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Typen von Ethernet-Switch-Ports im Überblick

John

Übersetzer*in Felix
15. Januar 2020

Die Formen und Datenraten von Ethernet-Switches und die Switch-Port-Typen variieren. In diesem Artikel werden einige gebräuchliche Ethernet-Switch-Port-Typen in Bezug auf Datenraten, Funktionen und Netzwerkarchitektur kurz vorgestellt, damit Sie die Unterschiede besser verstehen und Vorbereitungen für Ihre eigenen zukünftigen Netzwerkpläne treffen können.

Unterscheidung der Ethernet-Switch-Port-Typen nach Datenraten

Die Datenrate ist ein äußerst wichtiger Faktor für die Ethernet-Switch-Schnittstelle, und sie kann in der Regel von 1G, 10G, 25G, 40G bis 100G und darüber hinaus variieren. Im Folgenden sind einige gängige Schnittstellentypen dieser verschiedenen Datenraten aufgeführt.

RJ45-Port

Der RJ45-Port am 100/1000BASE-Switch kann in Rechenzentren für Server-Switching, LANs, Uplinks von Desktop-Switches oder direkt zum Desktop für Breitbandanwendungen verwendet werden. Für die Verbindung von zwei RJ45-Ports an Gigabit-Switches wird häufig ein Standard-Ethernet-Kabel (Cat5/5e/6/6a-Kabel) verwendet.

SFP-Port

Der SFP-Port (Mini-GBIC-Port) ist eine kleine, im laufenden Betrieb austauschbare Schnittstelle. Typische Geschwindigkeiten sind 1Gbit/s für Ethernet-SFPs und bis zu 4Gbit/s für Fiber-Channel-SFP-Module. Der SFP-Port ermöglicht es einem Gigabit-Switch, durch Einfügen entsprechender SFP-Module (Glasfaser-SFP oder Kupfer-SFP) Glasfaser-Uplinks über größere Entfernungen oder Kupfer-Uplinks mit kurzer Reichweite zu erreichen.

SFP+-Port

Der SFP+-Port (Small Form-Factor Pluggable Plus) ist eine verbesserte Version des SFP-Ports, die höhere Geschwindigkeiten bis zu 10Gbps unterstützt. Im Hinblick auf die SFP- vs. SFP+-Kompatibilität akzeptieren SFP+-Ports oft SFP-Optik, jedoch mit einer reduzierten Geschwindigkeit von 1Gbps. Sie können jedoch keinen SFP+-Transceiver an einen SFP-Port anschließen, da SFP+ keine Geschwindigkeiten von weniger als 1Gbps unterstützt.

SFP28-Port

Der SFP28-Port ist eine erweiterte Version des SFP+-Ports. SFP28 hat den gleichen gemeinsamen Formfaktor wie SFP+, unterstützt jedoch 25Gb/s über eine einzelne Lane. SFP28 bietet einen neuen Weg für die Aufrüstung von Netzwerken: 10G-25G-100G, eine energieeffiziente Lösung, die den wachsenden Anforderungen von Rechenzentrumsnetzwerken der nächsten Generation gerecht wird.

QSFP+-Port

Der QSFP+-Port ist eine Weiterentwicklung des QSFP-Ports (Quad Small Form-factor Pluggable), der für 4x10G-Lanes ausgelegt ist und 40G-Ethernet unterstützt. Das heißt, er verfügt über Vierkanal-SFP+-Schnittstellen mit 10 Gbit/s, die Übertragungsraten von bis zu 40 Gbit/s ermöglichen.

QSFP28-Port

Der QSFP28-Port ist für 100G-Anwendungen ausgelegt. Er bietet Hochgeschwindigkeits-Differenzsignale mit Datenübertragungsraten von 25Gbit/s bis zu potenziell 40Gbit/s und erfüllt schließlich die Anforderungen an 100Gbit/s Ethernet (4×25Gbit/s) und 100Gbit/s 4X InfiniBand Enhanced Data Rate (EDR).

Ein Netzwerk-Switch kann diversifizierte Ports unterstützen. Nehmen wir einige Gigabit-Switches, 10GB-Ethernet-Switches und 40G/100G-Ethernet-Switches als Beispiele, um die Switch-Port-Typen und -Anzahlen aufzuzeigen, die ein Netzwerk-Switch haben kann.


Cisco Catalyst 4948 10 Gigabit Switch Dell EMC S6010-ON 40GE Switch FS S3900-24T4S 10/100/1000BASE-T Gigabit Switch FS S5850-48S2Q4C 100GB Ethernet Switch
RJ45-Port 48 / 24 /
SFP-Port / / / 48
SFP+-Port / / 4 /
QSFP+-Port / 32 / 2
QSFP28-Port / / / 4

Unterscheidung der Ethernet-Switch-Port-Typen nach Funktionen

Funktionen und Anwendungen sind ebenfalls wichtige Faktoren für Ethernet-Switch-Steckertypen, da ein und derselbe Port für verschiedene Zwecke verwendet werden kann. Diese Kategorie kann komplexer sein, hilft uns aber, Einblicke in die Konfiguration der Ethernet-Switch-Porttypen zu gewinnen.

Combo-Port

Der Combo-Port ist als eine einzige Schnittstelle mit zwei Frontends, d.h. einem RJ-45-Anschluss und einem SFP-Modulanschluss, zu betrachten. Mit anderen Worten: Es handelt sich um einen Compound-Port, der zwei unterschiedliche physikalische Eigenschaften unterstützt und dieselbe Switch-Fabric sowie dieselbe Portanzahl aufweist. Die beiden unterschiedlichen physischen Ports können jedoch nicht gleichzeitig verwendet werden. Das heißt, wenn der SFP-Port verwendet wird, wird der entsprechende Kupferport automatisch deaktiviert und umgekehrt. Der Vorteil besteht darin, dass verschiedene Arten von Konnektivität bereitgestellt werden können, ohne dass ungenutzte Switch-Fabric in Anspruch genommen wird, wodurch Benutzer die Leistung und Flexibilität erhalten, ihren Switch für ihre individuellen Anwendungsanforderungen zu konfigurieren.

FS-S3900-24F4S-24-Port-Gigabit-Switch.jpg

Stack-Port

Der Stack-Port, ein spezieller funktionaler Port auf dem Switch, dient zur Verbindung mit anderen stapelbaren Switches desselben Modells, derselben Marke und Software-Version, um als ein einziger Data Center Switch zu arbeiten. Diese Gruppe von Switches weist die Eigenschaften eines einzelnen Switches auf, hat aber die Portkapazität der Summe der kombinierten Switches. Darüber hinaus kann ein Stack-Port ein Uplink-Port sein und einige Switches können einen dedizierten Port zum Stapeln haben. Die stapelbaren Switches der S3900-Serie von FS verwenden beispielsweise einen Uplink-Port, um eine Stapelung mit DAC-, AOC- oder Transceivermodulen und Glasfaser-Patchkabeln zu erreichen. Diese Lösung ist sehr wirtschaftlich bei hoher Flexibilität und ideal für Verbindungen über große Entfernungen.

FS-S3900-48T4S-Switch-Stacking-Connection.jpg

PoE-Port

Power over Ethernet (PoE) ermöglicht die gleichzeitige Übertragung von Daten und Strom über ein einziges Netzwerkkabel. PoE-Ports liefern Strom nach zwei Standards - IEEE 802.3af liefert Strom bis zu 15,4 Watt an einem Switch-Port, während IEEE 802.3at (auch als PoE+ bekannt) Strom bis zu 30 Watt an einem Switch-Port liefert. Die garantierte Mindestleistung, die am PD zur Verfügung steht, beträgt 12,95 Watt pro Port bei PoE und 25,5 Watt pro Port bei PoE+.

Application-of-FS-S1600-24T4F-24-Port-PoE-Switch.jpg

Unterscheidung der Ethernet-Switch-Port-Typen nach Netzwerkarchitektur

Traditionelle Netzwerkarchitektur hat normalerweise drei Layer, einschließlich Core-Layer, Distribution-Layer und Access-Layer. Dementsprechend haben auch Ethernet-Switches und -Ports diese Typen.

Access-Port

Der Access-Port wird für den Anschluss von Geräten wie Desktops, Laptops, Druckern usw. verwendet, die nur im Access-Link verfügbar sind. Ein Switch-Port in Access-Modi gehört zu einem bestimmten VLAN und sendet und empfängt reguläre Ethernet-Frames in ungetaggter Form. Normalerweise kann ein Access-Port nur zu einem VLAN, nämlich dem Access-VLAN, gehören, und er verwirft alle Frames, die nicht dem Access-VLAN zugeordnet sind.

Trunk-Port

Der Trunk-Port wird zwischen Switches oder zwischen Switch und Geräten der oberen Ebene, die als Trunk-Link verfügbar sind, übernommen. Ein Trunk-Port ermöglicht die Einrichtung mehrerer VLANs auf der Schnittstelle. Dadurch ist er in der Lage, den Verkehr für zahlreiche VLANs gleichzeitig zu übertragen. Der Trunk-Port ist ein VLAN-Aggregations-Port, der mit anderen Switch-Ports verbunden ist, während der Access-Port der Port ist, den der Switch mit dem Host im VLAN verbindet.

Hybrid-Port

Der Hybrid-Port kann sowohl für den Anschluss von Netzwerkgeräten als auch von Benutzergeräten verwendet werden. Er unterstützt sowohl ungetaggte VLANs wie Access-Ports als auch getaggte VLANs wie Trunk-Ports, und er kann Daten von einem oder mehreren VLANs empfangen. Die Hybrid-Ports ähneln in vielerlei Hinsicht den Trunk-Ports, aber sie verfügen über zusätzliche Port-Konfigurationsfunktionen.

Die folgende Abbildung zeigt, wie die drei Arten von Switch-Ports in ein und demselben System eingesetzt werden.

Operation-Process-of-Three-Ports-in-a-System.jpg

Fazit

Das Ermitteln der Unterschiede der Ethernet-Switch-Port-Typen hilft bei der Auswahl geeigneterer Ethernet-Switches für Ihre Netzwerkanforderungen. Bei der Auswahl des Switch-Port-Typs und der Anzahl der benötigten Switch-Ports sollten Sie über das aktuelle und zukünftige Geschäftsvolumen und Ihre Anforderungen an die Funktionen Bescheid wissen.

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