Switch là gì? Đặc điểm và chức năng

Switch là gì? Đặc điểm và chức năng của các loại Switch là gì? Hãy cùng tham khảo bài viết sau để hiểu thêm về những loại switch nhé.

1. Switch là gì?

Switch trong tiếng Anh được gọi là bộ chuyển mạch hay thiết bị chuyển mạch, là một thiết bị dùng để kết nối các đoạn mạng với nhau theo mô hình mạng hình sao. Trong mô hình này, switch sẽ đóng vai trò là thiết bị trung tâm, tất cá máy tính đều được nối về đây. Switch thường được sử dụng trong việc định tuyến, dựa vào những thuật toán đã được cài đặt sẵn, các thông số trong giao thức cụ thể, tham số trong nguồn để từ đó xác định và tạo ra một đường nối tạm với một thiết bị khác rồi trung chuyển dữ liệu đi.

Switch hoạt động như một Bridge nhiều cổng, khác với Hub khi chỉ nhận tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới tất cả các cổng còn lại. Chúng 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.

Ngoài ra switch còn có một số định nghĩa khác như:

• Switchlà thiết bị chuyển mạch để kết nối các đoạn mạng lại với nhau.
• Switchlại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch.
• Switchcũng “học” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng.
• Switchsử 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.
• Switchthường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch.

2. Chức năng của Switch

Về cơ bản, Switch như một cảnh sát giao thông của một mạng cục bộ đơn giản. Switch chia kết nối riêng biệt trên mỗi đoạn mạng, có chức năng chia nhỏ hệ thống mạng thành những đơn vị cực nhỏ gọi là microsegment. Điều này giúp cho người sử dụng trên nhiều segment khác nhau có thể giao tiếp và gửi dữ liệu cùng lúc.

Ngoài ra switch còn có khả năng chia nhỏ mạng LAN thành các segment, switch có thể kết nối với nhiều segment lại với nhau tùy thuộc vào số cổng port. Giúp cung cấp băng thông lớn hơn cho mỗi người dùng bằng cách tạo ra các miền đụng độ nhỏ hơn.

Trong trường hợp hai máy thực hiện liên hợp với nhau, switch có thể nhận biết máy nào kết nối với cổng của nó, switch sẽ thiết lập một mạng ảo giữa hai cổng tương ứng để không làm ảnh hưởng đến việc lưu thông trên các cổng khác.

Switch có khả năng tập trung lại những kết nối rồi đưa ra quyết định để chọn đường dẫn truyền dữ liệu thích hợp. Frame để được chuyển mạch từ cổng nhận đến cổng phát ra thì mỗi cổng có một kết nối để cung cấp chọn băng thông cho host.

Ngoài ra, switch cũng tiếp nhận các thông tin của mạng, từ các gói dữ liệu mà nó nhận được ở các máy trong hệ thống switch. Từ đó, switch xây dựng lên bảng, cung cấp thông tin để các gói thông tin đến đúng địa chỉ. Các switch cũng tương tự như các router, nhưng một router có khả năng bổ sung để chuyển tiếp các gói giữa các mạng khác nhau, trong khi một switch bị hạn chế đối với giao tiếp node-to-node trên cùng một mạng.

3. Lợi ích của bộ chuyển mạch switch là gì?

Switch giúp kết nối các thiết bị kết nối gián tiếp thông qua các port của switch

Switch làm cho các host có thể hoạt động ở chế độ song công (có thể đọc – ghi, nghe – nói) cùng lúc.

Không cần phải chia sẻ băng thông. Các port của switch sẽ quyết định băng thông truyền đi như thế nào.

Giảm tỷ lệ lỗi trong frame. Frame sẽ được kiểm tra lỗi. Các gói tin tốt khi được nhận sẽ được lưu lại trước khi chuyển đi (công nghệ store-and-forward).

Có thể giới hạn lưu lượng truyền đi ở một mức ngưỡng nào đó.

Một Switch layer 2 đi kèm với các loại giao diện khác nhau như 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps… và nó cũng hỗ trợ giao tiếp full-duplex trên mỗi cổng của nó. Nó cũng tạo điều kiện mở rộng mạng và kết nối với phần còn lại của mạng thông qua các cổng tốc độ cao được gọi là các cổng uplink có thể được kết nối với các thiết bị chuyển mạch switch layer 2 khác hoặc các switch layer 3 định tuyến.

Một switch hoạt động như một bộ điều khiển, cho phép các thiết bị nối mạng có thể nói chuyện với nhau một cách hiệu quả. Thông qua chia sẻ thông tin và phân bổ nguồn lực, công tắc tiết kiệm tiền của doanh nghiệp và tăng năng suất của nhân viên.

4. Phân loại bộ chuyển mạch switch

Để phân loại switch bạn có thể dựa vào tính năng, cấu tạo, cách sử dụng hay số lớp hoạt động, nguồn cấp, số cổng,… Để hiểu hơn ta sẽ đi vào chi tiết của từng loại

Phân loại Switch theo tính năng

Switch quản lý được

• Dòng switch này trước khi hoạt động sẽ cho phép người dùng vào cấu hình để thiết bị hoạt động linh hoạt và bảo mật tốt hơn.
• Các thông số sẽ được cài đặt sẵn và được tùy chỉnh để phù hợp hơn với hệ thống mạng đang dùng. Việc này sẽ cải thiện chất lượng dịch vụ cho người dùng truy cập tốt hơn.
• Loại switch này được sử dụng trong mạng có dây để kết nối cáp Ethernet từ một số thiết bị với nhau mà không thể sử dụng mạng không dây. Công tắc sẽ cho phép mỗi thiết bị được nói chuyện với người khác.

Switch không quản lý được

• Dòng switch này bạn không thể tùy chỉnh cấu hình. Điều này cũng có ưu điểm riêng là bạn chỉ cần mua về và sử dụng không cần phải lo lắng về việc cài đặt hay cấu hình.
• Switch không quản lý được dùng cho những kết nối cơ bản, sử dụng cho những hệ thống mạng gia đình, hệ thống mạng nhỏ dùng ít cổng.

Phân loại Switch theo chức năng

Workgroup Switch

Workgroup Switch có chức năng kết nối các máy tính với nhau tạo thành một mạng ngang hàng, không cần bộ nhớ lớn hay tốc độ xử lý cao.

Segment Switch

Segment Switch dùng để kết nối Hub hoặc các Workgroup Switch lại với nhau tạo thành một liên kết ở tầng mạng thứ 2 của hệ thống. Cần có tốc độ xử lý cao.

Backbone Switch

Backbone Switch dùng để kết nối các Segment Switch, cần có bộ nhớ và tốc độ xử lý cao. Dùng để chứa đủ địa chỉ cho tất cả máy tính trong hệ thống và hoán chuyển kịp thời dữ liệu giữa các mạng với nhau.

Các cách phân loại khác

• Switch phân loại theo số lớp hoạt động: Switch Layer 1, Switch Layer 2 và Switch Layer 3.
• Switch phân loại theo nguồn cấp: Switch có PoE, Switch không PoE.
• Switch phân theo số cổng: Switch 4 port, Switch 8 port, Switch 12 port, Switch 16 port, Switch 24 port, Switch 48 port.
• Phân loại theo công nghệ: Switch Ethernet 10/100, Switch Ethernet 10/100/1000 (Switch Gigabit), Switch Ethernet POE, Switch cổng Quang.
• Switch phân loại theo vị trí hoạt động: Switch Công nghiệp, Core Switch, Access Switch.
• Theo hãng sản xuất: Switch Cisco, Switch Ruijie, Switch TP-Link, Switch Aptek, Switch Juniper, Switch HPE,…

>>> Xem thêm: NAT là gì? ưu điểm phân loại và cơ chế hoạt động