Switching

Switching

Wir haben im Abschnitt Routing? gesehen, wie ein Router vorgeht wenn er feststellen will, über welches Interface ein heringekommenes Paket weitergeleitet werden soll.

Ein Switch trifft im Prinzip eine sehr ähnliche Entscheidung und auch er trifft die Entscheidung für jedes eingehende Paket neu.
Die Tabelle im Switch hat aber immer die Form

Da die Adressen immer feste Längen haben ist auch eine Ordnung der Tabelle nicht erforderlich.

Wie bei einem Router kann die Tabelle sich mit der Zeit ändern. So "lernt" ein Ethernet-Switch beispielweise, welche Zieladressen er über welches Interface erreicht. Steckt man seinen Computer von einem Switchanschluss auf einen anderern um, dann bleibt diese Tabelle oft zunächst unverändert, der Switch versucht die Pakete am alten Anschluß zuzustellen. Nach einigen Sekunden dann wird der Tabelleneintrag routinemäßig gelöscht und dann der neue Anschluß "gelernt".

Auch für andere Switching-Strukturen gilt, dass die einzelne Zieladresse betrachtet wird. Bei IP wird wie gesagt immer für eine Gruppe von Adressen (ein Netz) das Zielinterface gemerkt, beim Switching - egal ob X.25, FrameRelay, ATM, Ethernet oder Inifiniband - werden einzelne Zieladressen in der internen Tabelle geführt.

Wirkungsunterschiede

Zunächst scheint es egal zu sein, wie so ein Kasten intern arbeitet, solange nur ein Paket, das hineingeht, an der richtigen Stelle wieder herauskommt. Wenn das bei allen Kästen auf dem Weg des Paketes passiert, dann kommt das Paket beim Empfänger korrekt an - und so soll es ja sein.

In einem Switch-Netzwerk nehmen alle Pakete, die dasselbe Ziel haben, immer denselben Weg. Dieser Weg liegt fest, bevor das Paket überhaupt auf die Reise geht, zumindest bei Weitverkehrssystemen wie ATM oder FrameRelay.
Die antropomorphe Metapher "der Switch entscheidet, über welches Interface das Paket weitergeleitet wird" ist sehr ungenau: tatsächlich wird der Ausgang dieser mechanischen Operation bereits predeterminiert bevor das Paket überhaupt zum Switch gelangt. Die Art und Weise, wie das geschieht, ist je nach Netzwertktechnik unterschiedlich und verschieden stark automatisiert (Ethernet-Switch: alles automatisch, ATM oder FrameRelay: alles quasi manuell).

In einem routed network ist der Weg des Paketes deutlich dynamischer, denn für dasselbe Zielnetz dürfen druchaus mehrere Routen existieren. Das Wort "Route" beschreibt dabei nicht so sehr den Weg des Paketes (was man z.B. im Zusammenhang mit dem Autofahren so versteht) sondern nur das Zielinterface innerhalb des Routers.

Auch beim Rotuer spricht man von "Entscheiungen treffen" und auch hier beschreibt das natürlich nur eine rein mechanische Operation.
Eine Zieleigenschaft von IP war es jedoch, den Paketweg nicht so sehr festzulegen, wie das bei anderen Techniken der Fall ist. Das Transportnetz sollte "um Ausfälle herumrouten" können.

Dieses beschreibt die berühmt-berüchtigte Fehlertoleranz des IP-Netzes: wenn ein Netzknoten ausfällt, dann kann ein IP-Netz noch immer Pakete zustellen, solange noch wenigstens ein Pfad von der Quelle zum Ziel existiert. Switching-Strukturen verfügten nicht über diese Flexibilität als IP erdacht wurde.