Switch Là Gì Hay Bộ Chuyển Mạch Là Gì? - Viễn Thông Xanh

Thiết bị Switch là gì?

Switch mạng hay bộ chuyển mạch là thiết bị mạng được sử dụng với chức năng chuyển tiếp dữ liệu dữ liệu giữa các thiết bị như máy tính với máy in trong một mạng LAN hoặc từ mạng LAN với mạng WAN.

Trong mô hình mạng OSI, Switch chủ yếu hoạt động ở tầng số 2 (Data Link layer) và là một thiết bị quan trọng dùng để kết nối các đoạn mạng với nhau theo mô hình mạng hình sao (Star). Switch đóng vai trò là thiết bị trung tâm, tất cả các máy tính đều được nối về đây trong một hệ thống mạng. Có thể ví Switch như người kiểm duyệt và phân phối tin tức trong hệ thống mạng với 2 đặc điểm sau:

• Kiểm duyệt dữ liệu: Switch dựa trên địa chỉ MAC của các thiết bị. Khi dữ liệu được gửi đi sẽ đính kèm địa chỉ MAC của thiết bị đích giống như việc gắn địa chỉ trên bưu kiện giao hàng vậy. Switch chỉ chuyển tiếp dữ liệu đến đích (cổng ra) dựa trên thông tin địa chỉ đã biết, từ chối chuyển tiếp dữ liệu không hợp lệ.
• Phân phối dữ liệu: Switch phân phối dữ liệu từ một nguồn đến nhiều đích khác nhau dựa trên bảng địa chỉ MAC. Theo đó, switch biết được thiết bị nào đang được với cổng số mấy để định tuyến dữ liệu đến cổng ra chính xác và đảm bảo rằng thông tin chỉ được gửi đến thiết bị đích thích hợp. Điều này cũng tránh gây xung đột dữ liệu mạng và truyền dữ liệu một cách nhanh hơn và chính xác hơn.

Ngoài ra Switch còn có thể hoạt động ở tầng 3 của mô hình OSI, tại tầng này bộ chuyển mạch có thêm tính năng định tuyến giống như một Router. Lúc này Switch được sử dụng để định luồng lưu lượng giữa các mạng con trong một mạng phức tạp hơn.

Chức năng Switch trong mạng

Mục đích chính của việc sử dụng Switch mạng là để mở rộng mạng. Giả sử như bạn có 1 bộ định tuyến Router với 5 cổng kết nối thì bạn sẽ chỉ có thể kết nối với tối đa 5 máy tính. Tuy nhiên nếu bạn sử dụng một Switch 24 cổng kết nối với Router để mở rộng thì bạn có thể kết nối với 24 máy tính bằng Switch và thêm 4 cổng trống từ Router. Vậy tổng cộng là có 28 thiết bị.

Đây chỉ là một ví dụ đơn giản. Việc sử dụng bộ chuyển mạch có thể được chia thành nhiều tầng và nhiều lớp khác nhau để mở rộng cho các mạng phức tạp.

Ngoài ra Switch còn cho phép bạn quản lý dự liệu và chuyển tiếp dữ liệu một cách hiệu quả và thông minh hơn. Các tính năng của Switch như VLAN, QoS, DHCP, STP, VTP,… sẽ giúp người dùng có thể quản lý lưu lượng truy cập, phân phối và bảo mật các luồng dữ liệu một cách hiệu quả.

Bộ chuyển mạch kể từ khi ra đời đã thay thế hoàn toàn thiết bị mạng HUB và trở thành một trong những thiết bị mạng quan trọng và thiết yêu trong bất kể cơ sở mạng với quy mô như thế nào. Từ mạng hộ gia đình, văn phòng nhỏ cho đến các mạng doanh nghiệp lớn và trung tâm dữ liệu. Tất cả đều cần sử dụng bộ chuyển mạch.

Cần sử dụng Switch trong mạng không?

Được ra đời vào cuối những năm 1990, Switch ngay lập tức đã trở thành một thiết bị không thể thiếu trong hệ thống mạng và thay thế thiết bị HUB. Câu hỏi đặt ra là tại sao cần sử dụng Switch hay tầm quan trọng của Switch trong hệ thống mạng như thế nào?

Tốc độ mạng và hiệu suất truyền dữ liệu là yếu tố ngày càng được coi trọng. Bạn muốn mạng nhanh, hiệu quả và chính xác nhưng lại có quá nhiều thiết bị kết nối trong hệ thống mạng. Và số lượng thiết bị mạng ngày càng tăng lên khi công nghệ ngày càng phát triển.

Đơn giản như mỗi gia đình hiện nay cũng đều cần có thiết bị mạng Router, Access Point như cục phát wifi, Modem và rất nhiều thiết bị mạng như máy tính, Tivi, Laptop, Điện thoại,… Với các doanh nghiệp và tổ chức thì còn cần phải chia mạng thành các phòng ban khác nhau trong 1 hệ thống mạng LAN với số lượng thiết bị ít thì vài chục đến nhiều thì hàng trăm thiết bị.

Do đó, bạn cần phải có một thiết bị đảm nhiệm vị trí quản lý và phân phối dữ liệu trong hệ thống mạng của mình một cách nhanh chóng và chính xác. Đó chính là thiết bị Switch mà không phải là Hub.

Phân biệt Switch với các thiết bị mạng khác

1. Switch với Hub: – Thiết bị Hub và Switch đều có chức năng là chuyển tiếp dữ liệu trong hệ thống mạng nhưng Switch chuyển dữ liệu dựa trên địa chỉ MAC với chức năng kiểm duyệt và phân phối thông minh. Còn Hub chỉ đơn giản như một máy sao chép dữ liệu từ một nguồn và cung cấp đến tất cả các thiết bị được kết nối với nó. Do đó, Hub thường xảy ra tình trạng xung đột mạng và ít được sử dụng ngày nay.
2. Switch với Router: – Switch và Router đều có chức năng định tuyến dữ liệu. Tuy nhiên Switch định tuyến theo địa chỉ MAC và hoạt động ở tầng 2 mô hình OSI để định tuyến dữ liệu tới các thiết bị. Còn Bộ định tuyến Router định tuyến dữ liệu dựa trên địa chỉ IP và hoạt động ở tầng 3 trong mô hình OSI để định tuyến dữ liệu giữa các mạng LAN với nhau.
3. Switch với Cân Bằng Tải: – Switch và Cân Bằng Tải đều có chức năng phân phối. Nhưng Switch phân phối dữ liệu đến các thiết bị còn Cân Bằng Tải thì phân phối lưu lượng mạng đến các máy chủ để tăng hiệu suất mạng.

Xem thêm bài viết: Phân biệt Switch với Hub, Router

Switch hoạt động như thế nào?

Để hiểu rõ hơn tại sao Switch lại quan trọng trong hệ thống mạng hãy cùng nhìn vào cách nó hoạt động sau đây:

• Bảng địa chỉ MAC: khi một thiết bị mạng kết nối vào Switch, Switch sẽ ghi nhớ địa chỉ MAC của thiết bị này thông qua MAC learning. Nó sẽ ghi nhớ cả cổng kết nối và địa chỉ MAC của thiết bị đó. Địa chỉ này sẽ được Switch lưu vào MAC Table (bảng địa chỉ MAC) trong bộ nhớ của nó để bao gồm các thông tin bao gồm địa chỉ và cổng kết nối của tất cả các thiết bị được kết nối với nó.
• Quá trình chuyển tiếp dữ liệu: Khi switch nhận được gói dữ liệu từ một cổng vào, nó sẽ kiểm tra địa chỉ MAC đích của gói dữ liệu trong bảng MAC. Nếu địa chỉ đích đã được ghi nhớ trong bảng, switch sẽ biết rằng thiết bị đích nằm trên cổng nào và sẽ chuyển tiếp gói dữ liệu đến cổng đó.
• Tạo kết nối trực tiếp: Switch tạo ra một kết nối trực tiếp giữa cổng nguồn và cổng đích, cho phép gói dữ liệu được gửi trực tiếp từ nguồn đến đích mà không cần phải truyền đến tất cả các thiết bị như trong trường hợp của hub.
• Loại bỏ xung đột: Do switch chuyển tiếp dữ liệu theo cách thông minh, nó giúp loại bỏ xung đột dữ liệu trong mạng. Dữ liệu chỉ được chuyển tiếp đến thiết bị đích cụ thể, giảm thiểu xung đột và tăng hiệu suất.
• Phân chia mạng VLAN: Một số switch cho phép tạo các mạng logic riêng biệt gọi là VLAN. Switch sẽ cách biệt dữ liệu giữa các VLAN khác nhau, tạo ra một môi trường mạng an toàn và quản lý dễ dàng hơn.

Các loại Switch mạng hiện nay

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại Switch khác nhau. Chúng được thiết kế riêng biệt để phục vụ cho từng nhu cầu sử dụng mạng riêng biệt. Dưới đây là các loại Switch bạn cần biết:

• Switch công nghiệp: là loại được thiết kế chuyên dụng cho môi trường công nghiệp với khả năng chịu được sự khắc nghiệt từ môi trường; có khả năng hỗ trợ giao thức công nghiệp.
• Switch PoE: là loại Switch được tích hợp thêm tính năng PoE để hoạt động như một thiết bị PSE cấp nguồn điện qua dây mạng cho các thiết bị như Camera IP, điện thoại VoIP,..
• Switch quản lý và không quản lý: Switch quản lý có các tính năng quản lý nâng cao nhưng phải cấu hình phức tạp. Trong khi Switch không quản lý là loại dễ dàng sử dụng không phải cài đặt hay cấu hình phức tạp nhưng lại không có các tính năng quản lý nâng cao.
• Switch Layer 2 và Switch layer 3: là Switch hoạt động ở tầng 2 của mô hình OSI. Loại này thường tập trung vào tính năng chuyển tiếp dữ liệu với tốc độ cao mà không tập trung vào các loại tính năng bảo mật. Switch Layer 3 là Switch hoạt động ở tầng 3 của mô hình OSI với khả năng định tuyến như một Router và có các tính năng bảo mật tốt

Ngoài ra bộ chuyển mạch Switch còn được chia theo các vị trí trong mạng thành Core Switch, Distribution Switch, Edge Switch,…

Switch mạng hãng nào nổi tiếng?

Thương hiệu Switch trên thị trường hiện nay thì nhiều vô số. Tại Việt Nam thì Switch chủ yếu đến từ các thương hiệu nhập khẩu và nếu bạn cần sản phẩm thật sự chất lượng và giá thành tốt đây sẽ là các thương hiệu đáng để bạn tham khảo như: Switch Cisco, Switch UPCOM, Switch Planet, Switch D-Link, Switch TP-Link, Switch Juniper,…

Đây đều là những thương hiệu chuyên về sản phảm bộ chuyển mạch và các thiết bị mạng nổi tiếng trên quốc tế. Các thương hiệu này đều được tin dùng trong các hệ thống và dự án lớn nhỏ khác nhau trên toàn quốc.