Switch là gì ? Các chức năng và vai trò của Switch

Switch là một thiết bị mạng khá phổ biến cho các hệ thống mạng tại hộ gia đình, doanh nghiệp với nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy vậy nhưng khá nhiều người dùng không biết thuật ngữ Switch là gì ? Switch có vai trò chức năng gì trong hệ thống mạng ? Để tìm hiểu chi tiết về Switch hãy cùng mangfpt.vn tìm hiểu trong bài viết này nhé.

1./ Switch là gì ?

Switch là một thiết bị trong hệ thống mạng máy tính dùng để kết nối các thiết bị mạng khác nhau và chuyển tiếp dữ liệu giữa chúng.

Switch mạng hoạt động ở tầng 2 (tầng Data Link) và tầng 3 (tầng Network) trong mô hình OSI (Open Systems Interconnection). Ở phạm vi tài liệu này, chúng ta sẽ tìm hiểu về Switch tầng 2 (Layer 2).
Switch làm việc với địa chỉ MAC, Khi nhận được gói dữ liệu, switch mạng sẽ đọc địa chỉ MAC đích trong gói và xác định cổng kết nối tương ứng trong bảng MAC Table để chuyển tiếp gói đến thiết bị đích.
Switch mạng cung cấp băng thông riêng biệt cho mỗi cổng kết nối, giúp tránh xung đột và đảm bảo truyền dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả.

Switch mạng cung cấp băng thông riêng biệt

Đa số nhiệm vụ của switch trong mô hình đơn giản là chia 1 cổng mạng thành nhiều cổng mạng đáp ứng cho số lượng client dùng kết nối có dây. Với những nhu cầu cao cấp hơn người dùng cho thể lựa chọn dòng switch quản lí (Managed switch) có thêm tính năng VLAN, giám sát quản lí, Qos, DHCP Snooping, Spanning Tree Protocol…

Access Port (Cổng Access): Access port là cổng trên switch được cấu hình thuộc một VLAN cụ thể

2. Switch có cấu tạo như thế nào ?

Một thiết bị switch đều được thiết kế và có cấu tạo bao gồm 2 phầm: Phần mềm và Phần cứng:

Phần mềm: Gồm nhiều thuật toán đã được cài đặt sẵn và hệ điều hành QoS.
Phần cứng: Gồm vỏ thiết bị (vỏ nhựa hoặc vỏ sắt), nguồn điện cung cấp cho Switch. Linh kiện mạch bên trong Switch gồm có CPU, bộ nhớ, bo mạch chủ, các Bus hệ thống và các cổng kết nối ngoại vi (4 port, 8 port, 16 port, 24 port, 48 port,…)

3. Cách hoạt động của Switch

Switch làm việc giống như một Bridge nhiều cổng bởi nó có khả năng ghép nối các mạng khác để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Hơn nữa, switch còn có thể chuyển dữ liệu thông qua thông tin. Việc truyền các gói tin dựa vào các khung và xác định hoàn toàn vào địa chỉ MAC chứa trong gói.

Đặc biệt, switch còn có khả năng kết nối nhiều segment lại với nhau tùy thuộc vào số cổng (port) trên switch. Switch nhận tín hiệu vật lý sau đó chuyển đổi thành dữ liệu, không giống như Hub là nhận tín hiệu từ một cổng rồi lại chuyển tiếp tới các cổng còn lại.

Switch hỗ trợ công nghệ Full Duplex nên có khả năng mở rộng băng thông của đường truyền. Đây là ưu điểm nổi trội của thiết bị mà không có Repeater hoặc Hub nào làm được.

4. Chức năng của thiết bị chuyển mạch Switch

Các chức năng cơ bản mà thiết bị chuyển mạch Switch mang lại:

Nhờ có switch mà các host hoạt động với công suất cao, có thể nghe – nói – đọc – ghi cùng một lúc.
Switch có khả năng kết nối với hàng chục thiết bị gián tiếp thông qua các cổng port của switch. Khi 2 thiết bị liên lạc với nhau, switch có khả năng nhận biết thiết bị kết nối với cổng của nó dựa trên địa chỉ MAC nguồn trong fame mà nó nhận được. Bộ chuyển mạch switch đảm bảo việc kết nối giữa các thiết bị không bị gián đoạn và xung đột đến các kết nối khác trong cùng một mạng.
Switch giúp thiết lập mạng ảo để kết nối riêng biệt nên sẽ không làm ảnh hưởng đến các luồng thông tin trên các cổng khác. Vì vậy, mạng LAN sẽ có hiệu suất hoạt động cao hơn, đảm bảo cung cấp trọn băng thông.
Switch còn có cơ chế tự kiểm tra lỗi giúp giảm tỷ lệ lỗi trong frame. Các khung frame sẽ được kiểm tra lỗi. Nhờ công nghệ store-and-forward, các gói tin tốt sẽ được switch chia mạng lưu lại trước khi chuyển đi.
Switch giúp chia nhỏ hệ thống mạng LAN thành các segment nhỏ hơn. Thông qua các cổng kết nối của Switch, nhiều segment sẽ được nối lại với nhau một cách dễ dàng và nhanh chóng, tạo ra các miền đụng độ nhỏ hơn về cung cấp băng thông lớn cho người dùng.
Switch chia mạng làm việc như một Bridge nhiều cổng. Chức năng chính của switch là chuyển các dữ liệu đóng gói thành các khung dữ liệu giữa các thiết bị giao tiếp với nhau. Switch sẽ đóng vai trò giống như một người cảnh sát giao thông phân luồng dữ liệu trong mạng cục bộ. Từ đó, giúp các loại dữ liệu sẽ được chuyển đến đúng nơi mà chúng phải đến, không làm tắc nghẽn hay gián đoạn.
Switch mạng hoạt động như một bộ điều khiển trung tâm cho phép các thiết bị khác như máy tính, máy in,… có thể kết nối với nhau một cách hiệu quả nhất. Điều này giúp thông tin dễ dàng chia sẻ qua lại, nguồn lực được phân bổ hợp lý, từ đó tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp mà vẫn đảm bảo năng suất làm việc của nhân viên hoạt động tốt.
Switch hỗ trợ công nghệ Full-duplex truyền nhận dữ liệu theo 2 chiều trên mỗi cổng nên có khả năng mở rộng mạng, băng thông lớn hơn. Ngoài ra, switch còn kết nối với phần còn lại của mạng thông qua các cổng tốc độ cao (cổng uplink). Nhờ vậy mà mỗi switch đều có điều kiện mở rộng mạng, có thể kết nối với các Switch Layer 2 khác hay các Switch Layer 3 định tuyến.
Switch hoạt động chủ yếu ở tầng liên kết dữ liệu Layer 2 (Switch Layer 2) trong mô hình tham chiếu OSI. Vì vậy, switch có thể giới hạn lưu lượng truyền đi ở mức ngưỡng nào đó. Một thiết bị chuyển mạch Switch Layer 2 có thể đi kèm với các loại giao diện khác nhau như: 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps …

5. Ứng dụng của Switch mạng

Dưới đây là một số ứng dụng của switch mạng mang lại:

Viễn thông: Switch mạng cũng được sử dụng trong các mạng viễn thông để kết nối các thiết bị mạng như điện thoại di động, thiết bị định vị GPS và các thiết bị khác với nhau. Việc sử dụng switch mạng giúp tăng tốc độ truyền tải dữ liệu và đảm bảo kết nối ổn định.
Doanh nghiệp: Switch giúp kết nối các thiết bị mạng như máy tính, máy chủ, điện thoại IP và các thiết bị mạng khác với nhau trong doanh nghiệp. Việc sử dụng switch mạng giúp tăng tốc độ truyền tải dữ liệu và giảm độ trễ trên mạng.
Công nghiệp: Switch mạng được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động trong công nghiệp để kết nối các thiết bị đo, kiểm soát và các thiết bị mạng khác với nhau. Việc sử dụng switch mạng giúp đảm bảo kết nối ổn định
Trung tâm dữ liệu: Switch mạng được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu để kết nối các máy chủ, lưu trữ và các thiết bị mạng khác với nhau. Việc sử dụng switch mạng giúp tăng tốc độ truyền tải dữ liệu và giảm độ trễ trên mạng.
Truyền tải video: Switch mạng được sử dụng trong các hệ thống truyền thông video để kết nối các thiết bị camera, máy chủ video và các thiết bị mạng khác với nhau. Việc sử dụng switch mạng giúp tăng tốc độ truyền tải video và đảm bảo kết nối ổn định.
IoT: Switch mạng được sử dụng trong các mạng IoT để kết nối các thiết bị IoT như cảm biến, bộ điều khiển và các thiết bị mạng khác với nhau. Việc sử dụng switch mạng giúp tăng tốc độ truyền tải dữ liệu và đảm bảo kết nối ổn định.

6. Bảng so sánh sự khác nhau giữa Switch và Router

Dưới đây là bảng so sánh điểm khác nhau của Switch và Router ?

Đặc tính	Switch	Router
Mô hình OSI	Sử dụng lớp liên kết dữ liệu (Datalink Layer/ Layer 2)	Sử dụng lớp mạng (Network Layer/ Layer 3)
Chức năng	Kết nối hai hay nhiều thiết bị đầu cuối trong mạng LAN.	Kết nối các thiết bị trên các mạng khác nhau như LAN, WAN,…
Truyền tải dữ liệu	Gửi dữ liệu dạng khung Frame.	Gửi dữ liệu dạng gói tin (packet).
Tính năng	Kiểm tra lỗi gói tin trước khi thực hiện truyền tải đến vị trí đích.	Nhiều chức năng cao cấp và thông minh hơn.
Chế độ truyền tải	Sử dụng chế độ Half /Full Duplex tức truyền dẫn một hoặc hai chiều tại một thời điểm.	Sử dụng chế độ Full Duplex tức truyền dẫn hai chiều trên cùng một đường mạng tại một thời điểm.
Địa chỉ sử dụng	Switch ghi lại địa chỉ MAC của các thiết bị kết nối tương ứng với cổng kết nối.	Router ghi nhận địa chỉ IP Address của các thiết bị kết nối vào.
Số cổng kết nối	4/8/12/16/24/48/64 cổng	2/4/5/8 cổng
Loại mạng thường sử dụng	LAN	LAN/ WAN
Loại thiết bị	Multicast	Routing

Xem thêm:

Hy vọng những thông tin mà Mạng FPT chia sẻ có thể giúp ích cho bạn Switch là gì ? Các chức năng và vai trò của Switch ? Nếu bạn có bất cứ câu hỏi gì hãy liên hệ với chúng tôi hoặc để lại phần bình luận phía dưới nhé.

Hãy liên hệ với MangFPT để biết thêm chi tiết về các các thông tin sản phẩm hoặc ưu đãi lắp mạng FPT mà nhà mạng FPT đang cung cấp nhé: