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Arten von Core-Switches

Ein Core-Switch ist ein leistungsstarker Netzwerkswitch, der in der Regel im Rückgrat der Netzwerkarchitektur von Unternehmen zu finden ist. Er ist dafür verantwortlich, große Datenmengen effizient zwischen verschiedenen Teilen des Netzwerks zu übertragen, einschließlich der Verbindung zu Internetdienstanbietern. Der Core-Switch sorgt für eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung und erhält die Netzwerkstabilität. Er integriert häufig erweiterte Funktionen wie Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen, minimale Latenz und robuste Sicherheitsprotokolle. Einige Arten von Core-Switches sind:

• Layer-3-Switch: Der Layer-3-Switch, auch bekannt als Netzwerk-Layer-Switch oder gerouteter Switch, arbeitet auf Layer drei des OSI-Modells und führt neben Switching-Funktionen auch Routing-Funktionen aus. Durch die Verwendung einer IP-Adresse, die jedem VLAN zugewiesen ist, kann er Pakete zwischen verschiedenen VLANs und Subnetzen weiterleiten. Der Switch bietet mehrere Vorteile, darunter erhöhte Sicherheit durch Zugriffskontrolllisten und verbesserte Netzwerkperformance durch direkte Paketweiterleitung.
• Multilayer-Switch: Ein Multilayer-Switch integriert Funktionen aus mehreren Layern des OSI-Modells, speziell Layer zwei und drei. Neben dem traditionellen Switching kann dieser Switch auch einige Routing-Funktionen ausführen. Paket-Switching und -Routing erfolgen gleichzeitig mit einem integrierten Hardware-Ansatz, wodurch die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der Daten durch das Netzwerk bewegt werden, und die Latenz reduziert wird.
• Data Center Core Switch: Der Data Center Core Switch verbindet verschiedene Server, Speichersysteme und andere Netzwerkgeräte innerhalb eines Rechenzentrums. Er bewegt große Datenmengen schnell und effizient und stellt sicher, dass alle Komponenten effektiv kommunizieren können. Diese Art von Switch unterstützt in der Regel Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen wie 10 GbE, 40 GbE oder 100 GbE für schnelle Datenübertragung. Redundante Stromversorgungen und Kühlsysteme sind ebenfalls üblich, um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten und Ausfallzeiten zu minimieren.
• Carrier Ethernet Core Switch: Ein Carrier Ethernet Core Switch ist für die Netzwerke von Diensteanbietern konzipiert und bietet erweiterte Funktionen wie Quality of Service (QoS), um kritischen Traffic zu priorisieren. Er unterstützt eine große Anzahl von Endbenutzern oder Kunden und bietet eine Hochgeschwindigkeitsverbindung zwischen dem Backbone-Netzwerk des Anbieters und den Zugangspunkten der Kunden. Zuverlässigkeit ist in diesem Fall entscheidend, da er Teil der Infrastruktur des Diensteanbieters ist.
• Hochleistungs-Core-Switch: Der Core-Switch erfüllt wichtige Funktionen innerhalb eines Netzwerks. Der Einsatz eines Hochleistungs-Core-Switch verbessert die Fähigkeit, Kernaufgaben effizient zu verwalten. Er ist so konzipiert, dass er einen massiven Datendurchsatz mit minimaler Latenz bewältigen kann und umfasst Funktionen wie Multi-Terabit-Switching-Kapazität pro Sekunde, Low-Latency-Warteschlangen und Resilienz. Darüber hinaus kann er Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen wie 10/40/100 Gbps Ethernet-Ports unterstützen.
• Resilienter Core Switch: Resiliente Core-Switches, wie z. B. die Catalyst 9000-Switches von Cisco, bieten eine resiliente Netzwerkarchitektur, die eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet und Ausfallzeiten minimiert. Diese Core-Switches verwenden Multi-Chassis Link Aggregation (MLAG), um eine Reihe von Switches zu verbinden, während sie logisch unabhängig bleiben. Wenn ein Switch ausfällt, wird der Datenverkehr ohne Unterbrechung oder Auswirkungen auf die Dienste über den anderen Switch umgeleitet.

Funktionen und Merkmale von Core-Switches

Core-Switches erfüllen verschiedene Funktionen, und ihre vielfältigen Funktionalitäten können zur Bestimmung der Fähigkeiten der Netzwerkinfrastruktur beitragen;

• Ein Core-Switch mit hoher Verfügbarkeit durch Redundanz- und Backup-Mechanismen.
• Datenübertragung mit extrem hohen Geschwindigkeiten bei geringer Latenz.
• Robust und skalierbar, um das Netzwerkwachstum und die Erweiterung zu ermöglichen.
• Integrierte Firewall-Core-Switch und Sicherheitsfunktionen zum Schutz des Netzwerks.
• Steuerung des Netzwerkverkehrs für optimierte Performance.
• Ermöglichung einer nahtlosen Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen und Anbietern.
• Unterstützung verschiedener Netzwerkprotokolle für Vielseitigkeit.
• Erweiterte Tools zur Fehlersuche und Überwachung für effiziente Wartung.
• Unterstützung für virtualisierte Netzwerkumgebungen für Flexibilität.

Im Folgenden sind einige wichtige Merkmale eines Core-Netzwerkswitches aufgeführt:

• Skalierbarkeit: Core-Switches müssen in der Lage sein, das Netzwerk für die Zukunft zu skalieren. Funktionen, die eine Anpassung an erhöhte Arbeitslasten, Benutzerzahlen und Datenverkehr ermöglichen, sind entscheidend.
• Virtual Routing and Forwarding (VRF): Mehrere Instanzen der Routing- und Forwarding-Tabellen (RF) auf einem Core-Switch ermöglichen es, Netzwerke zu trennen, die die gleichen physischen Ressourcen verwenden, während die vollständige Datensicherheit zwischen ihnen gewährleistet bleibt.
• Multi-Chassis Link Aggregation (MLA): Auch bekannt als Port-Chanelling oder Link Aggregation Group (LAG), gleicht diese Funktion den Netzwerkverkehr zwischen verschiedenen Core-Switches aus, um sowohl die Bandbreite als auch die Redundanz zu verbessern.
• Hochverfügbarkeitsmodus (HA): Mit Hot Core-Switches in einer Aktiv-Passiv-Konfiguration ermöglicht diese Funktion die nahtlose Anwendung von Software-Updates, ohne die Netzwerkperformance zu beeinträchtigen.
• Nicht blockierende Architektur: Die volle Bandbreite muss allen Core-Switch-Ports ohne Verlust zur Verfügung gestellt werden, um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zwischen Netzwerkgeräten zu ermöglichen.
• Layer-3-Multicast: Dieses Feature ermöglicht die Verteilung von Daten von eins zu vielen, was für Anwendungen wie Videokonferenzen, IPTV und Online-Spiele unerlässlich ist, da es die effiziente Weiterleitung von Multicast-Traffic ermöglicht.
• Quality of Service (QoS): Durch die Priorisierung von latenzempfindlichen Anwendungen optimiert dieses Feature das gesamte Netzwerkerlebnis, während es die Steuerung und Verwaltung von Bandbreite, Latenz und Jitter ermöglicht.
• Data Center Bridging (DCB): Ein Satz von Protokollen, die die Zuverlässigkeit und Performance von Ethernet-Fabric verbessern, indem sie eine verlustfreie Datenübertragung für konvergierte Netzwerkumgebungen ermöglichen, insbesondere für Storage Area Networks (SAN).
• Redundante Stromversorgung: Dies stellt den unterbrechungsfreien Betrieb von Core-Switches sicher, indem einzelne Fehlerquellen eliminiert werden, der kontinuierliche Geschäftsbetrieb unterstützt wird und sichere Netzwerktransaktionen ermöglicht werden.

Szenarien

• Große Unternehmen:

  Core-Switches verarbeiten den Netzwerkverkehr für Unternehmen mit vielen Benutzern oder großen Computernetzwerken. Diese Organisationen benötigen solide Netzwerke, um Computer, Telefone und Kameras zu verbinden. Core-Switches bieten dies, indem sie alle Teile des Netzwerks miteinander verbinden und ihnen die Kommunikation ermöglichen. Sie bewegen Daten schnell zwischen Geräten, sodass alles ohne Probleme funktioniert. Wenn ein Core-Switch ausfällt, kann dies zum Ausfall des gesamten Netzwerks führen. Dies zeigt, wie wichtig sie für große Unternehmen sind, die sich auf Core-Switches verlassen, um ihre großen Computernetzwerke am Laufen zu halten.

• Rechenzentren und Cloud-Dienstleister:

  Core-Switches verarbeiten die Verbindung aller Server, Speicher und anderer Geräte in Rechenzentren. Sie bewegen Daten schnell und effizient zwischen Geräten unter Verwendung der fortschrittlichsten Netzwerktechnologien. Internetdienste und Unternehmen, die Cloud-Computing anbieten, sind auf Core-Switches angewiesen, damit alles reibungslos funktioniert. Core-Switches stellen sicher, dass Benutzer ohne Verzögerungen oder Unterbrechungen auf ihre Daten und Anwendungen zugreifen können.

• ISPs und Telekommunikationsunternehmen:

  Core-Switches sind für Internetdienstanbieter und Telekommunikationsunternehmen unerlässlich. Diese Organisationen verwenden Core-Switches, um die riesigen Datenmengen zu verarbeiten, die über ihre Netzwerke übertragen werden. Core-Switches stellen sicher, dass Kunden eine zuverlässige Verbindung zum Internet für Aktivitäten wie Streaming, Gaming und Business haben. Sie unterstützen auch Telekommunikationsdienste wie Telefonanrufe. Die Qualität von Core-Switches wirkt sich direkt auf die Qualität der Dienste aus, die ISPs und Telekommunikationsunternehmen ihren Kunden anbieten.

• Große Campus und Einrichtungen:

  Core-Switches verbinden alle vernetzten Geräte an Orten wie Universitätsgeländen, Krankenhäusern oder großen Büros. Sie stellen sicher, dass Computer, Drucker, Sicherheitskameras und andere Geräte miteinander kommunizieren können. Dies ermöglicht es Benutzern, Dateien auszutauschen, Videokonferenzen zu führen und das Internet zu nutzen, egal wo sie sich befinden.

• Forschungseinrichtungen und Universitäten:

  Core-Switches kommen Universitäten und Forschungszentren zugute, indem sie zuverlässige Verbindungen für Forschungsprojekte, Datenanalyse und Hochleistungsrechnen bieten. Sie ermöglichen die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern und Studenten, erleichtern Online-Kurse und unterstützen verschiedene akademische Programme.

• Produktions- und Industrieunternehmen:

  Core-Switches unterstützen die Automatisierung, IoT-Geräte und Systeme, die in Fabriken und Produktionsstätten eingesetzt werden. Sie tragen dazu bei, dass Maschinen, Sensoren und Überwachungstools einwandfrei zusammenarbeiten. Dies ermöglicht es Unternehmen, die Effizienz zu steigern, den Betrieb im Auge zu behalten und Kosten durch intelligente Technologien zu senken.

• Regierungs- und Militärorganisationen:

  Core-Switches bieten sichere und zuverlässige Netzwerke für Behörden, die sich mit öffentlicher Sicherheit, Landesverteidigung und kritischen Diensten befassen. Sie ermöglichen die Kommunikation zwischen Personal, den Austausch von Geheimdienstinformationen und verschiedene Operationen.

So wählen Sie einen Core-Switch

In Bezug auf den Preis von Core-Switches sollten Käufer die Anzahl der Switch-Management-Layer berücksichtigen. Layer-2-Core-Switches bieten eine bessere Performance als normale Ethernet-Switches. Sie können bis zu 2000 Switches gleichzeitig verwalten. Layer-2-Core-Switches verarbeiten die Übertragung zwischen vernetzten Computern, während Layer-3-Core-Switches den Datenverkehr zwischen verschiedenen Netzwerken weiterleiten und Funktionen wie ein Router ausführen können. Einige Core-Switches verfügen über Multilayer-Funktionen, die Features aus Layer 2 und 3 zusammenführen. Sie verbessern auch die Netzwerksicherheit und fördern die Implementierung von VLANs und VPNs.

Bei der Betrachtung der Preise für Core-Switches sollten sich Käufer bewusst sein, dass einige Switches programmierbarer sind als andere. Switches, die sich in Richtung Layer 3 neigen, haben mehr programmierbare Optionen. Einige werden mit einem eigenen Netzwerkbetriebssystem geliefert, das es Netzwerkadministratoren ermöglicht, die Netzwerkumgebung autonom zu steuern und zu verwalten. Moderne Core-Switches unterstützen Software-Defined Networking (SDN)-Architekturen.

Die Preise für Core-Switches variieren aufgrund der Anzahl der Ports pro Modell. Unternehmen mit größeren Netzwerken sollten sich für Switches mit einer höheren Anzahl von Ports entscheiden, um verschiedene Geräte zu bedienen und Netzwerküberlastung zu vermeiden. Die Rack-Montage ist ideal für große Organisationen, da sie kompakt ist und mit anderen IT-Geräten gestapelt werden kann.

Eine Bewertung der bestehenden Netzwerkinfrastruktur hilft Käufern bei der Entscheidung, für welchen Core-Switch sie sich entscheiden. Organisationen, die gerade ihre Netzwerkverbindungen einrichten, können sich für anspruchsvollere Switches entscheiden. Unternehmen, die Upgrades durchführen, können Anpassungen in Betracht ziehen, die ihr Switch mit der bestehenden Infrastruktur integrieren kann. Core-Switches, die PoE und PoE+ bieten, sind eine lohnende Investition für Käufer. Sie helfen bei der Stromversorgung von IP-Kameras, drahtlosen Zugangspunkten und VoIP-Telefonen, neben anderen Geräten, wodurch die betriebliche Effizienz gesteigert und die Kosten reduziert werden.

Fragen und Antworten

F: Was ist die Preisspanne für High-End-Cisco-Core-Switches?

A: High-End-Cisco-Core-Switches können je nach Kapazität und Funktionen zwischen Zehntausenden und mehreren Millionen Euro kosten.

F: Gibt es neben dem Preis des Core-Switches noch weitere Kosten, die zu berücksichtigen sind?

A: Ja, Käufer müssen Lizenzgebühren, Stromverbrauch, Hardwaremodule und Supportkosten berücksichtigen.

F: Wie ist die Preisstruktur für Netzwerk-Switches?

A: Die Preise für Netzwerk-Switches basieren in der Regel auf der Kapazität, d. h. der Anzahl der Ports und der Port-Geschwindigkeiten. Core-Switches haben in der Regel höhere Kapazitäten.

F: Welche anderen Faktoren sollten neben den Switch-Preisen betrachtet werden?

A: Die Preise für Netzwerk-Switches sind nur ein kleiner Teil der Gesamtkosten. Käufer sollten auch die Funktionen, die Zuverlässigkeit und die laufenden Supportkosten des Switches berücksichtigen.

F: Was ist der Core-Switch?

A: Ein Core-Switch ist ein Hochgeschwindigkeits-Switch, der alle anderen Switches in einem Netzwerk verbindet. Er fungiert als Rückgrat des Netzwerks und verarbeitet große Datenmengen.