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Core Switch Network: Aufgaben, Grundlagen, Vorteile

Core Switch Networks sind das unsichtbare Rückgrat Ihrer digitalen Infrastruktur. Sie sind die Basis für eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit, geringe Ausfallzeiten und verknüpfen Abteilungen – erfahren Sie hier mehr.

Cloud Computing, Big Data, Internet der Dinge – die Anforderungen an ein modernes, zukunftsfähiges Unternehmensnetzwerk steigen stetig. Core Switch Networks bilden die leistungsstarke Basis, mit der Sie diesen Herausforderungen gerecht werden. Sie minimieren Ausfallzeiten und Performance-Engpässe im Netzwerk und sorgen so für einen reibungslosen Datenfluss. Wie das genau funktioniert, erfahren Sie hier.

Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Core Switch?

In Ihrem Unternehmen gibt es wahrscheinlich eine Vielzahl an Geräten, die alle miteinander vernetzt sind: Computer und Drucker, Telefone und Überwachungskameras; vielleicht auch Produktionsmaschinen und eine Lüftungsanlage. All diese Geräte kommunizieren miteinander. Damit das reibungslos funktioniert, benötigen Sie ein leistungsstarkes “Nervensystem”, das die Datenströme lenkt. Diese Aufgabe übernimmt ein Core Switch.
Ein Core Switch ist ein leistungsstarkes Netzwerkgerät, das dafür zuständig ist, den Datenverkehr in Ihrem Unternehmen zentral zu verwalten und zu verteilen. Er ist das Herzstück Ihres Netzwerks, vergleichbar mit einer zentralen Telefonvermittlung. Im Core Switch laufen alle Verbindungen zusammen und er sorgt dafür, dass die Daten schnell und effizient an ihr Ziel gelangen.
Angenommen, Ihr Unternehmen sitzt in einem großen Bürogebäude mit mehreren Etagen. Dann könnte in jeder Etage ein Switch stehen, der die Geräte in den jeweiligen Büros verbindet. Diese Switches sind dann wiederum mit einem zentralen Core Switch verbunden, der den Datenverkehr zwischen den Etagen regelt.
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Aufbau und Funktionsweise eines Core Switch Networks

Der Core Switch mag das Herzstück sein, doch auch er arbeitet nicht allein. Wie am Beispiel mit dem Bürogebäude klar wird, braucht es dafür ein Netzwerk – ein Core Switch Network. Dessen Aufgabe ist es, den Datenverkehr zwischen den verschiedenen Teilen des Netzwerks zu dirigieren.
Die drei Ebenen eines Core Switch Networks:
  • Access Layer: Hier befinden sich die bereits erwähnten Endgeräte wie Computer, Drucker oder Überwachungskameras. Access Switches verbinden diese Geräte mit dem Netzwerk.
  • Distribution Layer: Die Distribution Layer bildet die mittlere Ebene und verbindet die Access Layer mit der Core Layer. Distribution Switches übernehmen Aufgaben wie Routing, Zugriffskontrolle und Sicherheitsrichtlinien.
  • Core Layer: An der Spitze der Hierarchie steht der Core Layer mit den Core Switches. Hier werden die Datenströme zwischen den verschiedenen Netzwerksegmenten mit maximaler Geschwindigkeit und Ausfallsicherheit weitergeleitet.
Angenommen, ein:e Mitarbeiter:in der Marketingabteilung möchte auf eine Datei zugreifen, die auf einem Server in der IT-Abteilung liegt. Dann funktioniert das Zusammenspiel dieser drei Ebenen in der Praxis folgendermaßen:
  1. Der Computer sendet eine Anfrage über den Access Switch.
  2. Der Access Switch leitet die Anfrage an den Distribution Switch weiter.
  3. Der Distribution Switch analysiert die Anfrage und leitet sie an den Core Switch weiter.
  4. Der Core Switch verbindet die Distribution Switches der Marketing- und IT-Abteilung und leitet die Anfrage an den Server weiter.
  5. Der Server sendet die Datei zurück über den Core Switch, den Distribution Switch und schließlich den Access Switch zum verwendeten Computer.
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Core Switch vs. Distribution Switch vs. Access Switch

In einem hierarchisch aufgebauten Netzwerk benötigen Sie für die verschiedenen Ebenen auch jeweils eigene Switches, die unterschiedliche Funktionen erfüllen müssen – also Core-, Distribution- und Access-Switch. Ein Switch ist eine unscheinbare, aber leistungsstarke kastenförmige Steckverbindung, über die Sie (meist über Ethernet-Ports) verschiedene Geräte wie Computer, Drucker oder Server mit dem Netzwerk verbinden. Der Switch selbst analysiert die Datenpakete, die an seinen Ports ankommen, und leitet sie gezielt an den richtigen Empfänger weiter. Er ist also so etwas wie ein Postbote im Netzwerk. Parallel zu den Ebenen gibt es auch entsprechende Switches.
Der Access Switch befindet sich, wie der Name schon sagt, im Access Layer. Er ist das Tor zum Netzwerk und die erste Anlaufstelle für alle Geräte, die sich mit dem Netzwerk verbinden wollen. Er ist für grundsätzliche Funktionen wie das Weiterleiten von Datenpaketen zuständig und unterstützt Virtual Local Area Network (VLANs) – also ein virtuelles Subnetzwerk. Das bedeutet, er kann ein physisches Netzwerk in mehrere virtuelle aufteilen. So können Geräte, die physisch an verschiedenen Switches angeschlossen sind, zu einem logischen Netzwerk zusammengefasst werden.
Der Distribution Switch befindet sich in der Distribution Layer – also der mittleren Eben. Er verbindet die Access Switches mit dem Core Switch und verteilt den Datenverkehr zwischen den verschiedenen Teilbereichen des Netzwerkes. Er spielt auch eine wichtige Rolle bei der Netzwerksicherheit, indem er den Datenverkehr überwacht und unbefugte Zugriffe blockiert.
Beim Core Switch handelt es sich um das Herzstück des Netzwerks. Er verbindet die verschiedenen Distribution Switches miteinander. Core Switches sind für hohe Datenmengen und schnelle Übertragungsgeschwindigkeiten ausgelegt. Sie bieten Features wie hohe Portdichte und erweiterte Sicherheitsfunktionen. Um die Ausfallsicherheit des Netzwerks zu gewährleisten, werden häufig mehrere Switches in einer redundanten Konfiguration eingesetzt. Fällt ein Switch aus, übernimmt ein anderer Switch seine Aufgaben.
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Arten von Core Switch Networks

Die Technik hinter dem Core Switch Network eignet sich für den Einsatz bei vielen Unternehmen: vom Start-up mit zwanzig Beschäftigten bis zum internationalen Konzern, der tausende Angestellte auf der ganzen Welt hat; von der Fabrik mit vernetzten Robotern bis zum Rechenzentrum, das Cloud-Dienste bereitstellt. All diese Unternehmen haben unterschiedliche Anforderungen und Prioritäten, was Skalierbarkeit, Performance, Ausfallsicherheit oder Kosten angeht. Entsprechend haben sich in den vergangenen Jahren unterschiedliche Arten des Core Switch Networks herausgebildet.

Modular

Modulare Core Switches bestehen aus einem Chassis – also einem Gehäuse –, in das Sie verschiedene Module einsetzen können. Das sind beispielsweise Netzwerkmodule mit Ports für Ethernet oder Service-Module für zusätzliche Funktionen wie Firewall, VPN oder Monitoring.
Modulare Core Switches gelten deswegen als besonders flexibel, weil Sie damit das System anpassen und erweitern können, ohne gleich die ganze Hardware austauschen zu müssen. Doch diese Art hat auch Nachteile. Es kann etwa vorkommen, dass ältere Module nicht mit neueren Chassis kompatibel sind (oder umgekehrt).

Fixed Configuration

Wie der Name schon vermuten lässt, ist ein Core Switch Network mit Fixed Configuration weniger flexibel als das modulare System. Es verfügt über eine feste Anzahl von Ports und einen vordefinierten Funktionsumfang. Das macht es ideal für kleinere Netzwerke mit überschaubaren und vorhersehbaren Anforderungen.
Der große Vorteil liegt in den vergleichsweise geringen Anschaffungskosten, da Sie keine zusätzlichen Module benötigen. Durch die fest vorgegebene Konfiguration ist es in der Regel einfacher und unkomplizierter, solche Switches zu verwalten.

Chassis-basiert

Chassis-basierte Systeme werden auch als die „High-End“-Lösung bezeichnet. Sie sollen die beste Performance und Ausfallsicherheit mitbringen. Sie ähneln modularen Switches, bieten aber noch höhere Leistung und Redundanz.
Durch den Einsatz mehrerer Netzteile, Lüfter und Module wird sichergestellt, dass das Netzwerk auch beim Ausfall einzelner Komponenten weiterhin funktioniert. Chassis-basierte Systeme werden daher oft in großen Rechenzentren und anderen kritischen Umgebungen eingesetzt.

Virtualisiert

Bei virtualisierten Core Switches übernehmen Softwarelösungen die Funktionen eines physischen Switches. Anstatt eines dedizierten Hardware-Switches wird ein Standard-Server mit mehreren Netzwerkkarten verwendet. Dieser Server führt eine spezielle Software aus, die als virtueller Switch bezeichnet wird. Die Software übernimmt Aufgaben wie das Empfangen und Weiterleiten von Datenpaketen, Umsetzen von Sicherheitsrichtlinien oder das Überwachen des Netzwerkverkehrs.
Diese Lösung ist flexibel, leicht skalierbar und kosteneffizient. Allerdings ist die Performance weniger hoch als bei physischen Core Switches. Außerdem ist das System vom Server abhängig. Fällt der aus, sind auch die virtuellen Switches betroffen. Das ist bei physischen Lösungen anders. Fällt hier ein Server aus, ist der Switch selbst noch funktionsfähig. Lediglich der Datenverkehr des ausgefallenen Servers ist unterbrochen.

Vor- und Nachteile eines Core Switch Networks

Ob Sie sich für ein Core Switch Network entscheiden oder nicht, hängt letztlich auch sehr stark von der Struktur Ihres Unternehmens ab. Bei kleinen Unternehmen würden die Kosten zu sehr ins Gewicht fallen. Firmen, die mit einer cloudbasierten IT arbeiten, profitieren ebenfalls kaum von dieser Technologie – schließlich liefern die Cloud-Anbieter viele der Funktionen, die ein Core Switch Network übernehmen sollte. Trifft das nicht auf Sie zu, könnte sich ein Core Switch Network für Sie lohnen. Doch Vor- und Nachteile sollten Sie dennoch abwägen.

Vorteile eines Core Switch Networks

  • Hohe Performance: Core Switch Networks sind auf hohe Datenübertragungsraten und große Datenmengen ausgelegt. Sie bieten geringe Latenzzeiten und ermöglichen einen schnellen und effizienten Datenaustausch zwischen verschiedenen Netzwerksegmenten.
  • Skalierbarkeit: Sie können flexibel an wachsende Anforderungen angepasst werden. Neue Switches und Segmente lassen sich einfach hinzufügen.
  • Ausfallsicherheit: Mit redundanten Core Switches bleibt das Netzwerk funktionsfähig, selbst wenn ein Switch oder eine Verbindung ausfallen sollte.
  • Sicherheit: Core Switch Networks bieten erweiterte Sicherheitsfunktionen wie Zugriffskontrolle, Firewall-Funktionen und Intrusion Detection (Erkennung schädlicher Aktivitäten).
  • Zentrale Verwaltung: Administrator:innen können die Switches und den Datenverkehr von einem zentralen Punkt aus überwachen und konfigurieren.

Nachteile eines Core Switch Networks

  • Komplexität: Der Aufbau und die Verwaltung eines Core Switch Networks können komplex sein, insbesondere bei großen Netzwerken mit vielen Switches und Segmenten.
  • Kosten: Die Anschaffungskosten für ein Core Switch Network können hoch sein, da damit auch der Kauf eigener Hardwarekomponenten verbunden ist – insbesondere bei modularen oder chassis-basierten Systemen.
  • Wartungsaufwand: Core Switch Networks erfordern regelmäßige Wartung, um eine hohe Leistung zu gewährleisten. Das kann zusätzliche Kosten verursachen.
  • Spezialwissen: Aufbau, Konfiguration und Verwaltung von Core Switches erfordern Spezialwissen und Erfahrung. Es könnte deshalb sein, dass Sie neues Personal finden und einstellen oder ein externes Unternehmen engagieren müssen.
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Anbieter von Core-Switch-Network-Technologie

Der Markt für Netzwerktechnologie ist gigantisch. Prognosen von großen Anbietern wie Cisco und Huawei zufolge wird sein Volumen im Jahr 2025 weltweit etwa 230 Milliarden Dollar betragen. Das hat auch mit immer neuen Technologien zu tun. Das Internet-of-Things, 5G, Cloud-Lösungen und künstliche Intelligenz haben zu enormen Investitionen in Forschung und Entwicklung geführt. Entsprechend viele Anbieter gibt es:
  • Cisco Systems ist einer der größten und bekanntesten Anbieter von Netzwerkhardware.
  • Hewlett Packard Enterprise (HPE) übernahm im Jahr 2024 den bisherigen Konkurrenten Juniper für 14 Milliarden Dollar und profitierte vor allem von der KI-Technologie.
  • Arista Networks hat sich auf High-Performance-Switches für Rechenzentren und Cloud-Umgebungen spezialisiert.
  • Huawei ist ein globaler Anbieter, der sich häufig über seine vergleichsweise niedrigen Preise Marktanteile sichert.
  • Dell ist zwar weniger bekannt für seine Netzwerktechnologie, hat aber ein umfangreiches Angebot in diesem Bereich und setzt auf Open-Source-Software.

Kaufkriterien für ein Core Switch Network

Ein Netzwerk in einem Unternehmen aufzubauen ist einerseits eine fantastische Gelegenheit, diese Infrastruktur genau auf Ihre Anforderungen maßzuschneidern; andererseits aber auch eine enorme Herausforderung was Planung, Knowhow und Kosten betrifft. Die Anbieter helfen Ihnen dabei. Jedoch sollten Sie vorher ein paar Punkte für Ihr Unternehmen klären.
Aufbau: Überlegen Sie sich, welche und wie viele Geräte angeschlossen werden müssen. Diese Zahl variiert stark, da Sie enorm viel Hardware integrieren können. Ein Ausgangspunkt ist sicherlich die Zahl Ihrer Beschäftigten – ergänzt um gemeinsam genutzte Hardware (z.B. Drucker) und Spezialanwendungen (z.B. Sicherheitstechnologie).
Geschwindigkeit: Ein leistungsstarkes Core Switch Network ist heute in der Lage, Daten mit Geschwindigkeiten von 10 Gigabit Ethernet (10 Gbit/s) bis zu 400 Gigabit Ethernet (400 Gbit/s) pro Port zu übertragen.
Verwaltung: Ein Core Switch Network ist komplex. Stellen Sie daher sicher, dass die Verwaltung möglichst einfach funktioniert und leicht zu überwachen ist. Achten Sie auf eine benutzerfreundliche Oberfläche.
Sicherheit: Für viele Unternehmen hat das beim Thema Datentransport die oberste Priorität. Die großen Anbieter haben eine Vielzahl entsprechender Sicherheitsfunktionen – etwa Zugriffskontrollen, Firewalls, Intrusion Detection und Prevention oder Verschlüsselungstechnologie.
Kosten: Lassen Sie sich von den Anbietern die Kosten genau aufschlüsseln. Ein Core Switch Network kann eine größere Investition sein. Auch die laufenden Kosten für Wartung, Support und Energieverbrauch sollten Sie beachten.
Support: Netzwerktechnologie ist komplex. Wählen Sie einen Anbieter, der im Problemfall schnelle und kompetente Hilfe leistet und klare Service-Level-Agreements (SLAs) bietet.
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Das Wichtigste zum Thema Core Switch Network in Kürze

  • Ein Core Switch Network ist das Herzstück Ihrer digitalen Infrastruktur. Es vernetzt Ihre Hardware und regelt den Datenverkehr.
  • Es besteht aus drei verschiedenen Ebenen – Access-, Distribution- und Core-Layer, die unterschiedliche Aufgaben in diesem Netzwerk übernehmen.
  • Aufbau und Betrieb eines Core Switch Networks können komplex sein. Ein bekannter Anbieter mit umfangreichem Support bietet sich als Partner an.
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