Switch vs. Hub vs. Bridge

Stell dir vor, du arbeitest in einem Großraumbüro. Alle 20 Mitarbeiter sitzen an einem langen Tisch und wollen miteinander telefonieren. Wie organisierst du das? Du könntest ein Megafon in die Mitte stellen – wer etwas sagt, hört es jeder. Oder du baust ein intelligentes Telefonnetz, das Anrufe direkt von Person zu Person leitet, ohne dass alle mithören müssen. Genau das ist der Unterschied zwischen Hub und Switch. Und die Bridge ist der Schritt dazwischen.

Diese Lektion legt das Fundament für den gesamten Kurs. Wo Switches in das OSI-Schichtenmodell (Schicht 2) einzuordnen sind und wie die übergeordneten Schichten zusammenspielen, erklärt das OSI-Referenzmodell. Wie Netzwerkgeräte in der Übersicht verglichen werden, zeigt auch Netzwerkgeräte: Hub, Switch, Router, Gateway.

1) Der Hub – das Megafon im Netzwerk

Ein Hub ist das primitivste Netzwerkgerät: Er hat mehrere Ports und macht genau eine Sache – er verstärkt ein eingehendes Signal und sendet es an alle anderen Ports gleichzeitig. Der Hub kennt keine Adressen, keine Empfänger, keine Intelligenz. Was bei Port 1 reinkommt, verlässt gleichzeitig die Ports 2, 3, 4 und 5.

Das bedeutet: Wenn PC A eine Datei an PC D schickt, hören PC B, C und E denselben Datenverkehr mit – ob sie wollen oder nicht. Wollen zwei Geräte gleichzeitig senden, kollidieren ihre Signale (das nennt sich Kollision). Ethernet hatte dafür einen Mechanismus namens CSMA/CD, der nach Kollisionen wartet und es erneut versucht. Das funktionierte – aber langsam und ineffizient.

Hubs gibt es in modernen Netzwerken kaum noch. Du begegnest ihnen heute fast nur noch in zwei Situationen: in IHK-Aufgaben als Negativbeispiel und im Sicherheitsumfeld als bewusst eingesetztes Abhörwerkzeug (weil ja alles an alle geht).

2) Die Bridge – erste Intelligenz

Eine Bridge verbindet zwei Netzsegmente und lernt dabei, welche Geräte auf welcher Seite hängen. Wenn PC A (links) an PC C (rechts) sendet, leitet die Bridge den Frame weiter. Wenn PC A an PC B (ebenfalls links) sendet, blockiert die Bridge den Frame – wozu soll er auf die rechte Seite? Lokaler Verkehr bleibt lokal.

Das klingt simpel, ist aber ein Quantensprung gegenüber dem Hub: Aus einer riesigen Kollisionsdomäne werden zwei kleinere. Weniger Kollisionen, bessere Performance. Die Bridge merkt sich, welche MAC-Adressen auf welcher Seite sind – und entscheidet danach. Konzeptionell ist ein moderner Switch nichts anderes als eine Bridge mit sehr vielen Ports.

3) Der Switch – Intelligenz auf jedem Port

Ein Switch ist eine Multiport-Bridge: Er hat 24 oder 48 Ports und behandelt jeden Port wie ein eigenes, isoliertes Segment. Wenn PC A an PC D sendet und der Switch die MAC-Adresse von PC D bereits kennt, leitet er den Frame ausschließlich an Port 4 weiter – alle anderen Ports bekommen nichts davon mit.

Das Ergebnis: Jeder Port hat seine eigene Kollisionsdomäne. Kollisionen zwischen verschiedenen Geräten sind physikalisch unmöglich, wenn jedes Gerät seinen eigenen Switched-Port hat. Dazu kommt Vollduplex: Ein Gerät kann gleichzeitig senden und empfangen, weil kein anderer auf dasselbe Kabel zugreift. Die volle Leitungskapazität ist immer verfügbar.

4) Kollisions- vs. Broadcast-Domäne – der wichtigste Unterschied

Diese beiden Begriffe werden in der IHK-Prüfung regelmäßig abgefragt und oft verwechselt. Der Unterschied ist aber klar:

5) Geräte und ihre OSI-Schicht

Zusammenfassung

Hub = Schicht 1, sendet alles an alle, eine Kollisionsdomäne für alle. Bridge = Schicht 2, MAC-basiertes Filtern, zwei Segmente. Switch = Schicht 2, je Port eine Kollisionsdomäne, Vollduplex – der Standard heute. Switch trennt Kollisionsdomänen, aber nicht Broadcast-Domänen – dafür braucht man VLANs oder Router.

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