Tin tức

Switch là gì? Lợi ích khi thay thế Hub bằng Switch là gì

Switch là gì? Lợi ích khi thay thế Hub bằng Switch là gì

Switch là thiết bị trong mạng máy tính chuyển dữ liệu đến từ nhiều cổng đầu vào đến một cổng đầu ra cụ thể. Bộ chuyển mạch switch quản lý luồng dữ liệu bằng cách chỉ truyền một gói mạng nhận được đến các thiết bị khác trong network.

Bảo mật: Mỗi thiết bị được kết nối với switch có thể được xác định bởi địa chỉ mạng của nó, cho phép switch điều khiển luồng lưu lượng. Ngoài ra, để hoạt động hiệu quả hơn, Switch còn có khả năng chọn đường dẫn để quyết định chuyển frame.

Switch Ethernet xác định nơi gửi từng khung tin nhắn đến bằng cách xem địa chỉ thiết bị vật lý trong mạng cục bộ LAN sử dụng Ethernet (còn gọi là địa chỉ MAC). Chuyển đổi duy trì các bảng khớp với từng địa chỉ MAC với cổng mà địa chỉ MAC được nhận.

Switch thông minh hơn Hub vì có thể xác định mục tiêu của dữ liệu chuyển tiếp. Còn hub đạt hiệu quả thấp hơn, chỉ đơn giản là truyền các gói ra khỏi mọi cổng của bộ tập trung ngoại trừ cổng mà gói được nhận, không thể phân biệt mục tiêu khác nhau.

Switch đóng vai trò gì trong mạng cục bộ?

Switch đóng một vai trò quan trọng & không thể thiếu trong mạng cục bộ Ethernet (LAN) hiện đại. Các mạng LAN cỡ nhỏ đến lớn đều chứa một số thiết bị chuyển mạch (Switch) được quản lý.  Trong đó, các văn phòng tại doanh nghiệp nhỏ thường sử dụng single Switch để truy cập các dịch vụ băng thông rộng  như DSL hoặc Internet cáp.

  • Cho phép kết nối các loại mạng khác nhau: Ethernet, Fibre Channel , RapidIO , ATM , ITU-T G.hn và 802.11.
  • Có thể switch với các bộ định tuyến WAN để phân tích về hiệu suất và tính bảo mật.
  • Có thể tạo ra hình ảnh phản chiếu của dữ liệu có thể đi đến một thiết bị bên ngoài như hệ thống phát hiện xâm nhập (Intrusion detection system) và Packet sniffert.
  • Cấp nguồn qua Ethernet (PoE) giúp tránh sự cần thiết của các thiết bị kèm theo. Ứng dụng trong camera giám sát.
  • Nhờ có Switch mà các thiết bị trong mạng như router, máy tính, sever,… có thể chia sẻ dữ liệu qua cho nhau, thậm chí là nói chuyện với nhau trong mạng cục bộ (LAN).

Lợi ích khi thay thế Hub bằng Switch

  • Thông qua các Port của switch thì các thiết bị có thể kết nối gián tiếp với nhau.
  • Switch làm cho các host có thể hoạt động cùng lúc ở chế độ (đọc – ghi, nghe – nói).
  • Các Port của switch sẽ quyết định băng thông truyền đi như thế nào, nên không cần phải chia sẻ băng thông.
  • Frame sẽ được kiểm tra lỗi, giảm tỷ lệ lỗi trong frame. 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.
Các giao diện khác nhau như 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps… có trên Switch L2. Và nó cũng hỗ trợ giao tiếp Full-duplex trên mỗi cổng của switch. Khi cần mở rộng mạng và kết nối với phần còn lại (L2 hoặc L3 khác) của network thông qua các cổng tốc độ cao (uplink).

Switch hoạt động như thế nào?

Thiết bị chuyển mạch Switch
  • Theo mô hình OSI thì Ethernet Switch hoạt động trên ở lớp thứ 2 với khả năng phân tách vùng collision cho mỗi cổng chuyển đổi. Khi đó, mỗi thiết bị được kết nối với một cổng chuyển đổi có thể truyền dữ liệu đến bất kỳ cổng nào khác vào bất kỳ lúc nào và việc truyền sẽ không can thiệp.
  • Switch cung cấp các kết nối có dây cho máy tính PC, điểm truy cập không dây và các thiết bị internet (IoT). Kết nối các máy tính bình thường hoặc máy tính ảo trên server trong các trung tâm dữ liệu. Mang một lượng lớn lưu lượng trong các mạng của nhà cung cấp viễn thông.

Nguyên lý hoạt động của Switch

  • Thông qua kênh được kết nối với switch thì máy tính A có thể gửi gói tin đến máy tính B.
  • Chuyển đổi nhận dữ liệu dưới dạng khung dữ liệu, kiểm tra địa chỉ MAC của khung dữ liệu và lưu địa chỉ MAC cùng với số cổng đến.
  • Trong trường MAC đích, kiểm tra địa chỉ MAC đã được nhập hay chưa. Kiểm tra bảng mac-adress để xem có mục nhập của địa chỉ MAC này hay không.
  • Công tắc sẽ tìm cổng đi tương ứng và unicast khung đó đến cổng cụ thể đó. Nếu mục nhập địa chỉ MAC đích được liệt kê trong bảng MAC.
  • Trong trường hợp, mục nhập địa chỉ MAC đích không được liệt kê trong bảng MAC, thì công tắc sẽ làm ngập / phát dữ liệu khung đến tất cả các cổng được kết nối khác.
  • Máy tính C, B, D nhận khung dưới dạng gói và so sánh địa chỉ IP của chúng với địa chỉ IP đích trong gói.
  • Máy tính D và C sẽ từ chối gói tin vì địa chỉ IP của chúng không khớp với địa chỉ IP đích trong gói. Vì IP đích là gửi cho máy tính B.
  • Với một gói xác nhận thông qua switch, máy tính B trả lời người gửi (Máy tính A).
  • Chuyển đổi nhận khung xác nhận từ PC-D trên cổng 4, kiểm tra địa chỉ mac trong trường mac nguồn của khung dữ liệu và lưu địa chỉ mac trong bảng địa chỉ mac cùng với số cổng đến.
  • Từ khung chuyển đổi kiểm tra địa chỉ mac đích và nhìn vào bảng địa chỉ MAC để xác minh mục nhập địa chỉ MAC. Như vậy switch đã học và lưu trữ địa chỉ mac của máy tính A, switch bây giờ unicasts xác nhận gói cho máy tính A.
  • Khi đã học được địa chỉ MAC của tất cả máy tính hay thiết bị khác trong mạng. Thì switch luôn luôn unicasts các frame đến các node được kết nối trong mạng.
Nếu một khung được chuyển tiếp đến một địa chỉ MAC mà cơ sở hạ tầng chuyển đổi không biết, nó sẽ bị ngập tới tất cả các cổng trong miền chuyển đổi. Khung phát sóng và phát đa hướng cũng bị ngập lụt (Flooding Network). Có thể xác định là broadcasting, unicast chưa biết, và lũ lụt đa hướng.

Tài liệu tham khảo:

  1. Network switch – Wikipedia
  2. Switch (Mạng) – Wikiapedia
  3. Network switch – searchnetworking
  4. What is a Switch vs a Router – cisco
Show More

Luyện Văn Bắc

Tốt nghiệp chuyên ngành QTKD tại Thu Dau Mot University năm 2019, tôi vào làm tại Công ty TNHH Giải Pháp Hải Nam. Với nỗ lực không ngừng, trau dồi kiến thức tôi được công ty tin tưởng giao phụ trách mảng Marketing Online. Website: https://camerawifichinhhang.com/

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button
Call Now Button
Close
Close