# Switching, VLAN, IP-in-IP-Tunneling, VPN ## Switching > Prozess, der Daten von einem **input Interface (Port)** zu einem **output Interface (Port)** transferiert > > Beruht darauf, dass Sender und Empfänger direkt miteinander verbunden sind > > Zentrale (Switching Factory) muss in der Lage sein, eine Verbindung zwischen den Ports herzustellen ### Switch (Definition) > Weiterentwicklung einer Bridge, arbeitet ebenfalls auf L2 > > verwendet MAC-Adressen zur Zustellung der Daten #### Bridge vs Switch > Bridge kann Bandbreite und Performance **im Gesamtnetz** verbessern > > Leitet Daten nur weiter, wenn es von Segment zu Segment ist > Switch kann Bandbreite und Performance **innerhalb eines Segments** verbessern > > direkte und dedizierte Verbindungen zwischen den Ports #### Switch-Typen ##### Cut-Through-Switches (CT) - schnelle Durchleitung, kurze Latenzzeiten - Puffern von ankommenden Frames bis zum Empfang der MAC-Zieladresse - **Keine Fehlererkennung, Filtermechanismen** ##### Store-and-Forward-Switches (SF) - Puffern auch - können Filtern und Fehler erkennen #### Managed L2 vs. Managed L3 Switch | | **Managed L2** | **Managed L3** | |----------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Fähigkeiten | Switching
innerhalb desselben VLANs/Subnetzes | Routing, Inter-VLAN-Routing
kann zwischen verschiedenen VLANs, Subnetzen routen (IP-basiert) | | Routing-Protokolle | Keine | diverse unterstützt, um dynamisches Routing zu unterstützen | | VLANs / Routing | kann VLANs erstellen, verwalten | kann VLANs erstellen, verwalten und Routing zwischen ihnen durchführen | | Zugangskontrolle/Sicherheit | Basis ACLs auf L2 | ACLs auf IP-Ebene → feinere Zugriffssteuerung | | Management | einfache Optionen | komplexere Optionen verfügbar um effizient Verkehr zu lenekne und zu kontrollieren | | **QoS** | Basis (basiert auf VLAN-Tags) | Erweitert (auf L3-Informationen basiert) | | QoS Datenverkehrsklassifizierung | mittels VLAN IEEE 802.1Q Tagging
Ethernet-Frames enthalten VLAN-Tags, die Prio enthalten | L2, IP-Header, Protokolle, Portnummer, Inhalt von Datenpaketen | | QoS Markierung und Priorisierung | Setzen/Ändern des PCP-Wertes (Prio) im VLAN Tag | Prio im IP-Header
(genauer, da 0-63 nicht 0-7 mögliche Werte) | | QoS Warteschlangenmanagement | mehrere Hardware-Warteschlangen pro Port
Frames mit hoher Prio werden vorne eingereiht | mehrere Warteschlangen für ausgehenden Verkehr
je nach Prio einsortiert | | QoS Planung (Scheduling) | Round-Robin oder Weighted Fair Queuing
Prio früher | Weighted-Fair-Queuing, Class-Based WFQ, Low Latency Queuing | | QoS Verkehrsformung und Policing | nur auf fortgeschrittenen Geräten | Datenflussrate begrenzen (Datenströme können Bandbreite nicht überschreiten)
übermäßiger Datenverkehr wird gedrosselt/verworfen | | QoS Congestion Management | | Bei Netzwerküberlastung:
(Weighted) Random Early Detection um Stauungen zu verwalten/verhindern | ## VLAN > VLANs unterteilen bestehendes, einzelnes, **physisches Netzwerk in mehrere logische Netzwerke** > > VLAN entspricht **einer Broadcast-Domäne** > > können sich **über mehrere Switche hinweg** strecken ### Gruppierungsmöglichkeiten - Port-basierend - MAC-basierend - Netzwerkprotokoll-basierend - Switching mit Netzwerkadressen (L3 Switching) - Information im Header der Netzwerkschicht entscheidet ### Optimierung mit VLANs > Alles weg und Managed-Layer-3 Switche hin > > "Normale Switche" zu "VLAN-Switchen" ![image_851.png](image_851.png) ![image_852.png](image_852.png) ## IP-in-IP-Tunneling (nicht klausurrelevant) ### Tunnel ![image_853.png](image_853.png) > (logisch) geschützter Kanal für Datenpakete zwischen Eingang und Ausgang > > IP-Paket in einem weiteren IP-Paket gekapselt: > äußerer Header adressiert Tunnelenden, sieht aus wie Nutzdaten, > bis er vom Tunnelende entpackt wird und kann dann weitergeleitet werden