Bộ chuyển mạch Switch

Trong thời đại công nghệ số bùng nổ, nhu cầu kết nối internet ngày càng tăng cao. Tuy nhiên, hệ thống mạng truyền thống với số lượng thiết bị ngày càng gia tăng thường gặp phải tình trạng nghẽn mạng, ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng. Do đó, Switch mạng được xem như giải pháp tối ưu giúp mở rộng và tối ưu hóa hệ thống mạng, mang đến trải nghiệm kết nối internet mượt mà và ổn định hơn. Hãy cùng Việt Tuấn tìm hiểu chi tiết về thiết bị chuyển mạch Switch trong bài viết dưới đây nhé!

Switch mạng là gì?

Switch mạng hay còn gọi bộ chuyển mạch là thiết bị chuyên dụng dùng để kết nối các thiết bị trong mạng LAN, tạo thành một hệ thống mạng hoàn chỉnh. Giống như một "cảnh sát giao thông" thông minh, Switch đảm nhiệm việc phân luồng dữ liệu hiệu quả, đảm bảo hoạt động trơn tru cho mạng.

Điểm đặc biệt của thiết bị Switch so với Hub là khả năng định danh địa chỉ MAC nguồn trong mỗi gói tin (frame) nhận được, từ đó xác định máy tính cần truyền dữ liệu. Nhờ vậy, Switch chỉ chuyển tiếp dữ liệu đến đúng cổng đích, tránh tình trạng tràn lan, lãng phí băng thông như Hub.

Khác với Router, Switch mạng chỉ hoạt động trên cùng một mạng LAN, cho phép giao tiếp trực tiếp (node-to-node) giữa các thiết bị được kết nối. Trong khi thiết bị cân bằng tải được sử dụng để kết nối các mạng LAN khác nhau, hoạt động dựa trên việc chỉ định địa chỉ IP.

Với khả năng kết nối nhiều phân đoạn mạng (segment) và số lượng cổng (port) linh hoạt, Switch đáp ứng nhu cầu kết nối đa dạng cho hệ thống mạng, từ quy mô nhỏ đến lớn. Nhờ sự thông minh và hiệu quả, Switch trở thành thiết bị không thể thiếu trong việc xây dựng và vận hành mạng LAN trong các doanh nghiệp hiện nay.

Bộ chuyển mạch mạng có thể hoạt động ở layer 2 (lớp liên kết dữ liệu) hoặc layer 3 ( lớp mạng) trong mô hình OSI. Lớp 2 chuyển tiếp dữ liệu dựa trên địa chỉ MAC đích, trong khi lớp 3 chuyển tiếp dữ liệu dựa trên địa chỉ IP đích. Một số thiết bị chia mạng có thể làm cả hai.

Tuy nhiên, hầu hết các bộ chia mạng đều là switch lớp 2. Bộ chuyển mạch layer 2 thường kết nối với các thiết bị trong mạng của họ bằng cáp Ethernet. Cáp Ethernet là cáp vật lý cắm vào thiết bị thông qua cổng Ethernet.

Tham khảo thêm: So sánh switch layer 2 và switch layer 3, nên mua switch nào cho mạng cục bộ?

Nguyên lý hoạt động của thiết bị chuyển mạch Switch

Bộ Switch mạng đảm nhiệm việc chuyển tiếp dữ liệu được diễn ra hiệu quả hơn giữa các thiết bị được kết nối. Khi một thiết bị nguồn muốn gửi dữ liệu đến thiết bị đích, các thông tin sẽ được chuyển thành các gói tin và gửi đến switch. Thiết bị chia mạng với khả năng đọc địa chỉ MAC (địa chỉ vật lý) của thiết bị đích trong tiêu đề gói tin, sẽ xác định cổng kết nối tương ứng và chuyển tiếp gói tin đến đó. Quá trình này diễn ra nhanh chóng và chính xác, đảm bảo dữ liệu chỉ được gửi đến đúng thiết bị cần thiết, tránh tình trạng tràn lan, lãng phí băng thông.

Điểm đặc biệt của bộ chia mạng switch so với hub là Switch mạng sẽ thiết lập kết nối "riêng tư" giữa nguồn và đích, thay vì truyền dữ liệu tràn lan đến tất cả các thiết bị trong mạng. Nhờ vậy, việc truyền tải dữ liệu diễn ra hiệu quả hơn, giảm thiểu xung đột và đảm bảo băng thông được sử dụng tối ưu cho từng kết nối. Sau khi cuộc trò chuyện giữa nguồn và đích kết thúc, switch mạng sẽ tự động giải phóng kết nối, sẵn sàng cho các tương tác tiếp theo.

Trước đó Việt Tuấn đã có bài so sánh Switch và Hub bạn đọc có thể tham khảo thêm tại đây

Chức năng của bộ chuyển mạch Switch

Học địa chỉ MAC

Switch mạng tự động học địa chỉ MAC của các thiết bị kết nối trong mạng thông qua các giao thức học địa chỉ (Address Learning Protocol) như MAC learning hay Address Resolution Protocol (ARP).

Khi thiết bị Switch nhận được một frame dữ liệu, Switch sẽ đọc địa chỉ MAC nguồn và địa chỉ MAC đích của frame đó. Bên cạnh đó, thiết bị Switch sẽ tự động thêm địa chỉ MAC của thiết bị đó vào bảng CAM. Bộ chuyển mạch sẽ dựa vào địa chỉ MAC nguồn để biết thiết bị gửi frame kết nối trên giao diện nào. Qua đó, dựa vào địa chỉ đích để quyết định cổng nào sẽ chuyển tiếp frame dữ liệu tới đúng thiết bị đích. 

Ngược lại, nếu địa chỉ MAC đích không được biết, khung dữ liệu sẽ được chuyển tiếp tới tất cả các cổng ngoại trừ cổng nhận. Việc flooding chỉ xảy ra trong quá trình khởi tạo bộ chuyển mạch hoặc khi địa chỉ MAC đích không xác định.

Ngoài ra, bảng CAM sẽ bao gồm 3 trường: MAC Address, Port và Aging. Trong đó:

• MAC Address: Địa chỉ MAC được tìm thấy tại trường nguồn của tiêu đề Frame.
• Port: Lưu trữ thông tin giao diện kết nối mà Switch nhận được frame.
• Aging: Lưu trữ thông tin từ bộ đếm thời gian.

Bộ chia mạng sẽ gán một bộ đếm thời gian cho mỗi địa chỉ MAC được lưu trong bảng CAM để quản lý thời gian lão hóa. Tính năng lão hóa giúp bộ chuyển mạch Switch tự động loại bỏ các mục địa chỉ cũ trong bảng CAM sau một khoảng thời gian. Qua đó, giải phóng không gian để lưu trữ cho các địa chỉ MAC mới. Khi bảng địa chỉ MAC đã đầy, tính năng lão hóa sẽ giữ lại những địa chỉ MAC của các thiết bị liên tục gửi Frame trong mạng.

Tránh vòng lặp

Vấn đề vòng lặp gói tin trên Layer 2 hay Loop-layer 2 có thể gây hư hại rất lớn đến hệ thống mạng. Và giao thức Spanning Tree Protocol (STP) được ra đời để giải quyết vấn đề trên. Giao thức Spanning Tree hoạt động trên Layer 2 nhằm hỗ trợ các kết nối giữa các thiết bị dự phòng không để xảy ra bất kỳ tình trạng lỗi không đáng có, ngăn chặn các vòng lặp gói tin trong mạng có thể gây treo Switch hay vô hiệu hóa quá tình hoạt động của thiết bị.

Hiện nay, các dòng Switch đều được trang bị đa dạng các giao thức Spanning Tree Protocol như: STP, RSTP và MSTP…

Đọc thêm: Switch Layer 2 là gì? Chức năng, đặc điểm của switch Layer 2

Các chức năng nổi bật khác của Switch mạng

Bên cạnh các tính năng mà Việt Tuấn đã đề cập tại phần trên, các dòng Switch hiện nay cũng cung cấp 1 loạt các tính năng quan trọng như:

• Port Isolation: Quản lý khả năng giao tiếp, chuyển tiếp lưu lượng giữa 1 hay nhiều nhóm cổng kết nối cụ thể.
• QoS (Quality of Service): Cung cấp các tính năng QoS để ưu tiên lưu lượng mạng và quản lý băng thông, giúp đảm bảo chất lượng kết nối cho các ứng dụng quan trọng theo 1 hàng chờ ưu tiên.
• Port Mirroring: Sao chép dữ liệu gửi và nhận trên một cổng và chuyển tiếp sang một cổng khác để phân tích dữ liệu mạng hoặc giám sát lưu lượng.
• Loop Prevention: Ngăn chặn và phát hiện các vòng lặp trong mạng để tránh sự cố Broadcast Storm có thể gây đình trệ hệ thống mạng.
• Bảo mật mạng: Các tính năng bảo mật như 802.1X, MAC filtering, và Access Control Lists (ACLs) giúp kiểm soát quyền truy cập mạng và bảo vệ dữ liệu.
• Link Aggregation: Hỗ trợ tổng hợp băng thông link aggregation tạo ra các kết nối tốc độ cao hơn, phục vụ các ứng dụng yêu cầu băng thông cao.

Lợi ích của thiết bị chuyển mạch Switch

Với khả năng kết nối nhiều thiết bị cùng lúc, bộ chia mạng Switch đóng vai trò là trung tâm chuyển tiếp trong mạng lưới, giúp:

• Tăng băng thông mạng: Bộ chuyển mạch mạng giúp tăng hiệu suất của bộ định tuyến bằng cách quản lý lưu lượng dữ liệu hiệu quả hơn. Thay vì truyền dữ liệu tràn lan như hub, bộ chuyển mạch kết nối nhiều thiết bị và cung cấp băng thông chuyên dụng cho từng thiết bị. Điều này dẫn đến tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn và đáng tin cậy hơn, đặc biệt quan trọng trong môi trường mạng hiện đại có nhịp độ cao.
• Giảm tải cho PC chủ: Thiết bị Switch giúp giảm gánh nặng xử lý mạng cho từng PC chủ. Khác với hub, bộ chuyển mạch chỉ chuyển tiếp dữ liệu đến các thiết bị liên quan, loại bỏ tình trạng tràn ngập dữ liệu không cần thiết trên mạng. Nhờ vậy, mỗi thiết bị chỉ xử lý dữ liệu dành riêng cho nó, giảm thiểu tải trọng cho PC chủ và nâng cao hiệu suất tổng thể của mạng.
• Tăng tốc độ truyền dữ liệu: Bộ chuyển mạch Switch giúp giảm thiểu xung đột dữ liệu và quản lý lưu lượng hiệu quả hơn, tạo môi trường mạng thông thoáng cho việc truyền tải dữ liệu. Nhờ vậy, tốc độ truyền dữ liệu được cải thiện đáng kể, góp phần nâng cao hiệu suất mạng tổng thể.
• Cách ly miền va chạm: Bộ chuyển mạch giúp chia nhỏ mạng thành các miền va chạm riêng biệt, mỗi kết nối với bộ chuyển mạch đại diện cho một miền. Nhờ vậy, xung đột dữ liệu chỉ giới hạn trong phạm vi kết nối đó, không ảnh hưởng đến toàn mạng. Việc cách ly này giúp ngăn chặn sự gián đoạn do xung đột dữ liệu, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định cho mạng.
• Hiệu suất mạng tối ưu: Mỗi máy trạm được kết nối với bộ chuyển mạch sẽ có một đường truyền mạng chuyên dụng, loại bỏ tình trạng cạnh tranh tài nguyên mạng với các thiết bị khác. Nhờ vậy, hiệu suất mạng được đảm bảo ổn định và nhất quán, đáp ứng nhu cầu truy cập dữ liệu và ứng dụng của người dùng.
• Tăng cường bảo mật: Thiết bị Switch cung cấp các tính năng bảo mật tiên tiến giúp kiểm soát truy cập vào mạng hiệu quả. Quản trị viên có thể thiết lập danh sách kiểm soát truy cập (ACL) để chỉ định các thiết bị và người dùng được phép truy cập vào các phân đoạn mạng cụ thể. Ngoài ra, các tính năng bảo mật như MAC filtering, port security và VLAN cũng giúp bảo vệ mạng khỏi các mối đe dọa xâm nhập và truy cập trái phép.
• Giám sát và phân tích mạng: Bộ chia mạng Switch cung cấp thông tin chi tiết về lưu lượng dữ liệu, giúp quản trị viên mạng theo dõi hiệu suất mạng, xác định các điểm nghẽn và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng băng thông.
• Truyền dữ liệu tốc độ cao: Switch chia mạng cho phép các thiết bị trong mạng giao tiếp với nhau ở tốc độ cao hơn nhiều so với kết nối internet, đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu lớn, hội nghị video và chơi game trực tuyến mượt mà.
• Khả năng tùy chỉnh linh hoạt: Các bộ chuyển mạch cao cấp hỗ trợ các module có thể cắm được, cho phép người dùng mở rộng chức năng của bộ chuyển mạch theo nhu cầu, ví dụ như thêm cổng Ethernet, cổng quang hoặc hỗ trợ các giao thức mạng mới.

Ứng dụng của Switch mạng hiện nay

Cục Switch chia mạng đóng vai trò thiết yếu trong việc kết nối và truyền tải dữ liệu hiệu quả, được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực:

• Mạng doanh nghiệp: Thiết bị chuyển mạch Switch là thành phần không thể thiếu trong các mạng doanh nghiệp, giúp kết nối các thiết bị như máy tính, máy chủ, điện thoại IP và nhiều thiết bị mạng khác. Nhờ có switch, việc truyền tải dữ liệu được tối ưu hóa, tốc độ nhanh hơn và độ trễ giảm thiểu, góp phần nâng cao hiệu suất hoạt động cho toàn bộ mạng lưới doanh nghiệp.
• Mạng viễn thông: Trong lĩnh vực viễn thông, switch mạng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thiết bị di động, thiết bị định vị GPS và các thiết bị khác, đảm bảo đường truyền dữ liệu ổn định và tốc độ cao. Nhờ vậy, người dùng có thể trải nghiệm các dịch vụ viễn thông như gọi điện, nhắn tin, truy cập internet một cách mượt mà và nhanh chóng.
• Truyền tải video: Bộ chia mạng LAN Switch kết nối camera, máy chủ video và các thiết bị mạng khác, đảm bảo truyền tải video ổn định và chất lượng cao. Switch giúp tối ưu hóa băng thông, giảm thiểu hiện tượng giật lag và nhiễu, mang đến trải nghiệm xem video tốt nhất cho người dùng.
• Mạng IoT: Cục chia mạng LAN Switch kết nối các thiết bị IoT như cảm biến, bộ điều khiển và thiết bị mạng, đảm bảo truyền tải dữ liệu nhanh chóng và ổn định. Nhờ vậy, việc thu thập và phân tích dữ liệu từ các thiết bị IoT trở nên hiệu quả hơn, giúp đưa ra các quyết định kịp thời và chính xác.
• Công nghiệp: Switch mạng đóng vai trò kết nối các thiết bị đo, kiểm soát và thiết bị mạng khác, giúp tự động hóa các quy trình sản xuất và vận hành, đảm bảo kết nối ổn định và đáng tin cậy, cho phép hệ thống điều khiển tự động hoạt động chính xác và hiệu quả, góp phần nâng cao năng suất và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp.

Một số thương hiệu Switch mạng nổi tiếng

1. Switch MikroTik

MikroTik là một công ty công nghệ đến từ Latvia, thành lập năm 1996, nổi tiếng với các sản phẩm về mạng và viễn thông. Ban đầu, công ty tập trung phát triển hệ điều hành cho router - RouterOS, sau đó mở rộng sang sản xuất phần cứng. Các thiết bị Switch MikroTik được thiết kế để tối ưu hóa cho các hệ thống mạng nhỏ đến trung bình và có giá cả phải chăng, mang đến các giải pháp hiệu quả với tính năng phong phú nhưng không tốn kém.

Một trong những điểm nổi bật của MikroTik là việc tích hợp chặt chẽ phần mềm và phần cứng. RouterOS, hệ điều hành của MikroTik, không chỉ mạnh mẽ mà còn dễ dàng tùy biến, cho phép người dùng cấu hình nhiều tính năng từ cơ bản đến nâng cao mà thường chỉ xuất hiện ở các dòng sản phẩm cao cấp hơn. Các dòng sản phẩm switch như MikroTik CRS (Cloud Router Switch) nổi tiếng với sự linh hoạt, hỗ trợ đầy đủ các giao thức mạng hiện đại và tính năng Layer 3, Layer 2.

2. Switch Ubiquiti

Ubiquiti Networks, thành lập năm 2005 tại Mỹ đã nhanh chóng vươn lên trở thành một trong những tên tuổi lớn trong ngành công nghệ mạng, nổi tiếng với các giải pháp mạng không dây và có dây cho doanh nghiệp vừa và nhỏ. Ubiquiti có triết lý thiết kế các sản phẩm với mục tiêu đơn giản hóa việc triển khai mạng và cung cấp giải pháp dễ sử dụng, đồng thời vẫn đảm bảo tính linh hoạt và mở rộng.

Một trong những dòng sản phẩm thành công nhất của Ubiquiti là UniFi, trong đó các switch UniFi được thiết kế để tích hợp hoàn hảo với các giải pháp mạng không dây và thiết bị IoT. Các thiết bị của Ubiquiti thường đi kèm với hệ thống quản lý mạng tập trung thông qua nền tảng UniFi Controller giúp dễ dàng giám sát và quản lý từ xa toàn bộ hệ thống mạng.

Ubiquiti không chỉ chú trọng đến hiệu năng mà còn hướng đến việc cung cấp các thiết bị có kiểu dáng hiện đại, tinh tế nhằm tiếp cận được nhiều người dùng hơn, từ các doanh nghiệp nhỏ cho đến các tổ chức lớn. 

3. Switch Cisco

Thương hiệu Cisco Systems được thành lập vào năm 1984, là một trong những tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới chuyên về mạng và thiết bị viễn thông. Cisco nổi tiếng với các giải pháp dành cho hệ thống mạng quy mô lớn, từ trung tâm dữ liệu, doanh nghiệp, cho đến các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Thương hiệu Cisco gắn liền với sự tin cậy và bảo mật với các giải pháp phù hợp cho môi trường mạng phức tạp, yêu cầu hiệu suất cao.

Cisco cung cấp rất nhiều dòng sản phẩm switch mạng, trong đó nổi bật nhất là các dòng Catalyst và Nexus. Cisco Catalyst là lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp cần một hệ thống mạng với tính năng quản lý tập trung, khả năng bảo mật cao và hiệu suất mạnh mẽ. Dòng Nexus mặt khác thường được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu, hỗ trợ các công nghệ mới nhất như SDN (Software-Defined Networking) và bảo mật dựa trên phần mềm.

Cisco cũng nổi bật với hệ sinh thái công nghệ đa dạng, cho phép tích hợp các sản phẩm mạng với các dịch vụ đám mây, bảo mật và quản lý mạng cũng như cung cấp các giải pháp mạnh mẽ trong quản lý mạng từ xa và phân tích với sự hỗ trợ từ các nền tảng như Cisco DNA Center.

Tham khảo thêm các thiết bị Switch mạng Cisco tại đây

4. Switch Aruba (Hewlett Packard Enterprise - HPE)

Aruba Networks là một công ty con của Hewlett Packard Enterprise (HPE), được thành lập vào năm 2002 tập trung vào các giải pháp mạng doanh nghiệp, đặc biệt là mạng không dây. Từ khi trở thành một phần của HPE, Aruba đã mở rộng sang cung cấp các giải pháp mạng có dây và được đánh giá cao trong thị trường thiết bị mạng toàn cầu.

Aruba nổi tiếng với các sản phẩm switch dòng Aruba CX, được thiết kế để hỗ trợ các môi trường mạng hiện đại với khả năng tự động hóa cao và tích hợp mạnh mẽ với nền tảng quản lý tập trung Aruba Central. Các bộ chuyển mạch switch Aruba thường hỗ trợ nhiều tính năng bảo mật cao cấp giúp bảo vệ mạng khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài cũng như bên trong.

Aruba đặc biệt thành công trong việc cung cấp các giải pháp mạng toàn diện cho các doanh nghiệp vừa và lớn, tổ chức giáo dục và các hệ thống cần sự linh hoạt cao. Aruba cung cấp khả năng tích hợp chặt chẽ giữa các hệ thống mạng giúp quản lý hiệu quả và tối ưu hóa trải nghiệm của người dùng cuối. 

Việt Tuấn - Nhà phân phối Switch mạng chính hãng, giá tốt

Việt Tuấn tự hào là đơn vị cung cấp Switch mạng chính hãng đến từ các thương hiệu uy tín hàng đầu thế giới như Draytek, MikroTik, Ubiquiti, Ruckus, Aruba, Cisco,... Với vai trò nhà phân phối ủy quyền chính thức, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng:

• Sản phẩm chính hãng 100%, có đầy đủ giấy tờ CO/CQ, Datasheet, phụ kiện và hướng dẫn lắp đặt chi tiết.
• Mức giá cạnh tranh nhất thị trường, đi kèm nhiều ưu đãi hấp dẫn.
• Dịch vụ giao hàng miễn phí và nhanh chóng toàn quốc.
• Hỗ trợ khách hàng tận tâm trước, trong và sau bán hàng, đảm bảo quý khách luôn hài lòng.

Việt Tuấn cung cấp đầy đủ các dòng Switch phù hợp với mọi nhu cầu, từ văn phòng nhỏ đến doanh nghiệp lớn. Với đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp, giàu kinh nghiệm, chúng tôi luôn sẵn sàng tư vấn miễn phí, giúp bạn lựa chọn Switch phù hợp nhất với nhu cầu và ngân sách của mình. Hãy liên hệ ngay với Việt Tuấn để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất!

Từ khóa tìm kiếm: Đầu chia mạng, thiết bị chia mạng, ổ chia mạng, switch mạng, bộ chuyển mạch Switch, thiết bị chuyển mạch switch, bộ chia mạng, cục chia mạng, switch chia mạng, bộ chuyển mạch, cổng chia mạng, thiết bị switch...

Xem thêm

Rút gọn