Sự khác biệt giữa chế độ Bridge và chế độ Switch trên Router MikroTik

Khi thiết lập mạng máy tính, việc hiểu rõ các chế độ hoạt động của thiết bị là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Hai chế độ quan trọng trong các thiết bị mạng là chế độ Bridge và chế độ Switch, mỗi chế độ có những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt. Chế độ Bridge giúp kết nối các mạng con, trong khi chế độ Switch lại tối ưu hóa việc truyền tải dữ liệu trong cùng một mạng nội bộ. Mặc dù cả hai đều phục vụ cho mục đích kết nối mạng nhưng cách thức hoạt động và hiệu quả sử dụng lại rất khác nhau. Hãy cùng khám phá sự khác biệt giữa chế độ Bridge và chế độ Switch trong bài viết này.

Chế độ Bridge là gì?

Chế độ Bridge là một tính năng trên router và chỉ đơn giản đóng vai trò là cầu nối chuyển tiếp dữ liệu. Bình thường, router có nhiệm vụ phân tích, xử lý và phân phối tín hiệu mạng. Nhưng khi kích hoạt chế độ Bridge, router không còn thực hiện những tác vụ này nữa mà chỉ cho phép dữ liệu đi qua mà không thay đổi gì. Khi ở chế độ Bridge, router chỉ đóng vai trò trung gian để dữ liệu truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác mà không can thiệp vào luồng kết nối.

Ưu điểm nổi bật của chế độ Bridge

Chế độ Bridge mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống mạng, đặc biệt trong việc mở rộng kết nối và tối ưu hóa hiệu suất. Dưới đây là ba ưu điểm chính của chế độ này:

Tăng tính linh hoạt của mạng

Chế độ Bridge cho phép kết nối nhiều mạng với nhau, giúp các thiết bị trên các mạng khác nhau có thể giao tiếp trực tiếp. Khi bạn muốn kết nối mạng có dây (Ethernet) với mạng không dây (WiFi) hoặc khi cần kết nối nhiều mạng nội bộ trong cùng một hệ thống, giúp mở rộng phạm vi sử dụng mạng mà vẫn đảm bảo tính ổn định.

Cải thiện hiệu suất mạng

Một trong những lợi ích quan trọng nhất của chế độ Bridge là giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng bằng cách cho phép các thiết bị truyền dữ liệu trực tiếp với nhau mà không cần thông qua bộ định tuyến trung gian. Vì thế giảm tải cho router chính và hạn chế tình trạng nghẽn mạng khi có nhiều thiết bị truy cập đồng thời.

Ví dụ, nếu bạn có một hệ thống camera giám sát và cần lưu trữ dữ liệu trên một máy chủ nội bộ, chế độ Bridge sẽ cho phép camera và máy chủ kết nối trực tiếp, giúp tốc độ truyền tải nhanh hơn và giảm độ trễ

Quản lý mạng đơn giản hơn

Sử dụng chế độ Bridge giúp giảm bớt các bước cấu hình phức tạp khi thiết lập hệ thống mạng. Router hoạt động ở chế độ Bridge chỉ có nhiệm vụ chuyển tiếp dữ liệu, không cần xử lý các tác vụ như cấp phát địa chỉ IP (DHCP) hay dịch địa chỉ mạng (NAT). Do đó, bạn có thể dễ dàng quản lý mạng mà không phải lo về xung đột địa chỉ IP hoặc các vấn đề về cấu hình mạng.

Chế độ Switch là gì?

Chế độ Switch Mode là chế độ hoạt động của một thiết bị mạng giúp chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị trong cùng một mạng nội bộ (LAN). Khác với chế độ Bridge, Switch không chỉ chuyển tiếp dữ liệu mà còn có khả năng nhận biết địa chỉ MAC của từng thiết bị để truyền dữ liệu đúng đích, giúp tối ưu hiệu suất mạng. 

Khi một thiết bị trong mạng gửi dữ liệu, Switch sẽ kiểm tra địa chỉ MAC của thiết bị đích và chỉ gửi dữ liệu đến đúng thiết bị đó, thay vì phát tán toàn bộ dữ liệu như Hub giúp giảm tải băng thông, hạn chế xung đột dữ liệu và đảm bảo tốc độ truyền tải nhanh hơn. 

Chế độ Switch thường được sử dụng trong các hệ thống mạng doanh nghiệp hoặc gia đình để kết nối nhiều thiết bị có dây như máy tính, camera giám sát, máy in mà vẫn đảm bảo hiệu suất và bảo mật mạng tốt hơn

Ưu điểm nổi bật của chế độ Switch

Chế độ Switch mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống mạng, đặc biệt trong việc tối ưu hóa hiệu suất và tăng cường bảo mật. Cụ thể:

Tăng hiệu suất mạng

Switch có khả năng nhận diện và ghi nhớ địa chỉ MAC của từng thiết bị trong mạng, giúp truyền dữ liệu đến đúng thiết bị cần nhận thay vì gửi dữ liệu đến tất cả thiết bị, giúp giảm tải băng thông, hạn chế xung đột dữ liệu và tăng tốc độ truyền tải đáng kể. Nhờ đó, mạng hoạt động mượt mà và ổn định hơn, đặc biệt trong môi trường có nhiều thiết bị kết nối cùng lúc.

Giảm tình trạng tắc nghẽn mạng

Switch hoạt động theo nguyên tắc chuyển mạch cho phép nhiều thiết bị truyền và nhận dữ liệu đồng thời mà không ảnh hưởng đến nhau, hạn chế tình trạng nghẽn mạng thường gặp ở các thiết bị mạng cũ như Hub, nơi dữ liệu được phát đến tất cả thiết bị và có nguy cơ gây ra va chạm tín hiệu.

Tăng tính bảo mật

Vì Switch chỉ gửi dữ liệu đến đúng thiết bị nhận, thay vì phát tán ra toàn bộ mạng nên giảm nguy cơ bị đánh cắp dữ liệu. Một số Switch cao cấp còn hỗ trợ các tính năng bảo mật nâng cao như VLAN giúp phân tách mạng thành các khu vực riêng biệt để kiểm soát tốt hơn và ngăn chặn truy cập trái phép.

Hỗ trợ mở rộng mạng dễ dàng

Switch có thể kết nối với nhiều thiết bị mạng khác nhau như máy tính, máy in, camera giám sát và các thiết bị IoT mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động. Ngoài ra, nhiều dòng Switch hiện đại còn hỗ trợ cổng quang (Fiber) hoặc PoE (cấp nguồn qua Ethernet), giúp mở rộng mạng linh hoạt mà không cần quá nhiều dây cáp phức tạp.

Sự khác biệt giữa chế độ Bridge và chế độ Switch

Trong hệ thống mạng sử dụng Routerboard (các bo mạch định tuyến Mikrotik), có hai cách phổ biến để nhóm các cổng mạng lại với nhau nhằm thiết lập một mạng LAN duy nhất hoặc vận hành nhiều cổng với cùng một tính năng. Hai chế độ này là Bridge và Switch, mỗi chế độ có cơ chế hoạt động riêng và ảnh hưởng khác nhau đến hiệu suất của hệ thống.

Chế độ Switch - Xử lý ở cấp độ phần cứng

Trong chế độ Switch, các cổng mạng được kết nối với nhau thông qua một chip phần cứng chuyên dụng trên Routerboard. Chip này có khả năng tự động chuyển tiếp các frame dữ liệu giữa các cổng mà không cần CPU can thiệp, giúp tối ưu hóa hiệu suất xử lý mạng.

Khi thử nghiệm chế độ Switch, kết quả đo tải CPU chỉ vào khoảng 1%. Lý do là vì toàn bộ quá trình chuyển tiếp lưu lượng mạng được thực hiện ở mức phần cứng, tức là chip chuyển mạch sẽ trực tiếp xử lý các gói tin, thay vì phải truyền tải công việc lên CPU. Do đó, giảm tải đáng kể cho CPU, cho phép thiết bị hoạt động mượt mà ngay cả khi có lưu lượng lớn.

Vì toàn bộ lưu lượng mạng được xử lý ở cấp độ phần cứng, CPU không có quyền can thiệp sâu vào quá trình truyền dữ liệu, dẫn đến một số vấn đề tiềm ẩn như:

• Xung đột IP: Khi có nhiều thiết bị sử dụng cùng một địa chỉ IP, chip chuyển mạch không thể phát hiện và ngăn chặn xung đột này.
• Netcut, giả mạo DHCP: Vì CPU không giám sát trực tiếp các gói tin, các thiết bị độc hại có thể can thiệp vào hệ thống bằng cách gửi các gói DHCP giả mạo hoặc thực hiện tấn công Netcut để làm gián đoạn kết nối của các thiết bị khác.
• Cạnh tranh DHCP: Khi nhiều máy chủ DHCP cùng hoạt động trên một mạng, có thể xảy ra tình trạng cấp phát IP không mong muốn hoặc trùng lặp, gây lỗi kết nối.

Chế độ Bridge - Linh hoạt nhưng tiêu tốn tài nguyên CPU

Mặc dù không có chip chuyển mạch chuyên dụng như chế độ Switch nhưng với hệ điều hành RouterOS, các cổng vật lý vẫn có thể được gộp lại thành một nhóm, hoạt động tương tự như một thiết bị Switch. Các thiết bị trong mạng có thể giao tiếp với nhau mà không cần phần cứng bổ sung.

Một lợi thế quan trọng của chế độ Bridge là khả năng gộp cả card WiFi (wlan1, wlan2) vào nhóm cùng với các cổng Ethernet vật lý. Switch không thể thực hiện chức năng này, khiến Bridge trở thành lựa chọn tối ưu khi cần kết hợp mạng có dây và không dây trong cùng một phân đoạn.

Ngoài việc kết hợp các cổng Ethernet, chế độ Bridge còn hỗ trợ nhóm VLAN, mạng WiFi, VPN và EoIP (Ethernet over IP). Cấu trúc mạng trở nên linh hoạt hơn, phù hợp với các hệ thống yêu cầu khả năng kết nối đa dạng giữa nhiều công nghệ mạng khác nhau.

Toàn bộ quá trình xử lý trong chế độ Bridge diễn ra trên CPU. Khi lưu lượng mạng tăng cao, mức sử dụng CPU cũng tăng lên đáng kể. Quá trình xử lý từng frame dữ liệu thông qua phần mềm có thể gây quá tải nếu không được tối ưu hợp lý. Vì vậy, khi triển khai Bridge, cần tính toán khả năng chịu tải của CPU để đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.

Kết luận

Chế độ Switch và Bridge mỗi chế độ đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Switch mang lại hiệu suất vượt trội nhờ xử lý dữ liệu ở phần cứng, giảm tải cho CPU nhưng hạn chế khả năng kết hợp các cổng và công nghệ mạng khác nhau. Trong khi đó, Bridge mang lại sự linh hoạt tối đa khi kết hợp nhiều loại cổng nhưng lại đòi hỏi CPU xử lý, dễ làm tăng tải hệ thống. Việc lựa chọn chế độ phù hợp phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Nếu bạn cần hiệu suất cao và đơn giản, Switch là lựa chọn lý tưởng. Còn nếu cần quản lý và kết nối linh hoạt, Bridge sẽ đáp ứng tốt hơn.