Mit dem Einzug der Dante-Geräte und damit der IP-Technologie in den Tontechnik-Alltag stellt sich tagtäglich die Frage, welcher Switch für Dante-Anwendungen geeignet ist. Die Anforderungen sind zunächst mal äußerst gering, so dass heutzutage fast jeder Switch prinzipiell für Dante geeignet ist.

Bevor wir uns die gängigsten Funktionen anschauen, die wir in den Marketing-Prospekten diverser Hersteller finden, möchte ich nicht unerwähnt lassen, dass es neben den inhaltlichen Features natürlich auch noch rein materielle Aspekte gibt. Die Verarbeitungsqualität, die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit über viele Jahre hinweg, aber auch der Hersteller-Support und die Verfügbarkeit von Ersatzgeräten spielen gerade im professionellen Umfeld eine genauso große Rolle wie die vom Marketing gerne in den Vordergrund gestellten Features.

Unmanaged oder managed spielt für die Daten-Übertragung erst einmal keine Rolle, denn das wichtigste ist, dass die Datenpakete vom Dante-Sender unverändert und möglichst schnell beim Dante-Empfänger ankommen. Die Frage nach “Features” eines Switches betrifft eher das Umfeld, in dem er eingesetzt werden soll, d.h. die Anzahl der Switche, die Kabellängen, den Wunsch nach Redundanz und Ausfallsicherheit.

Als kleiner Ausblick für die vielen Features bzw. Abkürzungen, die ich im Laufe des Artikels aufgreifen möchte, hier eine Übersichtstabelle über ein paar gängige Switch-Modelle, ohne Gewähr:

Unmanaged Dante Switch

Für den Heimgebrauch reicht tatsächlich so ziemlich jeder aktuelle Switch. Es gibt zwei Kriterien, auf die man achten sollte:

Geschwindigkeit: 1Gbit/s

Für wenige Geräte bzw. wenige Dante-Kanäle reichen bezüglich der Übertragungs-Geschwindigkeit auch Ports mit 100Mbit/s aus. Sobald man mehrere Switches miteinander verbinden möchte, sollte man für die Uplink-Ports aber in jedem Falle die 1Gbit/s Variante wählen. Selbst wenn die Bandbreite für die wenigen Kanäle ausreicht, erhöht sich die Latenz bei der Kaskadierung von 100Mbit Switches pro Switch deutlich mehr als bei Verwendung von 1Gbit-Verbindungen.

EEE Funktionen abschaltbar

Manchmal haben gut klingende und gut gemeinte Features auch Nachteile. Die Energiespar-Funktionen (Energy Efficient Ethernet, manchmal auch Green Energy genannt) können zu Problemen bei der Übertragung von Dante-Signalen führen. Durch effizientes Packen der Daten-Paketen versucht der Switch Strom zu sparen, aber letztlich bringt er damit den kontinuierlichen Fluss der Übertragung durcheinander. Somit sollten sich diese Funktionen deaktivieren lassen. Das Problem bei unmanaged Switchen: mangels Web-Oberfläche lassen sich keine Änderungen am Switch vornehmen. Insofern sollten alle unmanaged Switche für Dante-Anwendungen vermieden werden, die in ihrem Prospekt mit EEE-Features werben.

Audinate hat auf seiner Webseite eine Blacklist veröffentlicht mit Geräten, die Probleme verursachen: Networks and Switches bzw. direkt das PDF. Ebenso finden sich auf dieser Seite von Shure einige Switches, die ausdrücklich NICHT empfohlen werden für Dante.

Managed Dante Switch

Die große Frage natürlich zuerst: braucht es denn einen Managed Switch überhaupt?

Für die reine Audio-Übertragung grundsätzlich erstmal nicht. Aber es gibt viele Features, die in Situationen mit mehreren Switchen die Verwaltung sehr erleichtern und die vorhandene Kabel-Infrastruktur effizienter und sicherer nutzen lassen.

Nun also zu den vielen Schlagwörtern, die im Zusammenhang mit Switchen immer genannt werden:

VLAN

Ein Virtual Local Area Network (VLAN) erlaubt die Nutzung mehrerer getrennter Netzwerke auf einem einzigen Switch. Für Dante-Anwendungen ist dies beispielsweise vorteilhaft, wenn neben dem Audio-Netzwerk auch ein separates Steuer-Netzwerk aufgebaut werden soll. Ohne VLANs müsste man für jedes Netzwerk einen eigenen Switch anschaffen und miteinander verkabeln. Je nach Anzahl der anzuschließenden Geräte kann dies auch tatsächlich sinnvoll sein. Aber für ein paar wenige Geräte pro Standort ist man deutlich flexibler, wenn man einen Switch durch mehrere VLANs doppelt nutzen kann.

Auch für die Verbindung zwischen verschiedenen Räumen, also beispielsweise zwischen FOH und Bühne, lassen sich mehrere Netzwerke, also VLANs, über ein einziges Kabel übertragen, einem sogenannten Trunk.

Es ist unter Verwendung von VLANs möglich, dass man sowohl das Primary als auch das Secondary Dante Netzwerk auf einem Switch nutzt und mit einem Kabel zum nächsten Switch überträgt. Obwohl dies technisch möglich ist, wird man aus Gründen der Redundanz aber meist zwei getrennte Switche und auch Kabelverbindungen verwenden. Denn beim Ausfall eines Switches bleibt die Übertragung über das jeweils andere Netzwerk bestehen, wenn man getrennte Switche verwendet.

QoS

Die Quality of Service (QoS) Technologie erlaubt eine Priorisierung der Datenpakete. Im Falle eines Engpasses erkennt der Switch, welche Datenpakete wichtiger sind und leitet diese als erstes weiter. So werden zunächst die Clock-Daten übertragen, dann die Audio-Daten und erst anschließend alle übrigen Daten wie süße Katzen-Bilder.

In gemischten Netzwerken, in denen nicht nur Dante-Pakete übertragen werden sondern auch andere Informationen, kann diese Funktion tatsächlich im Falle eines plötzlichen Engpasses einen Audio-Ausfall verhindern.

Wenn mehr Audio-Kanäle über einen Port übertragen werden als möglich, was insbesondere bei 100Mbit-Ports durchaus passieren kann, dann hilft QoS leider auch nicht weiter. Denn wenn dauerhaft mehr als 100Mbit an Audio-Streams anliegen, gehen nun mal Pakete verloren. Eine Priorisierung hilft hier nicht weiter, denn im Dante-Netzwerk gibt es ja fast ausschließlich Audio-Pakete. QoS hilft nur gegenüber schwankenden Nicht-Audio-Daten.

Dass QoS bei Dante-Netzwerken eingesetzt wird, ist nichtsdestotrotz Standard. Ein Switch sollte die Möglichkeit bieten, dass sich vier (oder mehr) sogenannte Queues einrichten lassen und die Priorisierung anhand der DSCP-Tabelle manuell geändert werden kann. Dadurch werden nur die Pakete gemäß der Dante-Priorisierung bevorzugt und alle anderen Pakete in die letzte Queue einsortiert. Der Screenshot rechts zeigt beispielhaft die Konfiguration eines Cisco SG350.

Das beste Mittel gegen Port-Engpässe in Dante-Netzwerken ist übrigens nicht QoS, sondern mehr Bandbreite. 1Gbit sind in jedem Falle zu empfehlen, und bei hohen Kanalzahlen gerne auch 10Gbit zwischen den Switchen.

Geschwindigkeit der Ports

1Gbit-Ports sind aktuell der Standard. Die große Frage ist: lohnt der Aufpreis für 10Gbit-Uplink-Ports? Schaden können sie nicht, denn neben mehr Bandbreite, d.h. mehr gleichzeitig übertragbaren Audio-Kanälen, reduziert eine höhere Geschwindigkeit bei den Ports in der Regel auch die Latenz.

Um ehrlich zu sein: ich kenne viele Fest-Installationen, die für Dante-Übertragung “nur” 1Gbit Uplinks nutzen. Und bislang sehe ich auch bei keiner Installation einen dringenden Bedarf, die Switche auf 10 Gbit aufzurüsten. Die heute übliche Bandbreite von 1 Gbit ermöglicht immerhin (theoretisch) rund 500 Dante-Kanäle bei 48kHz. Selbst wenn man diese Zahl halbiert, weil man im Redundanzfall Primary und Secondary Netzwerk über eine einzelne Leitung führen will, und wenn wir davon auch noch 30% Puffer abziehen, damit das Netzwerk noch etwas atmen kann, landen wir bei rund 175 Kanälen. Dies ist immer noch mehr als genug in den meisten Häusern.

Wenn man allerdings ein komplexes Netzwerk aufbaut, ist eine gewisse Reserve immer empfehlenswert. Ein paar Anhaltspunkte für die Überlegungen:

• sind meistens mehr als 100 Dante-Kanäle in Verwendung (Eingangs-Signale zum Mischpult, Signale vom Mischpult zum DSP, Signale vom DSP zu den Verstärkern/Lautsprechern, ggf. Signale fürs Recording)?

• sind neben Dante noch andere Netzwerke / VLANs angedacht, beispielsweise Netzwerke für Steuerung von Geräten, zur Übertragung von Dateien auf den Server, für Internet oder für die Kommunikation (Intercom-Sprechstellen)?

• sind die Dante-Netzwerke für Primary und Secondary als ein gemeinsames Netzwerk aufgebaut und können sich somit im Havarie-Fall beide Netzwerke Uplinks teilen?

• sind mehrere Bühnen miteinander verbunden, auf denen mehrere Teams unabhängig von einander arbeiten?

Je mehr Fragen du mit Ja beantwortet hast, umso eher solltest du dich in Richtung 10Gb-Uplinks orientieren.

Bei einer Neuplanung lohnt es sich in jedem Falle in eine Glasfaser-Verkabelung zu investieren, die auch 10Gbit und mehr unterstützt, damit man ggf. später schnellere Switche mit (dann vielleicht üblichen) 10Gbit nutzen kann.

Optische Ports (SFP-Module)

Aufgrund der Kabellängen ist es in größeren Theatern üblich, dass die Verbindungen zwischen Geräten über Glasfaser (auch Lichtwellenleiter, kurz LWL genannt) ausgeführt werden. Die Switche müssen für solche Anbindung entsprechend über die Möglichkeit eines optischen Ports verfügen. Meist sind hierfür Steckplätze vorhanden, die entsprechend der Kabel-Anforderung mit SFP-Modulen bestückt werden können. In Deutschland wird meistens Multimode-LWL-Kabel verwendet, aber es gibt auch Häuser mit einer Singlemode-LWL-Verkabelung.

Für mobile Anwendungen ist es empfehlenswert, dass man sowohl Multimode- als auch Singlemode-SFP-Module zum Job mitbringt und somit die ggf. vorhandenen LWL-Verbindungen nutzen kann.

STP / RSTP / MSTP

Das Stichwort Spanning Tree liest man oft in der Switch Feature-Liste. Und es ist tatsächlich insbesondere im professionellen Umfeld ein wichtiges Thema. Denn es geht hierbei um Redundanz bei der Switch-Verkabelung.

Grundsätzlich dürfen in einem IT-Netzwerk keine Schleifen / Loops bestehen. Durch mehrfache Verbindungen würden Datenpakete immer im Kreis geschickt und das Netzwerk wird überlastet und instabil. Das Spanning Tree Protocol sorgt dafür, dass immer nur eine Verbindung aktiv ist und die übrigen Verbindungen blockiert werden. Wenn STP auf allen Switchen und Ports vorhanden und aktiv ist, kann man also mehrere Verbindungen beispielsweise zwischen FOH und Bühne stecken. STP wählt davon eine aus und verhindert Loops. Und falls die aktive Verbindung ausfällt, wird automatisch der redundante Pfad aktiviert und innerhalb weniger Sekunden ist das Netzwerk wieder vollständig nutzbar.

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) und Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) sind “Dialekte” vom Original STP. Wie der Name schon sagt ist RSTP schneller beim Neuaufbau des Netzwerks und heutzutage der Standard. Und mittels MSTP lassen sich mehrere Spanning Tree Instanzen konfigurieren (welche jeweils RSTP nutzen), damit man für Primary und Secondary Netzwerk eine unterschiedliche Root Bridge definieren kann. Dies ist nur dann notwendig und sinnvoll, wenn man alle Switche (Primary und Secondary) physikalisch miteinander verbindet.

Im professionellen Theater-Umfeld würde ich empfehlen, nur Switche anzuschaffen, die RSTP und MSTP unterstützen.

IGMP Snooping / Querier

Auch IGMP Snooping hört man immer öfter. Und es hat ja auch tatsächlich seine Berechtigung! Bei der Verwendung von Multicast Flows erhöht sich zunächst zwangsläufig der Traffic für alle Ports, denn ein Multicast-Paket wird vom Empfänger gleichzeitig an alle Geräte im Netzwerk geschickt. Selbst wenn man ausschließlich 1Gbit-Switche verwendet kann dies problematisch werden. Etliche Dante-Geräte haben nämlich lediglich einen 100MBit-Anschluss und werden somit überlastet, sobald die Multicast-Last im Netzwerk größer wird (100Mbit sind bei etwa 50 Dante-Kanälen erreicht).

Beim IGMP Snooping lauscht jeder Switch die IGMP Nachrichten ab und weiß daher, welches Gerät welchen Multicast-Stream empfangen möchte. Somit bekommt ein Dante-Empfänger nur noch diejenigen Dante Flows, die er tatsächlich bestellt hat.

IGMP Snooping ist aus meiner Sicht für größere Anwendungen absolut notwendig und wird glücklicherweise von den meisten Switchen unterstützt.

Unterschiede gibt es allerdings im Kleingedruckten: nicht jeder Switch, der IGMP Snooping unterstützt, kann auch als IGMP Querier fungieren. Genau ein Querier pro Netzwerk ist allerdings notwendig. Dieser fragt regelmäßig alle Hosts im Netzwerk, wer welchen Multicast-Stream erhalten möchte. Die übrigen Switche lauschen nur diesem Verkehr und verteilen die Multicast-Pakete entsprechend an die richtigen Ports. Ohne fragenden Querier gibt’s keine IGMP Nachrichten, also nichts zu lauschen und das ganze System funktioniert nicht.

Es ist also wichtig, dass zumindest ein Switch als IGMP Querier arbeiten kann.

DHCP Server

Wenn man sich mit seinem Handy in ein fremdes WLAN einwählt, ist es völlig selbstverständlich, dass man seine IP-Adresse von einem DHCP-Server bekommt und sich um nichts weiter kümmern muss. Dort ist dann nicht nur die IP-Adresse, sondern auch die Subnetz-Maske und das Gateway enthalten und man erspart sich viel Tipp-Arbeit und Fehler. Und vor allem erspart man sich die Fragerei bei seinem IT-Verantwortlichen, welche IP-Adresse denn gerade frei ist.

Bei Dante-Anwendungen gibt es drei Möglichkeiten für die IP-Adressen. Zum einen kann man in jedem Gerät manuell eine statische IP-Adresse eintragen. Zum Zweiten kann man einen DHCP-Server auf einem der Switche aktivieren, der jedem neu hinzukommenden Gerät eine IP-Adresse vergibt aus einem Adress-Pool. Und wenn man keine dieser beiden Möglichkeiten nutzt, vergibt sich jedes Gerät als Notlösung automatisch eine Link Local Adresse, auch als ZeroConf Adresse benannt (169.254.x.x).

Du kannst einem DHCP-Server den genauen Address-Bereich vorgeben, aus dem er Adressen an neue Geräte vergibt, einen sogenannten Adress-Pool. In einem Dante Netzwerk 192.168.10.x beispielsweise könntest du die Adressen 192.168.10.1-200 für statische Adressen nutzen für alle unbeweglichen Geräte wie dein Mischpult, deine DSP und deine Verstärker. Und den Adress-Bereich 192.168.10.201-250 überlässt du dem DHCP-Server zur Vergabe an mobile Geräte. Somit kannst du leicht überblicken, welche Geräte neu hinzugekommen sind.

Dante funktioniert sicherlich auch ohne DHCP-Server. Und für Geräte, die dauerhaft in einer Anlage eingebunden sind, empfiehlt sich ohnehin die Vergabe einer festen IP-Adresse. Aus eigener Erfahrung macht es das Leben aber leichter, wenn auch im Dante-Netzwerk ein DHCP-Server vorhanden ist und dieser für mobile Anwendungen (Laptops, Leihgeräte, Gäste) die Konfiguration übernimmt und man direkt loslegen kann.

Insofern kein Muss, aber ein Vorteil, wenn zumindest ein Switch pro Netzwerk diese Funktion unterstützt.

Web-UI / CLI

Hier gehen die Meinungen auseinander, welche Arbeitsweise die bessere ist. Ein Web-User-Interface, also die Möglichkeit der Bedienung über einen Web-Browser, wird von den meisten Ton-Kollegen bevorzugt. Man muss sich keine Befehle merken und bekommt alle Möglichkeiten übersichtlich dargestellt.

Reine IT-Administratoren, die jeden Tag viele Stunden Switche konfigurieren, lieben dagegen eher die Kommandozeile, in Englisch das Command-Line-Interface (CLI), weil die Konfiguration schneller geht als sich durch die Webseite zu klicken. Vorausgesetzt man hat alle Befehle im Kopf.

Die meisten Switche bieten beides an, nur leider gelegentlich mit unterschiedlichem Funktionsumfang. Viele HP Switche haben nur eine abgespeckte Web-Oberfläche. Für den vollen Funktionsumfang muss man zur Kommandozeile greifen.

Beim Aruba 2530 lassen sich beispielsweise über den Web-Browser zwar VLANs einrichten und die Ports zuweisen. Sobald man aber zu den für Dante nicht unwichtigen Punkten wie QoS oder MSTP kommt, führt an der Kommandozeile kein Weg vorbei.

Wenn du bislang noch keine Erfahrung mit Switches hattest und auch anderweitig noch keine Erfahrung mit CLI oder Programmierung hast, empfehle ich dir zum Einstieg in jedem Fall einen Switch, bei dem alle Funktionen über Web-Oberfläche konfigurierbar sind.

SNMP

Diese Funktion hat mit Dante eigentlich gar nichts zu tun. Nichtsdestotrotz möchte ich sie erwähnen, denn sie dient gerade in größeren Systemen der Überwachung sämtlicher Geräte und Netzwerk-Verbindungen.

Das Simple Network Management Protocol (SNMP) ermöglicht die einfache Abfrage von Standard-Parametern. Ein zentraler Server kann dadurch beispielsweise bei allen Switchen prüfen, welche Ports gerade aktiv sind. Auch die Datenrate pro Port lässt sich prüfen.

Wenn man mittels Spanning Tree gewisse Redundanzen aufbaut in seinem Netzwerk, dann sollte man auch über die Möglichkeit einer ständigen Überwachung nachdenken. Denn eine redundante Switch-Verbindung nützt wenig, wenn man sie nicht regelmäßig kontrolliert.

Selbst wenn man bislang noch keine solche Software installiert hat, kann es nicht schaden, wenn man bei zukünftigen Anschaffungen auf SNMP-Unterstützung und deren Funktionsumfang achtet.

Einen Vergleich der abfragbaren SNMP-Parameter habe ich für die gängigen Switche (Cisco, HP, Netgear, Luminex) habe ich übrigens in diesem Blog-Artikel aufgelistet.

PoE

Nicht wenige Dante-Geräte lassen sich heutzutage ohne Netzteil direkt vom Switch mit Strom versorgen. Power over Ethernet nennt sich diese Funktion. Die meisten Switch-Serien bieten auch Modelle mit PoE-Unterstüztung an.

Gerade im mobilen Bühnen-Alltag erspart man sich dadurch einige Arbeit, denn man kann nicht nur das Netzteil im Schrank lassen, sondern auch die Stromverlängerung und Powercon-Adapter.

Beachten muss man lediglich, wieviel Leistung die Dante-Geräte benötigen. Das “alte” PoE bietet 15 Watt pro Port, das neue PoE+ 25 Watt.

Neben der Leistungsbeschränkung pro Port gibt es auch ein Limit für den Switch insgesamt. Teilweise gibt es den gleichen Switch in drei Ausführungen, einmal ohne, einmal mit einer kleinen und einmal mit einer hohen PoE-Gesamtleistung.

19”-fähig

Genau wie die Audio-Branche verwendet auch die IT-Welt glücklicherweise 19”-Racks. Und viele Switche werden bereits serienmäßig mit passenden 19”-Montagekits geliefert. Insofern kann man eigentlich nichts falsch machen. Bei manchen Serien sind die kleinen 8-Port Modelle jedoch nicht für Rackeinbau vorgesehen (wie beispielsweise beim Aruba 1930).

Lüfterlos

Ich weiß nicht, wie es dir geht, aber ich fühle mich in einem Regieraum am wohlsten, wenn es schön ruhig ist. Insofern ist es nicht unerheblich zu prüfen, ob es von deiner Wunsch-Serie auch lüfterlose Modelle gibt. Falls ein Switch einen oder mehrere Lüfter besitzt, können diese durchaus laut und damit eine Belästigung werden. Zumindest im Regieraum, aber auch auf der Bühne (im Bereich Theater / Oper) sollte auf eine geringe Geräuschemission geachtet werden.

Bei den meisten Switch-Serien sind die kleinen Modelle (bis etwa 12 Ports) lüfterlos. Die größeren Modelle haben insbesondere bei den PoE-Modelle in der Regel einen Lüfter.

Für den Einbau in Server-Racks und geschlossenen Verstärker-Räumen fernab deines gewöhnlichen Arbeitsplatzes ist der Punkt vernachlässigbar.

Redundantes Netzteil

Es gibt im IT-Bereich die gleichen professionellen Ausführungen von Geräten wie es sie auch im Audio-Bereich gibt. Und so gibt es natürlich auch Switche mit redundanten Netzteilen, die im laufenden Betrieb getauscht werden können (hot-swappable).

Dieses Feature gibt es meist erst in der gehobenen Liga mit dem entsprechenden Preis. Verständlicherweise werden sich viele Anwender lieber ein oder zwei Ersatz-Geräte ins Regal legen statt eine Switch zum 3 bis 4fachen Preis zu kaufen. Denn die eigentlichen Features, die ein Switch in der gehobenen Klasse mit sich bringt, werden im Audio-Alltag kaum genutzt.

Trotzdem möchte ich sie erwähnen, denn gerade an zentraler Stelle eines sternförmigen Dante-Netzwerks macht eine gewisse Ausfallsicherheit absolut Sinn. Für 24/7 Anwendungen wie Rundfunk-Anstalten trifft dies in jedem Falle zu. Im Theater ist zwischen Probe und Vorstellung in der Regel immer ein Zeitfenster zu finden, wo man den Switch für eine Stunde komplett ausschaltet und das Netzteil tauschen kann. Insofern ist es verständlich, dass man momentan nur selten redundante Netzteile findet in Theater-Systemen.

Bei Cisco gibt es redundante Netzteile ab dem Catalyst 9200L*, bei HP ab dem Aruba 2930M*.

Und das waren sie auch schon, die wichtigsten Features eines Dante-Switches! Wie du beim Vergleich der heute gängigen Switche merken wirst, sind die meisten Features bereits in absolut bezahlbaren Modellen vorhanden.

Zu guter Letzt nochmal die eingangs schon gezeigte Übersichtstabelle mit ein paar aktuellen Switch-Modellen, ohne Gewähr:

Ich hoffe, ich konnte dir ein paar Kriterien liefern für deinen nächsten Switch-Kauf. Wenn du bislang keine Erfahrung hast mit Switchen, geht meine Empfehlung in Richtung Cisco SG250 oder SG350 bzw. dessen Nachfolger CBS350. Und genau zu diesen beiden habe ich einen detaillierten Vergleich angefertigt (Cisco SG250 vs SG350).

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