Diplomarbeit Skalierbare Hochverfügbarkeitslösungen mit Lastverteilung für E-Commerce Sites Mai 2000
2.2 Koppelelemente
Um den Datenaustausch zwischen verschiedenen Netzwerken zu ermöglichen, können diese mit einer Reihe von Koppelelementen verknüpft werden, welche verschiedene Funktionen aufweisen. Die drei grundlegenden Geräteklassen werden in diesem Abschnitt erläutert.
2.2.1 Hubs
Ein Hub ist ein Gerät zur Konzentration und Organisation eines LAN. Durch die ständig wachsenden Anforderungen ist eine Reihe von Geräten unterschiedlicher Funktionalität entstanden.
Ein typischer Hub verfügt über mehrere Ports47 für den Anschluß von Rechnern und anderen Netzwerkgeräten. An jedem Port kann nur eine Station angeschlossen werden, wodurch eine sternförmige Verkabelungsstruktur entsteht (siehe Abb. 2.11).
Abbildung 2.11 : Sternförmige Verkabelung an einem Hub
Wenn eine Station ein Ethernet-Paket an den Hub schickt, wird es an alle anderen angeschlossenen Stationen weitergeleitet. Dabei wirkt der Hub als Repeater, d.h. er empfängt das durch die Leitungsdämpfung abgeschwächte Paket und sendet es erneut mit voller Signalstärke aus. Dadurch können größere Kabeldistanzen zurückgelegt werden.
Es können auch zwei oder mehrere Hubs miteinander verbunden werden (Abb. 2.12). Da ein Datenpaket vom Hub an alle angeschlossenen Stationen geleitet wird, diese aber gleichzeitig auch ein Paket aussenden könnten, kommt es, je nach Anzahl der durch die Hubs verknüpften Stationen, zu Paketkollisionen.48 Es findet keine Segmentation statt; man spricht in diesem Zusammenhang von einer einzelnen Collision Domain.
Abbildung 2.12 : Typische Ethernet Hub Konfiguration49
Heute auf dem Markt erhältliche Hubs haben einen Datendurchsatz von 10 Mbit/s oder 100 Mbit/s (10 Base-T, 100 Base-Tx). Dabei kann ein normaler Hub die Geschwindigkeiten nicht umsetzen, d.h. die angeschlossenen Stationen müssen entweder alle mit 10 Mbit/s oder mit 100 Mbit/s arbeiten. Mit einem Dual-Speed Hub können allerdings diese Übertragungsgeschwindigkeiten umgesetzt werden. Diese Geräte verfügen über zwei interne Backplanes für je 10 Mbit/s und 100 Mbit/s, die miteinander verbunden sind. Diese Verbindung50 ist in der Lage, die Übertragungsgeschwindigkeit umzusetzen. Dabei bildet jede Backplane samt der angeschlossenen Stationen eine eigene Collision Domain.
Für Netzwerkadministratoren ist es wichtig, Kontrolle über ein Netzwerk zu haben. Aus diesem Grund sind viele Hubs managebar. Mit Manageable Hubs können im allgemeinen die einzelnen Ports überwacht, ein- und ausgeschaltet sowie statistische Informationen über den Datenverkehr gesammelt werden.
Hubs werden heutzutage immer mehr durch Switches ersetzt. Ein Switch bietet höheren Datendurchsatz, weniger Kollisionen und mehr Servicefunktionalität. Einfache Hubs werden aufgrund des niedrigen Preises noch bei kleinen lokalen Netzen verwendet. Mehr zu Switches im folgenden Kapitel.
47Anschlußbuchsen eines Netzwerkgerätes
48zu Paketkollisionen vgl. Kapitel 2.1.1
49aus: <18>
50Backplanes sind geswitched verbunden; vgl dazu Kapitel 2.2.2