Switch là gì? Chức năng của thiết bị chuyển mạch switch

Switch là gì? Chức năng của thiết bị chuyển mạch switch

Switch là gì?

Switch là một thiết bị chuyển mạch tối quan trọng trong mạng, dùng để kết nối các đoạn mạng với nhau theo mô hình hình sao (Star). Trong mô hình này, switch đóng vai trò trung tâm và tất cả các thiết bị vệ tinh khác kể cả máy tính đều được kết nối về đây, từ đó định tuyến tạo đường nối tạm trung chuyển dữ liệu đi.

Ngoài ra, Switch được hỗ trợ công nghệ Full Duplex dùng để mở rộng băng thông của đường truyền, điều mà các thiết bị khác không làm được.

Có thể hiểu đơn giản thiết bị chuyển mạch Switch giống như cảnh sát giao thông phân luồng dữ liệu của một mạng cục bộ. Nó có khả năng chọn đường dẫn để quyết định chuyển frame (đơn vị của tầng liên kết dữ liệu) nên mạng LAN hoạt động hiệu quả hơn. Switch có khả năng nhận dạng máy được kết nối với nó nhờ cách đọc địa chỉ MAC nguồn trong frame nó nhận được. Khi hai máy trong mạng liên lạc với nhau, chính Switch sẽ tạo mạch ảo giữa hai cổng tương ứng mà không làm ảnh hưởng đến lưu thông trên các cổng khác.

Hay một định nghĩa khác:

Switch là thiết bị chuyển mạch để kết nối các đoạn mạng lại với nhau. Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch. Switch cũng “học” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ. Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch.

Lợi ích của bộ chuyển mạch Switch

 

Có thể các bạn đã hình dung ra được phần nào lợi ích của thiết bị chuyển mạch là gì, nó cần thiết như thế nào đối với tổ chức hay doanh nghiệp. Switch giúp cho các hoạt động diễn ra một cách song công (có thể đọc – ghi, nghe – nói) cùng lúc trên cùng một thiết bị. Ưu việt hơn khi không phải chia sẻ băng thông giống như các thiết bị tương tự khác, không ảnh hưởng đến kênh truyền khác cũng như không bị ảnh hưởng bởi chúng. Hơn nữa với cơ chế tự kiểm tra lỗi Frame nên sẽ giảm tỉ lệ lỗi trong frame, các gói tin tốt khi được nhận sẽ được lưu lại trước khi chuyển đi (công nghệ store-and-forward).

Switch hoạt động chủ yếu ở tầng liên kết dữ liệu Layer 2 hay còn gọi là Switch Layer 2 trong mô hình tham chiếu OSI (mô hình lý giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông giữa các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng). Nó có thể giới hạn lưu lượng truyền đi ở mức ngưỡng nào đó. Một Switch Layer 2 đi kèm với các loại giao diện khác nhau như 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps… Tất nhiên là nó cũng hỗ trợ giao tiếp Full-duplex trên mỗi cổng của nó.

Không chỉ có thế, mỗi Switch đều tạo điều kiện để mở rộng mạng và kết nối với phần còn lại của mạng thông qua các cổng Uplink tốc độ cao, ở đây có thể kết nối với các thiết bị chuyển mạch Switch Layer 2 khác hay các Switch Layer 3 định tuyến. Tóm lại, một Switch hoạt động như một bộ điều khiển trung tâm, cho phép tất cả các thiết bị kết nối đến nó giao tiếp hiệu quả. Thông qua việc chia sẻ thông tin và phân bổ nguồn lực giúp tăng năng suất làm việc của nhân viên và tiết kiệm tiền bạc cho doanh nghiệp.

Tầm quan trọng của Switch là gì?

Hiểu được tầm quan trọng của thiết bị chuyển mạch là gì sẽ giải thích được tại sao Switch lại cần thiết phải có trong cơ sở mạng đến vậy. Mạng LAN hoạt động ổn định, hiệu suất cao là nhờ Switch có khả năng tạo đường dẫn kết nối ảo giữa hai thiết bị với nhau mà không làm ảnh hưởng đến những kết nối khác.

Tương tự như Switch, một thiết bị khác khá phổ biến là Hub. Về cơ bản thì cả hai thiết bị chuyển mạch này có vai trò tương đương nhau, giúp kết nối nhiều máy tính và thiết bị với 1 mạng và chúng đóng vai trò là trung tâm. Tuy nhiên, thay vì tạo ra mạng ảo kết nối giữa hai thiết bị thì Hub sẽ chia sẻ băng thông trên cùng một đường truyền. Khi có hai máy trạm giao tiếp với nhau thì chúng sẽ chiếm dung lượng băng thông đáng kể, khi đó hoạt động của các thiết bị khác kết nối vào Hub sẽ bị giảm xuống. Nói như vậy để biết được thiết bị chuyển mạch Switch thông minh và ưu việt hơn hẳn nhờ khả năng tạo đường truyền ảo để kết nối riêng biệt giữa hai thiết bị, đảm bảo cung cấp trọn băng thông.

Đặc điểm chính của Switch là gì?

Có trường hợp người dùng internet bình thường hỏi rằng thiết bị chuyển mạch là gì? Nó có tác dụng như thế nào? Đặc điểm ra sao? Tôi có cần phải trang bị cho mạng gia đình không? Xin trả lời luôn với các bạn là “Không”, chỉ các tổ chức hay doanh nghiệp phải xây dựng cơ sở mạng tốt, phục vụ cho nhiều người mới cần phải quan tâm tới Switch.

Nhìn chung Switch có đặc điểm giống như các thiết bị tương tự khác như Hub hay Router. Tuy nhiên Switch có hai đặc điểm riêng biệt:

Phân chia kết nối riêng biệt trên mỗi đoạn mạng: Switch chia nhỏ hệ thống mạng thành những đơn vị cực nhỏ gọi là microsegment. Chính điều này cho phép nhiều người dùng trên nhiều segment khác nhau có thể giao tiếp và gửi dữ liệu cùng lúc mà không làm ảnh hưởng đến ai.

Cung cấp băng thông lớn hơn cho mỗi người dùng bằng cách tạo ra các miền đụng độ nhỏ hơn. Switch chia nhỏ mạng LAN thành nhiều đoạn mạng nhỏ, tương ứng là một kết nối riêng giống như một làn đường riêng.

Các loại Switch mạng ethernet khác nhau và Switch có chức năng là gì, Switch có thể thực hiện chức năng gì? Và cấu tạo của Switch ra sao?

Switch không được quản lý (Switch unmanaged)

 

Một switch không được quản lý hoạt động ngay. Nó không được thiết kế để được cấu hình, do đó bạn không phải lo lắng về việc cài đặt hoặc thiết lập nó một cách chính xác. Switch không được quản lý có ít tính năng hơn và dung lượng mạng ít hơn so với các switch được quản lý.

Switch mạng không được quản lý được thiết kế để bạn có thể chỉ cần cắm chúng vào và chúng hoạt động, không cần cấu hình. Thiết bị chuyển mạch không được quản lý thường dành cho kết nối cơ bản. Bạn sẽ thường thấy chúng được sử dụng trong mạng gia đình hoặc bất cứ nơi nào cần thêm một vài cổng, chẳng hạn như tại bàn làm việc của bạn, trong phòng thí nghiệm hoặc trong phòng hội thảo.

Các switch mạng cơ bản như các thiết bị được sử dụng trong bộ định tuyến người tiêu dùng không yêu cầu cấu hình đặc biệt nào ngoài việc cắm dây cáp và nguồn điện.

Switch được quản lý (Switch managed)

Một switch mạng được quản lý là được cấu hình, cung cấp bảo mật cao hơn, linh hoạt và khả năng hơn một switch không được quản lý.

Thiết bị chuyển mạch smart switch được quản lý cung cấp cho bạn bảo mật cao hơn và nhiều tính năng và tính linh hoạt hơn, bởi vì bạn có thể định cấu hình chúng để tùy chỉnh vừa với mạng của mình. Với sự kiểm soát lớn hơn này, bạn có thể bảo vệ mạng của mình tốt hơn và cải thiện chất lượng dịch vụ cho những người truy cập mạng.

So với các thiết bị chuyển mạch không được quản lý này, các thiết bị cao cấp được sử dụng trên mạng doanh nghiệp hỗ trợ một loạt các tính năng nâng cao được thiết kế để được quản trị viên chuyên nghiệp kiểm soát.

Các tính năng phổ biến của các thiết bị chuyển mạch được quản lý bao gồm giám sát SNMP, tập hợp liên kết và hỗ trợ QoS .

Switch được sử dụng trong mạng có dây để kết nối cáp Ethernet từ một số thiết bị với nhau. Switch cho phép mỗi thiết bị nói chuyện với người khác.

Thiết bị chuyển mạch không được sử dụng trong các mạng chỉ có kết nối không dây, vì các thiết bị mạng như bộ định tuyến và bộ điều hợp truyền thông trực tiếp với nhau, không có gì ở giữa.

Các cổng của switch UTP có một số ưu nhược điểm:

• Switch cho phép hàng chục thiết bị kết nối.
• Các thiết bị chuyển mạch switch giữ lưu lượng truy cập giữa hai thiết bị không ảnh hưởng đến các thiết bị khác của bạn bằng cùng một mạng.
• Thiết bị chuyển mạch switch cho phép kiểm soát những người có quyền truy cập vào các phần khác nhau của mạng.
• Switch cho phép bạn theo dõi việc sử dụng.
• Thiết bị chuyển mạch switch cho phép giao tiếp (trong mạng của bạn) thậm chí còn nhanh hơn cả Internet.
• Thiết bị chuyển mạch switch cao cấp có các mô-đun có thể cắm để điều chỉnh chúng theo nhu cầu của mạng.
• Các switch được quản lý theo truyền thống được xây dựng để được điều khiển từ các giao diện dòng lệnh kiểu Unix.
• Một loại mới hơn thiết bị chuyển mạch được quản lý gọi là switch thông minh, nhắm vào mạng entry-level và doanh nghiệp tầm trung, hỗ trợ giao diện dựa trên web tương tự như một router nhà.

* Nhà sản xuất Switch mạng phổ biến: Switch Netgear

* Một số dòng Switch Netgear nổi bật: GS724T, GS724TP, GS728TP, GS728TPP, GS752TP, GS752TPP, M4250-12M2XF (MSM4214X), M4250-16XF (XSM4216F), M4300-12X12F (XSM4324S), M4300-24X (XSM4324CS)