz und werden im Prognosezeitraum um 5.5 % jährlich wachsen.

Eine kurze Geschichte der Hubs und Switches in Netzwerken

In den frühen 1980s, Hubs kamen als einfache Tools auf den Markt, mit denen mehrere Computer in einem lokalen Netzwerk (LAN) verbunden werden konnten. Diese Geräte arbeiteten auf der grundlegendsten Ebene des OSI-Modells (Schicht 1) und sendeten Daten gleichzeitig an alle verbundenen Geräte. Diese Grundfunktion funktionierte in den kleinen Netzwerken mit geringem Datenverkehr dieser Zeit gut – doch als die Netzwerke wuchsen, führte dieser Ansatz zu Datenkollisionen und verschwendeter Bandbreite.

Bis Mitte der neunziger Jahre Switches debütierte als kleinere Alternative und gewann schnell an Popularität. Im Gegensatz zu Hubs arbeiten Switches auf einer höheren Ebene (Layer 2) und können Daten über MAC-Adressen direkt an das anfordernde Gerät senden. Dieser Fortschritt reduzierte Datenkollisionen erheblich und machte Netzwerke viel effizienter, sodass Switches schnell zur ersten Wahl für wachsende Netzwerke wurden.

Was sind Hubs?

Hubs sind einfache Geräte mit einem Ethernet-Port für die Verbindung zu einem Router und mehreren Ausgangsports für andere Geräte. Wenn Hubs Daten empfangen, senden sie diese an jedes angeschlossene Gerät, wobei jedes Gerät selbst entscheiden muss, ob die Daten für es bestimmt sind. Ein Nachteil von Hubs ist, dass sie nur gleichzeitig Daten senden oder empfangen können (Halbduplex), was die Netzwerkgeschwindigkeit verlangsamen kann.

Netzwerk-Hubs gibt es auch in zwei Typen: aktive und passive Varianten. Aktive Hubs sind strombetriebene Varianten, die eingehende Signale verstärken, sodass die Daten weiter übertragen werden können. Passive Hubs hingegen verbinden einfach mehrere Geräte in einem Netzwerk, ohne Signale zu verstärken oder eine Stromquelle zu benötigen.

Was sind Switches?

Netzwerk-Switches sind fortschrittlicher als Hubs. Sie können die benötigten Routen und Ports lernen und die Header der Datenpakete lesen, um Informationen direkt an das richtige Gerät mit seiner eindeutigen MAC-Adresse zu senden. Da Switches auf Schicht 2 des OSI-Modells arbeiten, können sie gleichzeitig Daten senden und empfangen und dabei die gesamte Bandbreite des Netzwerks nutzen.

Darüber hinaus erfüllen Netzwerk-Switches drei Hauptfunktionen. Sie können Edge-Switches sein, die dabei helfen, den Datenverkehr von Geräten und Zugriffspunkten in das und aus dem Netzwerk zu verwalten. Sie können auch Distribution-Switches (in der Mitte des Netzwerks positioniert) oder Core-Switches sein, die das Rückgrat des Netzwerks bilden.

Hubs vs. Switches: Was sind die Unterschiede?

1. Verkehrsregelung

Wenn Verbraucher mehrere Geräte an einen Hub anschließen, müssen sie alle dieselbe Bandbreite nutzen. Es kann zu einem Problem werden, wenn mehrere Geräte gleichzeitig Daten übertragen. Dieses Problem ist besonders bei Aufgaben, die viele Daten erfordern, wie Streaming oder große Dateiübertragungen, einschränkend. Hubs können den Datenverkehr nicht gut verwalten, sodass Datenkollisionen wahrscheinlicher sind, was sie für eine reibungslose Datenübertragung weniger zuverlässig macht.

Im Gegensatz dazu weisen Switches jedem Gerät seine dedizierte Bandbreite zu, sodass die Daten reibungsloser fließen können. Sie können erkennen, wohin jedes Datenpaket gehen muss, und es nur an das vorgesehene Gerät senden. Aus diesem Grund verringern Switches die Wahrscheinlichkeit von Datenkollisionen und machen das Netzwerk effizienter.

2. Leistung

Hubs sind nicht ideal für Netzwerke, die im Laufe der Zeit wachsen, da sie den Datenverkehr nicht effizient verarbeiten können. Wenn Verbraucher weitere Geräte hinzufügen, sinkt die Leistung des Netzwerks merklich. Da Hubs jedes Datenpaket an alle angeschlossenen Geräte senden, dauert es länger, bis die richtigen Daten ihr Ziel erreichen, was zu lästigen Verzögerungen führt.

Ethernet-Switches hingegen können den Datenverkehr viel besser verwalten, d. h. sie können mehr Daten verarbeiten, ohne langsamer zu werden. Daher eignen sich Switches perfekt für die Erweiterung von Netzwerken. Switches können eine starke und zuverlässige Leistung aufrechterhalten, selbst wenn Verbraucher mehr Geräte anschließen.

3. Anwendungen

Hubs haben in heutigen Netzwerken eine einfache Funktion: Sie verbinden mehrere Ethernet-Geräte an einem Ort. Sie sind eine kostengünstige und praktische Lösung für kleine LAN-Setups, in denen der Router nicht über genügend Ethernet-Ports verfügt. Darüber hinaus sind Hubs eine kostengünstige Möglichkeit, mehrere Geräte in Umgebungen mit geringem Netzwerkverkehr zu verbinden.

Auf der anderen Seite sind Switches für moderne Unternehmensnetzwerke unverzichtbar und bieten viel mehr Funktionalität. Je nach den Anforderungen des Netzwerks können Switches:

• Steuern Sie, welche Ethernet-Ports aktiv sind.
• Überwachen Sie den Netzwerkverkehr und den Verbindungsstatus.
• Verwalten Sie, ob ein Port im Halb- oder Vollduplexmodus arbeitet.
• Konfigurieren Sie QoS (Quality of Service), um wichtige Netzwerkaktivitäten zu priorisieren.

4. Sicherheit

Da Hubs jedes Datenpaket an alle angeschlossenen Ports senden, können Hacker vertrauliche Informationen leichter abfangen und lesen. Hubs verfügen über keine integrierten Sicherheitsfunktionen, um den Zugriff auf das Netzwerk einzuschränken, was die Verwaltung und Sicherung des Netzwerks erschwert.

Switches verbessern die Sicherheit, indem sie Daten nur an das Gerät senden, für das sie bestimmt sind. Dadurch wird es für nicht autorisierte Benutzer schwieriger, sie abzufangen. Managed Switches gehen noch einen Schritt weiter und ermöglichen Netzwerkadministratoren die Erstellung von Zugriffskontrolllisten (Access Control Lists, ACLs), um eine zusätzliche Schutzebene hinzuzufügen.

5. Komplexität

Hubs sind sehr einfach einzurichten – Verbraucher müssen nur ihre Geräte anschließen und schon ist alles einsatzbereit. Da Hubs keine Konfiguration benötigen, sind sie eine einfache Option für Menschen, die nicht technisch versiert sind.

Umgekehrt erfordern Switches häufig eine Konfiguration, die komplexer sein kann und technisches Know-how erfordert. Erweiterte Funktionen wie VLANs oder Quality of Service (QoS)-Einstellungen können manchmal zu Kompatibilitätsproblemen mit älterer Hardware oder Software führen.

6. Spezifikationen

Hier ist ein Blick auf die unterschiedlichen Spezifikationen für Netzwerk-Hubs und -Switches.

Netzwerk-Hubs vs. Switches: Was ist heute beliebter?

Hubs sind in der Regel günstiger als Switches und daher eine gute Wahl für temporäre Setups oder kleine Projekte mit minimalem Netzwerkbedarf. Doch trotz ihrer geringeren Kosten sind sie nicht sehr beliebt, insbesondere in modernen Netzwerken. 

Auf der anderen Seite verfügen Switches über erweiterte Funktionen, die mit höheren Anschaffungskosten verbunden sind. Ihr hoher Preis hat sie jedoch nicht davon abgehalten, im Jahr 2024 mehr Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen. 

Schlussworte

Netzwerk-Hubs und Switches helfen Verbrauchern bei der Verwaltung ihrer Netzwerkanforderungen, bieten aber unterschiedliche Vorteile. Hubs sind die wirtschaftlichere Option für Verbraucher mit minimalen Netzwerkanforderungen. Solange Benutzer keine erweiterten Funktionen benötigen und mit der Grundfunktionalität zufrieden sind, brauchen sie nicht mehr als Hubs.

Aber, Switches sprechen Verbraucher an (hier die Mehrheit), die nach besserer Leistung und Sicherheit suchen. Obwohl sie teurer sind und möglicherweise laufende Wartung erfordern, sind Switches für moderne Netzwerke beliebter. 

Unternehmen, die nach einer beliebteren Verkaufsoption suchen, können mit Switches also mehr Kunden anziehen. Aber schreiben Sie Hubs noch nicht ab, denn sie ziehen auch 2024 noch eine große Zielgruppe an.