Was ist der Unterschied zwischen einer Brücke und einem Switch?

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Ich kann keine maßgebliche Quelle finden, die den Unterschied zwischen einer Brücke und einem Schalter präzise erklären kann. Soweit ich das beurteilen kann, entsprechen die meisten Geräte, die allgemein als "Switches" bezeichnet werden, der Beschreibung von "Bridge", wie sie im IEEE 802.1D-Standard definiert ist. Während es der Fall sein kann, dass ein Gerät sowohl eine Brücke als auch ein Schalter sein kann (vielleicht ist "Schalter" eine Teilmenge von "Brücke"?), Kann ich nur "handgewellte" Erklärungen für den Unterschied finden. Die am häufigsten genannten Unterschiede, auf die ich gestoßen bin, lassen sich auf einen der beiden Gründe zurückführen:

  1. Switches haben viele Ports, Bridges haben nur zwei (oder eine andere kleine Anzahl)
  2. Switches führen die Weiterleitung in der Hardware aus, während Bridges sie in der Software ausführen

Ich bin mit diesen Antworten nicht zufrieden, weil:

  1. Die IEEE-Standards geben eindeutig nicht an oder gehen nicht davon aus, dass Bridges nur zwei Ports haben. Wenn überhaupt, wird davon ausgegangen, dass es viel mehr als zwei Ports geben wird. Diese Erklärung ist also einfach absurd. (Sogar Cisco versucht , dies als einen der Unterschiede auszugeben).
  2. Die IEEE-Standards scheinen "Brücke" durch das zu definieren, was es tut, nicht durch das, wie es es tut. Es gibt nichts in der Norm, was besagt, dass Bridging in Software durchgeführt werden muss oder sollte. Eine Brücke, die in der Hardware vorwärts geht, wäre also nach wie vor eine Brücke, soweit es den Standard betrifft.

In der Tat, wenn ich den IEEE 802.1D Standard gesucht, gab es keine Erwähnung des Wortes „Schalter“ überhaupt. "Brücke" scheint also der technisch korrekte Begriff zu sein. Allerdings scheint da das Wort „switch“ häufiger verwendet werden (von weitem ) kann ich nicht helfen , aber frage mich , ob es ist etwas tatsächlich differenzierender Faktor. Oder ist dies nur ein Fall, in dem verschiedene Wörter verwendet werden, um dasselbe zu beschreiben?

Quellenangaben sind ausdrücklich erwünscht.

EDIT: Ich sollte hinzufügen, dass ich mir der Tatsache voll bewusst bin, dass Brücken nicht dasselbe sind wie Repeater.

Dan Moulding
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@Rex: Was würde einer reinen Brücke fehlen, die ein Switch hätte?
Dan Moulding
@ Rex: Ich glaube nicht, dass das der Fall ist. Beispielsweise gibt es Module für Cisco-Katalysator- Switches , mit denen sie von Ethernet zu Frame Relay und zurück konvertieren können. Diese Protokollkonvertierungsfunktion würde meiner Meinung nach eher als "Gateway" als als "Bridge" bezeichnet. Mit den oben genannten Cisco-Modulen kann ein Catalyst-Switch Gateway-Funktionen ausführen, es handelt sich jedoch immer noch um einen Switch . Aber was ist damit, dass es eher ein Schalter als eine Brücke ist?
Dan Moulding
+1 für eine großartige Frage, über die ich nie zweimal nachgedacht habe.
ITGuy24

Antworten:

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Die IEEE-Standards geben eindeutig nicht an oder gehen nicht davon aus, dass Bridges nur zwei Ports haben. Wenn überhaupt, wird davon ausgegangen, dass es viel mehr als zwei Ports geben wird.

Du hast Recht. Tatsächlich können Sie eine Brücke mit drei Ports im IEEE 802.1D-Standard sehen. (Siehe Abbildung 7-1 - Ein überbrücktes lokales Netzwerk.)

Okay, ich fand diesen Artikel: "Die 10 wichtigsten Produkte des Jahrzehnts" :

Es wirft ein wenig Licht auf den Ursprung des Begriffs "Schalter" und einige kurze Zitate aus dem Artikel werden einige wichtige Punkte klarstellen, die endlose Verwirrung stiften ...

Warum EtherSwitch und nicht EtherBridge? Zwei Gründe: Erstens war das Überbrücken ein schlechtes Wort in der Branche, das jeder gute Vermarkter vermeiden sollte. Zweitens entsprach das Produkt von Kalpana nicht den IEEE-Spezifikationen für eine Brücke, sodass das Unternehmen nicht kämpfte, sondern wechselte.

Switching war nur ein ausgefallener Name für Bridging, und das war eine Technologie aus den 1980er Jahren - oder so lautete das Motto.

Ein paar Punkte in seinem legendären Scheckheft brachten Cisco dazu, vom Sideliner zum Headliner zu wechseln, und eine der wichtigsten Akquisitionen des Unternehmens war Kalpana.

Yanglei
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Tatsächlich. Die RSTP-Sektion ist genau das, was ich mir vorgestellt habe, als ich diese Behauptung aufstellte. Es gibt auch andere Beispiele in diesem Abschnitt. In Abbildung 17-7 sind beispielsweise zwei Bridges mit jeweils acht Ports dargestellt.
Dan Moulding
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Ein Ethernet-Switch ist eine Multiport-Ethernet-Bridge. Eine Bridge ist ein Gerät, das Kollisionsdomänen aufteilt, jedoch keine Broadcast-Domänen. Ein Switch ist einfach eine Brücke mit vielen Ports. Andere Beispiele für Brücken sind drahtlose Zugangspunkte und Dual-Speed-Hubs. Ich denke nicht, dass die Implementierung (Store & Forward vs. Fast Forwarding, Software vs. Hardware, 2 Ports vs. viele Ports etc.) einen Unterschied in der Art macht, nur einen Unterschied im Grad (dh schnellere Bridge oder mehr Ports auf einer Bridge etc.).

Ethernet war ursprünglich ein "Jeder sieht den gesamten Datenverkehr" -Protokoll . So geschah das Verkehrsmanagement - wenn jemand anderes das Netzwerk nutzt, warten Sie, bis er es nicht mehr tut. Wenn zwei Personen versuchen, das Netzwerk gleichzeitig zu nutzen, warten beide zufällig, bevor sie versuchen, das Netzwerk erneut zu nutzen. Dies war eine "Kollisionsdomäne" oder was die Leute jetzt eine "Broadcastdomäne" nennen, weil alles umgeschaltet ist und es keine Kollisionen mehr gibt (zwei gleichzeitige Initiatoren des Verkehrs).

In diesem Zusammenhang leitet eine Brücke den Verkehr nur an Stationen auf der anderen Seite der Brücke weiter, wenn sie erfahren hat, dass sich diese Station auf der anderen Seite der Brücke befindet. Wenn der Ziel-MAC nicht erkannt wurde, wird er über die Bridge gesendet (Flooding) oder wenn es sich um einen Broadcast / Multicast handelt, wird er auch über die Bridge gesendet.

Im Ethernet ist es nützlich, sich daran zu erinnern, wie die Technologie erfunden und eingesetzt wurde. Zuerst kamen gemeinsam genutzte Medien wie 10base5 und 10base2 . Beide sind Koaxialkabel, die den gesamten Datenverkehr zu allen Stationen als HF-Signal übertragen. Da Vampir-Abgriffe auf 10base5-Verbindungen teuer waren, verwendeten die Leute AUI- Repeater , die sich wie Hubs verhielten , dies aber nicht taten . Keines dieser Geräte hatte ein Gedächtnis. Der Datenverkehr ist durchgegangen oder nicht (und wenn nicht, sollte der Absender erneut senden).

Erst viel später wurde mit Twisted Pair und der Bereitstellung von 10baseT-Ethernet-Hubs begonnen. Eine gängige Topologie bestand darin, 10base5 als Gebäude-Backbone und 10baseT an einigen Standorten zu verwenden und verschiedene 10base5-Backbone-Netzwerke mithilfe von Bridges oder Repeatern abhängig von den Verkehrsmustern und den lokalen Budgets miteinander zu verbinden.

chris
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Beste Antwort. Ich habe ein gesamtes Campus-weites Koaxialnetzwerk gezogen (lob die Schraubverbindungen an BNC-Steckverbindern), 5 Jahre bevor wir begannen, es als "Twisted Pair" zu bezeichnen, ohne zu bemerken, wie wichtig die Staffelung des Abstands zwischen den Twists der einzelnen Paare wirklich war. Ich wollte antworten, bis ich das sah. Ich habe immer noch meinen vertrauenswürdigen Terminator in meinem Werkzeugkasten :)
Tim Post
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Ich erinnere mich noch an meine erste Datenkommunikationsklasse, die versucht hat, Ethernet zu erklären. "Es ist wie in einem Flur einer Schule, die Leute strecken ihre Köpfe aus der Tür und sagen 'Ich werde jetzt reden'. Wenn niemand im Flur 'halt die Klappe' sagt, darfst du reden." So werden Menschen in den Dreißigern und Vierzigern als Dinosaurier eingestuft.
Tim Post
Dies ist eine großartige Geschichtsstunde, die sich jedoch nicht allzu sehr mit der Frage befasst. Sie sagen, dass Bridges Broadcast-Domänen nicht isolieren. Bedeutet das, dass Schalter funktionieren ? Soweit ich weiß, werden sie nicht verwendet (nur Router oder Gateways, AFAIK).
Dan Moulding
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Sie suchen eine Unterscheidung ohne Unterschied. Das bestimmende Merkmal einer Bridge ist, dass Kollisionsdomänen, aber keine Broadcast-Domänen isoliert werden. Dies ist zufällig auch die Funktion eines Switch, jedoch nicht nur für zwei, sondern für viele Netzwerksegmente.
Chris
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@Ward: Das ist nicht nur nicht die einzig richtige Antwort, sondern auch nicht wirklich richtig. Wenn Sie glauben, dass dies der Fall ist, müssen Sie die akzeptierte Antwort erneut lesen oder bei Google nachlesen, was Radia Perlman (von Spanning Tree Fame) zum Thema "Bridge" vs. "Switch" zu sagen hat.
Dan Moulding
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Ich sehe hier keinen bestimmten Grund für Verwirrung - die Standards beziehen sich auf Bridging und definieren, wie Bridging funktioniert, Switches sind im Allgemeinen nur schnelle Multiport-Bridges - beide sind L2-Geräte, die Broadcast-Domänen erweitern, aber Kollisionsdomänen begrenzen. Cisco hat ein ziemlich gutes Dokument über die Unterschiede hier .

Helvick
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Dies ist genau der Artikel, auf den ich aus meiner Frage verlinkt habe. Die Erklärung von Cisco ist offensichtlich absurd, da 802.1D Bridges eindeutig nicht auf zwei Ports oder zwei Segmente beschränkt.
Dan Moulding
Darüber hinaus weist Ihre Antwort nicht auf einen wirklichen Unterschied hin. Es ist klar, dass die einschlägigen Normen Brücken mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zulassen. Ganz zu schweigen davon, dass ein "schneller" Schalter in zehn Jahren ein langsamer Schalter sein wird. Bedeutet das, dass es zu einer Brücke wird? : P
Dan Moulding
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Ups - mein schlechtes. Ich sehe immer noch keine Absurdität, aber wenn Sie der Meinung sind, dass Switch ein undefinierter Begriff ist, dann ist das fair genug. "Switch" als Begriff hat keine formale IEEE-Definition, es ist ein lose definierter kommerzieller Begriff, der von Herstellern verwendet wird, um schnelle Multiport-Bridges (und gelegentlich Router) zu kennzeichnen. Der Standard muss sich nicht darum kümmern, da er das Layer 2-Verhalten definiert, aber die Hersteller.
Helvick
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Mir gefällt diese Erklärung (dieser "Schalter" ist lediglich ein kommerzieller Begriff, für den es keine allgemein anerkannte technische Definition gibt). Aber man wundert sich, warum die Hersteller (wie Cisco in diesem Artikel) versuchen, einen technischen Unterschied zu machen, wenn es keinen gibt?
Dan Moulding
Ich fange an zu glauben, dass der Begriff Marketing / Commercial Buzz darauf zurückzuführen ist. Es ist sinnvoll, eine Brücke als Brücke zu bezeichnen, wenn sie nur zwei Ports hat. Als jedoch Muliport-Brücken zur Verfügung standen, klang der Begriff Brücke wahrscheinlich zu linear / unidirektional. Ich kenne nicht allzu viele Brücken über dem Wasser, die von einer Seite zur anderen führen.
ITGuy24
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Bei Ethernet ist der Begriff "Switch" ein Marketingbegriff, der verwendet wird, um die Hardware von einem "Hub" zu unterscheiden. Ein Switch bietet dedizierte Bandbreite pro Port, während der Hub die Bandbreite zwischen den Ports teilt. Der Begriff "Switch" impliziert normalerweise auch, dass die Weiterleitung bekannter MAC-Adressen in Hardware erfolgt.

Bridging ist eine Funktion, die von einem Switch implementiert werden kann. Früher gab es separate Software-zentrierte Boxen, die als "Bridges" bezeichnet wurden, aber diese Funktion wurde von Layer-2-Switches weitgehend übernommen. Tatsächlich kann es mit 802.1q jetzt mehrere Bridges in einem einzelnen Switch geben.

Es gibt eine ziemlich gute Erklärung dafür, wie die Begriffe hier zusammengefügt wurden:

http://en.wikipedia.org/wiki/Network_bridge#Bridge_versus_Layer_2_switch

hallidave
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Das Problem bei dieser Erklärung ist, dass ein "Switch" ohne Bridge-Funktionalität ... was tun würde? Soweit ich weiß, nützt das nichts, wenn es nicht die Funktion einer Brücke erfüllt. Die Vorstellung, dass Switches die Funktionalität, die früher von Bridges ausgeführt wurde, "übernommen" haben, scheint bestenfalls hokey. Das Hardware-gegen-Software-Ding bedeutet eigentlich nur, dass Switches schnelle Brücken sind. Dies wäre eine qualitative, nichttechnische und subjektive Unterscheidung. Ich suche etwas Konkretes. Übrigens könnte "Bridge" auch von "Hub" unterscheiden.
Dan Moulding
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Also habe ich endlich meine Ausgabe von "Interconnections, Second Edition" herausgezogen - ein klassisches Buch zum Thema Networking. In Kapitel 5 behandelt Perlman das Thema Switch versus Bridge im Detail. Um zu zitieren: "Leider haben die Leute das Wort Switch geprägt, weil sie ein neues Konzept erfunden haben, das sich von einer Bridge oder einem Router unterscheidet. Eine zynische (und nicht-grammatische) Definition, die ich für Switch verwende, ist 'ein Marketingbegriff, der schnell bedeutet . "
hallidave
Das ist eine großartige Entdeckung. Frau Perlman wird in diesem Bereich definitiv hoch geschätzt und würde in meinem Buch als maßgebliche Quelle gelten. Danke, dass du das gefunden hast. Bisher scheint dies die beste Erklärung zu sein. Aber ich werde abwarten, ob irgendjemand andere überzeugende Antworten finden kann.
Dan Moulding
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"Brücke" hat eine klare Definition durch die Standards, es ist eher ein Konzept als ein Objekt, eine Brücke ist "etwas, das auf eine bestimmte Art und Weise handelt" und die Art und Weise wird durch den Standard definiert; egal wie viele Ports es hat, ob es in Hardware oder Software usw. funktioniert

Zu der Zeit, als Netzwerke meistens "eine Kollisionsdomäne pro LAN" (denken Sie an das Koaxial-Ethernet oder an ein Netzwerk von an einen Hub angeschlossenen Maschinen), hat einige Industrie ein Objekt auf den Markt gebracht, das eine Brücke mit so vielen Ports wie das enthielt Zahl der physischen Schnittstellen ", für eine Analogie mit der Telekommunikationsterminologie, in der dies dem Verhalten einer" Telefonzentrale "ähnelte, und um sie auf dem Markt von der bestehenden Gewohnheit zu unterscheiden," eine Brücke mit zwei / wenigen Anschlüssen zwischen sich zu setzen " zwei / wenige Hubs "(was zu der Zeit sehr häufig war, um die Kollisionsdomäne in Teile zu teilen) ... sie nannten es" Switch ".

Beachten Sie, dass der Begriff "Schalter" kommerziell ist und keine standardmäßige oder formale Definition hat. Beachten Sie auch, wie heutzutage in einer Welt mit dot1q-Tagging, Port-Aggregationen, "Layer-3-Switches" (die nichts anderes als "Router mit vielen Schnittstellen in der Marketing-Terminologie :)" sind) usw. das, was wir einen "Switch" nennen, können enthält tatsächlich in formalen Netzwerkentwurfsbegriffen mehrere Bridges, einen oder mehrere Router, einen Hub, verschiedene Hosts und andere Dinge; alles in einem dedizierten Gerät verpackt.

EIN.

Andrea
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Bridge war in der Vergangenheit ein Gerät, das Pakete zwischen zwei Medientypen weiterleitete. Ein typischer WLAN-Zugangspunkt mit eingebauten Ethernet-Anschlüssen ist dafür das beste Beispiel. Sowohl die drahtlose als auch die verdrahtete Seite würden sich in derselben Broadcast- und Kollisionsdomäne befinden. Es werden keine Überprüfungen, Filter usw. durchgeführt. Alles, was an einem Port angezeigt wird, wird an andere Ports weitergeleitet.

Switch ist eine Reihe von Ports (normalerweise) des gleichen Typs. Bei Hubs gefällt mir der alte Name "Repeater", da sie ein an einem Port eingehendes Paket an alle anderen Ports des Hubs senden. Hier werden keine Medien gewechselt, nur einfache Wiederholungen. Der einzige Unterschied zwischen Switches und Hubs besteht darin, dass Switches intelligenter sind. Sie "lernen", wie MAC-Adressen an einem bestimmten Port antworten. Wenn also ein neues Paket für diese MAC-Adresse eingeht, wird das Paket dort und nur dort weitergeleitet. Ein Switch würde das Paket blind an jeden anderen Port des Hubs senden. Dies ist sowohl für die Sicherheit als auch für die Leistung von Vorteil.

Dann gibt es 'Layer 3 Switches'. Bisher waren Bridges, Hubs und reguläre Switches alle Layer 2, aber diese Typen sind noch intelligenter. Sie überprüfen tatsächlich die IP-Header (also Schicht 3) und können Entscheidungen auf der Grundlage der in den IP-Headern enthaltenen Informationen treffen. Auf diese Weise können das gesamte Routing, die Zugriffssteuerungslisten und einige einfache Filter auf Switch-Ebene ausgeführt werden, ohne dass eine Paketfilter-Firewall oder ein Router erforderlich sind.

Wie Sie sehen, ist Theorie eine Sache, und was die Produkte letztendlich tun, kann sehr unterschiedlich sein und es schwierig machen, alle kleinen Nuancen im Auge zu behalten.

Marcin
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Eine tatsächliche Bridge (kein Repeater) trennt physische Netzwerksegmente voneinander, sodass die Kollisionsdomäne jedes Segments von den anderen unabhängig ist. In einem drahtlosen Zugriffspunkt wird die Kollisionsdomäne des drahtlosen Segments nicht mit der verdrahteten Seite geteilt. Außerdem werden Bridges am häufigsten zum Verbinden von Segmenten desselben MAC-Typs (z. B. vielen Ethernet-Segmenten) verwendet, um das Netzwerk über die Segmentlängengrenzen hinaus zu erweitern und um beispielsweise RSTP und VLANs einzuführen. Was Sie (in Ihrem AP-Beispiel) beschreiben, wäre tatsächlich ein Repeater (auch bekannt als Hub).
Dan Moulding
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In der Vergangenheit wurden Bridges verwendet, um die Größe der von Hubs erstellten Kollisionsdomäne zu verringern , als die Benutzer noch Hubs verwendeten.

Switches waren nur der nächste Schritt, der die Kollisionsdomäne vollständig eliminierte .

Die Hauptunterschiede meiner Meinung nach sind, dass Bridges nicht für den direkten Clientzugriff verwendet wurden, sondern eine Bridge mit Hubs verbinden würde. Hubs boten direkten Clientzugriff.

ITGuy24
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Interessante Antwort. Es hört sich so an, als ob Sie sagen, dass ein Switch eine Brücke ist, über die nur eine Station an ein Segment angeschlossen werden kann (wodurch Kollisionen vermieden werden). Während die technische Definition von Bridge dies nicht spezifiziert, kann es durchaus sein, dass dies ein wesentlicher Unterscheidungsfaktor zwischen den ersten "Switches" und ihren Bridge-Brüdern war.
Dan Moulding
Ich denke, mein Hauptpunkt war, dass Brücken auf der Verteilungsschicht eines Netzwerks und nicht auf der Zugriffsschicht verwendet wurden. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Konnektivität der Zugriffsschicht von Hubs bereitgestellt. Wo als Schalter beide Schichten überspannen.
ITGuy24
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Das ist meine Meinung. Es geht nicht um die Anzahl der Ports. Es geht nicht darum, es in Hardware / Software zu tun. Es geht darum, welche Schicht behandelt wird und welche Protokolle. Eine Bridge arbeitet im Allgemeinen mit L2 und konvertiert (Bridges) zwischen unterschiedlichen Protokollen. Ein Switch arbeitet im Allgemeinen mit L2 und verschiebt (vermittelt) Pakete für Netzwerke desselben Protokolls. Weitere Informationen finden Sie in diesen Artikeln.

Sybreon
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Das Problem mit dieser Vorstellung ist, dass Ethernet nur Bridge-Ethernet überbrückt . Sie konvertieren nicht zwischen verschiedenen Protokollen.
Dan Moulding