Bộ chuyển mạch là gì ? Switch là gì ?

Có rất nhiều câu hỏi liên quan đến thiết bị mạng, ví dụ như thiết bị Router, Hub và đặc biệt là Switch (Bộ chuyển mạch) vì được sử dụng phổ biến hiện nay. Chúng đều là những thiết bị chuyển mạch và xuất hiện hầu hết trong hạ tầng mạng của tổ chức hay một doanh nghiệp nào. Để biết chính xác chúng là gì và có tác dụng như thế nào trong hệ thống mạng hãy cùng Viễn Thông Quang Thắng phân tích qua bài viết dưới đây nhé.

Switch hay Bộ chuyển mạch là gì ?

Switch hay Bộ chuyển mạch 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 trạm 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.

Switch làm việc như một Bridge nhiều cổng. Khác với HUB nhận tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới tất cả các cổng còn lại, switch nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi thành dữ liệu, từ một cổng, kiểm tra địa chỉ đích rồi gửi tới một cổng tương ứng.

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.

Tác dụng chính của Switch (Bộ chuyển mạch) trong hệ thống mạng

Switch quyết định chuyển frame dựa trên địa chỉ MAC, do đó nó được xếp vào thiết bị Lớp 2. Chính nhờ Switch có khả năng lựa chọn đường dẫn để quyết định chuyển frame nên mạng LAN có thể hoạt động hiệu quả hơn.

Switch nhận biết máy nào kết nối với cổng của nó bằng cách học địa chỉ MAC nguồn trong frame mà nó nhận được. Khi hai máy thực hiện liên lạc với nhau.

Switch chỉ thiết lập một mạch ảo giữa hai cổng tương ứng mà không làm ảnh hưởng đến lưu thông trên các cổng khác. Do đó, mạng LAN có hiệu suất hoạt động cao thường sử dụng chuyển mạch toàn bộ.

Switch tập trung các kết nối và quyết định chọn đường dẫn để truyền dữ liệu hiệu quả. Frame được chuyển mạch từ cổng nhận vào đến cổng phát ra. Mỗi cổng là một kết nối cung cấp chọn băng thông cho host.

Trong Ethernet Hub, tất cả các cổng kết nối vào một mạng chính, hay nói cách khác, tất cả các thiết bị kết nối Hub sẽ cùng chia sẻ băng thông mạng. Nếu có hai máy trạm được thiết lập phiên kết nối thì chúng sẽ sử dụng một lượng băng thông đáng kể và hoạt động của các thiết bị còn lại kết nối vào Hub sẽ bị giảm xuống.

Để giải quyết tình trạng trên, Switch xử lý mỗi cổng là một đoạn mạng (segment) riêng biệt. Khi các máy ở các cổng khác nhau cần liên lạc với nhau, Switch sẽ chuyển frame từ cổng này sang cổng kia và đảm bảo cung cấp chọn băng thông cho mỗi phiên kết nối.

Đặc điểm của Switch (Bộ chuyển mạch)

Ethernet Switch chia hệ thống mạng ra thành các đơn vị cực nhỏ gọi là microsegment. Các segment như vậy cho phép các người dùng trên nhiều segment khác nhau có thể gửi dữ liệu cùng một lúc mà không làm chậm các hoạt động của mạng.

Bằng cách chia nhỏ hệ thống mạng, sẽ làm giảm số lượng người dùng và thiết bị cùng chia sẻ một băng thông. Mỗi segment là một miền đụng độ riêng biệt. Switch giới hạn lưu lượng băng thông chỉ chuyển gói tin đến đúng cổng cần thiết dựa trên địa chỉ MAC Lớp 2.

Switch bảo đảm cung cấp băng thông nhiều hơn cho người dùng bằng cách tạo ra các miền đụng độ nhỏ hơn. Switch chia nhỏ mạng LAN thành nhiều đoạn mạng (segment) nhỏ.

Mỗi segment này là một kết nối riêng giống như một làn đường riêng 100Mbps. Mỗi server có thể đặt trên một kết nối 100Mbps riêng. Trong các hệ thống mạng hiện nay, Fast Ethernet Switch được sử dụng làm đường trục chính cho mạng LAN, còn Ethernet Switch, Ethernet Hub hoặc Fast Ethernet Hub được sử dụng kết nối xuống các máy tính.

Khi các ứng dụng mới như truyền thông đa phương tiện, video hội nghị, ngày càng trở nên phổ biến hơn thì mỗi máy tính sẽ được một kết nối 100Mbps riêng vào Switch.

Switch được chia làm mấy loại ?

Workgroup switch

Là loại switch được thiết kế nhằm để nối trực tiếp các máy tính lại với nhau hình thành một mạng ngang hàng. Như vậy, tương ứng với một cổng của switch chỉ có một địa chỉ máy tính trong bảng địa chỉ. Giá thành thấp hơn các loại khác. Vì thế, loại này không cần thiết phải có bộ nhớ lớn cũng như tốc độ xử lý cao.

Segment switch

Segment switch nối các Hub hay workgroup switch lại với nhau, hình thành một liên mạng ở tầng hai. Tương ứng với mỗi cổng trong trường hợp này sẽ có nhiều địa chỉ máy tính, vì thế bộ nhớ cần thiết phải đủ lớn. Tốc độ xử lý đòi hỏi phải cao vì lượng thông tin cần xử lý tại switch là lớn.

Backbone switch
Backbone switch nối kết các segment switch lại với nhau. Bộ nhớ và tốc độ xử lý của switch phải rất lớn để đủ chứa địa chỉ cho tất cả các máy tính trong toàn liên mạng và hoán chuyển kịp thời dữ liệu giữa các nhánh mạng.

Hiện nay trên thị trường có khá nhiều các thương hiệu Switch mạng tên tuổi như Switch Cisco, Plannet, TP-Link, D-Link…. với giá thành khá rẻ và chất lượng rất tốt, với tốc độ phát triển như vũ bão của khoa học ngày nay, các loại switch mạng ngày càng thông minh hơn, bền bỉ hơn và ổn định hơn. Tại Viễn Thông Quang Thắng, chúng tôi đang cung cấp các loại switch mạng của TP-Link, Tenda, Dahua, ONV, Aptek với mọi chủng loại, đáp ứng được mọi yêu cầu khắt khe nhất của hệ thống.