Bộ chuyển mạch hay Switch chia mạng là thiết bị mạng quan trọng và cần thiết trong hầu hết các mạng LAN từ gia đình đến văn phòng. Trong bài viết hôm nay, Hợp sẽ cùng các bạn đi tìm hiểu chi tiết tổng quan nhất từ chức năng, cách phân loại, cấu tạo về thiết bị chuyển mạch này!
Trong bài viết sẽ có những nội dung chính sau:
Switch chia mạng là thiết bị gì?
Switch chia mạng, hay còn được gọi đơn giản là “Switch” hoặc “Bộ chuyển mạch”, là thiết bị được dùng để kết nối các thiết bị khác trong một mạng LAN nội bộ theo cấu trúc mạng hình sao. Chức năng chính của Switch là dùng để chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng sao cho hiệu quả và nhanh chóng.
Bộ chuyển mạch thực hiện chuyển tiếp dữ liệu dựa vào địa chỉ MAC của các thiết bị được kết nối với nó. Mỗi thiết bị có một địa chỉ MAC riêng biệt giúp Switch xác định chính xác đích đến của dữ liệu để định tuyến. Điều này cũng tạo nên sự khác biệt giữa Switch và Hub, khi một thiết bị muốn gửi dữ liệu tới thiết bị khác trong mạng, Switch sẽ chuyển tiếp dữ liệu đó qua cổng thích hợp để đến đích thay vì chuyền dữ liệu đến tất cả các thiết bị mạng như Hub.
Trong mô hình OSI, Switch hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu. Tuy nhiên một số loại Switch Layer 3 có chức năng nâng cao và có thể hoạt động với chức năng định tuyến dữ liệu như một bộ định tuyến Router. Đa số các Switch đều thuộc loại Switch Layer 2 với chức năng chuyển tiếp dữ liệu tốc độ cao.
Switch là một thành phần quan trọng trong cấu trúc mạng và quyết định đến tốc độ truyền dữ liệu trong mạng. Bằng cách cung cấp băng thông riêng biệt cho từng cặp thiết bị kết nối, ngăn chặn các xung đột và tăng tốc độ truyền tải dữ liệu, Switch giúp mạng hoạt động hiệu quả và không xảy ra các tình trạng nghẽn băng thông!
Có những loại Switch nào?
Với chức năng chính là chuyển tiếp dữ liệu, Switch được chia thành nhiều loại khác nhau để phù hợp cho từng mục đích sử dụng riêng biệt. Dưới đây là các loại Switch bạn cần biết và phân biệt:
Vị Trí Trong Mạng: Dựa vào vị trí trong mạng, ta có Switch L2 và Switch L3. Trong đó, Switch L2 hoạt động ở tầng 2 trong mạng với chức năng chính là chuyển tiếp dữ liệu với tốc độ cao. Switch L3 hoạt động ở tầng 3 trong mạng và có khả năng định tuyến dữ liệu giữa các mạng con trong mạng lớn, loại Switch này có thể hoạt động như một Router và chỉ xuất hiện trong các mạng lớn và phức tạp.
Khả Năng Quản Lý: Switch chia thành 2 loại là Switch quản lý (Managed) và không quản lý (Unmanaged). Switch quản lý thì có nhiều các chức năng nâng cao hỗ trợ quản trị mạng hơn nhưng
đòi hỏi phải cấu hình và cài đặt. Trong khi đó, Switch không quản lý rất dễ sử dụng nhưng chỉ có các chức năng cơ bản và thường được sử dụng trong mạng gia đình.
Số Cổng: Switch có các cổng kết nối và người ta có thể phân nhóm chúng thành các loại số cổng khác nhau. Theo đó, ta sẽ có các loại Switch 5 cổng, 8 cổng, 16 cổng, 24 cổng và 48 cổng.
Tốc Độ Cổng: Switch chịu trách nhiệm chuyển tiếp dữ liệu và cũng được phân loại dựa trên tốc độ cổng, hay gọi là tốc độ chuyển tiếp dữ liệu trên cổng. Thông thường tốc độ cổng sẽ có các loại như 100 Mbps, 1000 Mbps, 10Gbps thậm chí lên tới 40Gbps. Trong một Switch có thể có nhiều cổng với tốc độ khác nhau, chẳng hạn như Switch 8 cổng 100Mbps và 2 cổng 1000Mbps.
Switch công nghiệp: là loại Switch được thiết kế riêng biệt để sử dụng trong các mạng công nghiệp. Loại này có thiết kế bên ngoài đặc biệt để chống lại các điều kiện khắc nghiệt trong môi trường công nghiệp như bụi bẩn, nhiệt độ cao, chất độc hại,… Ngoài ra nó cũng được thiết kế với các giao thức chuyên dụng trong môi trường công nghiệp.
Switch PoE: là loại Switch được trang bị thêm tính năng cấp nguồn PoE giúp cấp điện qua dây mạng tới các thiết bị PE như camera IP, đèn, cảm biến. Loại Switch này thường được sử dụng trong các hệ thống giám sát, camera để giải quyết vấn đề cấp nguồn điện cho các thiết bị.
Các tính năng chính của Switch
Với thiết bị chuyển mạch Switch, chúng ta cần biết những tính năng chính của nó để có thể tận dụng hết khả năng mà thiết bị này cũng như hiểu được Switch có tác động như thế nào trong mạng? Dưới đây mình sẽ điểm tên 5 chức năng chính quan trọng nhất mà bạn cần biết:
- Ngăn chặn Broadcast Storm: Switch có khả năng kiểm soát và giảm thiểu tác động của các broadcast storms trong mạng.
- Tạo VLAN: Đây là chức năng cao cấp của switch, giúp tạo ra các mạng con riêng biệt trên cùng một switch. VLAN cho phép bạn phân nhóm các thiết bị theo các tiêu chí khác nhau như vị trí, phòng ban, hoặc loại ứng dụng. VLAN giúp tăng cường bảo mật và quản lý mạng hiệu quả.
- Network Monitoring: Switch có thể tích hợp các công cụ giám sát để theo dõi sức mạnh và sử dụng băng thông mạng.
- QoS: Đây là chức năng hỗ trợ của switch, giúp ưu tiên và quản lý lưu lượng dữ liệu theo độ quan trọng của các ứng dụng. QoS cho phép bạn phân loại và ưu tiên giao tiếp cho các ứng dụng yêu cầu cao về băng thông và thời gian như giọng nói, video streaming hay dịch vụ mạng khác. QoS giúp cải thiện hiệu suất và chất lượng của các ứng dụng trên mạng.
- Loop Prevention: Switch sử dụng các giao thức như STP (Spanning Tree Protocol) để ngăn chặn việc tạo ra các vòng lặp trong mạng, đảm bảo ổn định và an toàn.
Thiết kế bên ngoài bộ chuyển mạch
Các bộ chuyển mạch thường có kích thước nhỏ gọn và hình dạng phẳng để thích hợp đặt trong các tủ rack hoặc treo trên tường. Hiện nay các loại Switch còn được thiết kế đặc biệt để phù hợp với môi trường lắp đặt. Với các loại lắp trong tủ rack thì sẽ có kích thước tiêu chuẩn với chiều dài 19 Inch và chiều cao 1U, hai bên thường có sẵn các lỗ để bắt vít gắn vào khung trong tủ rack.
Riêng loại Switch công nghiệp sẽ có ngoại hình khác hẳn, chúng thường có hình dạng hộp chữ nhật với kích thước nhỏ gọn với các lỗ bắt vít để gắn tường hoặc lắp thanh trượt.
Một Switch khi quan sát bên ngoài, ta sẽ thấy các thành phần sau:
- Cổng kết nối: Cổng thường được sắp xếp dọc hoặc ngang trên mặt trước của thiết bị.
- Đèn LED: Mỗi cổng thường có đèn LED để hiển thị trạng thái kết nối và hoạt động. Ngoài ra, Switch cũng có thể có đèn LED cho trạng thái nguồn điện, cảnh báo, và các tính năng khác.
- Nút Reset và nút cấu hình: Một số Switch có nút reset và nút cấu hình trên bề mặt, giúp quản trị viên thực hiện các tác vụ như khởi động lại, cài đặt cấu hình VLAN, hoặc thực hiện các tác vụ quản lý cơ bản.
- Cổng kết nối: Cổng kết nối thường được đặt ở mặt trước hoặc mặt sau của Switch, bao gồm cổng Ethernet cho kết nối mạng, cổng quản lý, và cổng cấp điện PoE nếu có.
- Màn hình quản lý: Một số mô hình Switch cao cấp có thể đi kèm với màn hình hiển thị trạng thái, cấu hình, và thông tin quản lý khác để dễ dàng theo dõi và quản lý từ xa.
Switch hoạt động với các thiết bị khác trong mạng như thế nào?
Trong mạng, ta sẽ cần thiết bị như Switch, Router và Hub. Bây giờ mình sẽ giúp bạn phân biệt sự khác nhau giữa chúng và xem cách chúng kết hợp với nhau trong mạng như thế nào?
Switch và Hub thì đều có chức năng là chuyển tiếp tiếp dữ liệu. Tuy nhiên, Switch hoạt động ở tầng 2 (data link layer) và tương tác với địa chỉ MAC để chuyển tiếp dữ liệu trong mạng nội bộ. Trong khi đó, Hub hoạt động ở tầng 1 (Physical Layer) và kết nối mạng bằng cách chia sẻ băng thông. Và dĩ nhiên là Switch chuyển tiếp dữ liệu thông minh hơn Hub rất nhiều.
Router là thiết bị có chức năng định tuyến dữ liệu và cũng có các cổng kết nối để cho các thiết bị giao tiếp với nhau. Tuy nhiên, vai trò chính của Router là định tuyến dữ liệu và nó được sử dụng để kết nối giữa mạng LAN với mạng khác. Trong mạng gia đình, ta sẽ thường sử dụng một Router duy nhất để kết nối các thiết bị như máy tính, tivi với nhau rồi kết nối với Modem hoặc mạng WAN để chia sẻ kết nối Internet.
Switch chỉ đảm nhiệm chức năng chuyển tiếp dữ liệu. Với loại Switch L3 có khả năng định tuyến thì nó lại định tuyến giữa các mạng con với nhau trong một mạng LAN phức tạp.
Do đó, Switch và Hub đảm nhiệm kết nối các thiết bị trong mạng, còn Router sẽ kết nối mạng nội bộ với mạng khác.
Switch thương hiệu nào tốt?
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại Switch đến từ các thương hiệu khác nhau. Với Hợp thì trong suốt 10 năm hoạt động trong lĩnh vực mạng qua thì tin tưởng nhất vẫn là Switch đến từ hãng Cisco. Đây là thương hiệu chất lượng hàng đầu trên thế giới hiện nay. Tuy nhiên thương hiệu này thường có giá cao và dùng trong các dự án.
Ngoài ra, có các thương hiệu khác mà mình đánh giá chất lượng cũng rất tốt nhưng sẽ phù hợp hơn về giá:
- Với mức giá tầm trung thì bạn nên lựa chọn Switch từ hãng UPCOM, 3Onedata,…
- Với mức giá rẻ thì có thể lựa chọn các hãng như: TP-LINK, PLANET, D-Link, Lynksys,…
Nếu bạn đang cần tư vấn thêm về các sản phẩm Switch chia mạng, hãy liên hệ với đội ngũ kinh doanh của Thiết Bị Mạng Giá Rẻ qua số Zalo hiển thị để được hỗ trợ chi tiết nhất!
Mong rằng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn tổng quan ban đầu về thiết bị chuyển mạch. Hiểu được chức năng, cấu tạo và cách phân loại chúng! Mình có viết một chuỗi bài chi tiết giải thích về thiết bị Switch, hãy tham khảo thêm để có các thông tin chi tiết hơn!
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
