Switch Layer 3 là gì? Đặc điểm, chức năng của Switch Layer 3

Nếu bạn đang quản lý một hệ thống mạng cục bộ (mạng LAN) của tổ chức, công ty, doanh nghiệp,... thì chắc hẳn bạn đã quá quen thuộc với Switch Layer 3. Vậy Switch Layer 3 là gì? Điều gì khiến Switch Layer 3 được đánh giá tốt trên thị trường?

Tất cả câu trả lời sẽ được Việt Tuấn chia sẻ ngay trong bài viết dưới đây.

1. Switch Layer 3 là gì?

Switch Layer 3 là thiết bị kết hợp chức năng của switch và router. Nói một cách đơn giản Switch Layer 3 là thiết bị chuyển mạch, hoạt động như một công tắc để kết nối các thiết bị trong cùng một hệ thống mạng LAN ảo (VLAN) với tốc độ rất nhanh và được tích hợp trí thông minh định tuyến IP. Nhờ vậy mà Switch Layer 3 có thể tăng gấp đôi vai trò của một bộ định tuyến thông thường.

Thiết bị chuyển mạch Switch Layer 3 có thể hỗ trợ thực hiện các giao thức định tuyến như kiểm tra gói thông tin, luân chuyển hoặc đưa ra những quyết định định tuyến dựa trên các địa chỉ nguồn và đích được chỉ định sẵn. 

Một số sản phẩm Switch Layer 3 được sử dụng nhiều hiện nay như: UniFi Switch Pro 24 USW-Pro-24, Planet SGS-6341-24T4X, Planet SGS-6341-48T4X, UniFi Switch PRO 48 USW-Pro-48,....

 Tìm hiểu: Switch công nghiệp là gì? 

2. Đặc điểm và chức năng của Switch Layer 3

Khi các phiên bản của thiết bị chuyển trước đó như Switch Layer 2 dần bộc lộ nhiều yếu điểm, Switch Layer 3 đã được ra mắt và trở thành lựa chọn hàng đầu cho các công ty bởi những đặc điểm và chức năng ưu việt. 

2.1. Đặc điểm của Switch Layer 3 

• Switch Layer 3 phân loại QoS dựa trên IP

Switch Layer 3 sẽ thực hiện QoS (Quality of Service) mạng IP, tức là xử lý lưu lượng trong mạng truyền số liệu và sử dụng bộ giao thức IP (Internet Protocol) nhằm đảm bảo các loại lưu lượng có yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau được đối xử ưu tiên theo thứ tự quan trọng

• Sở hữu tính năng vượt trội hơn những sản phẩm trước đó

Switch Layer 3 vừa có những chức năng cao cấp như Switch Layer 2, vừa có thể đảm bảo thực hiện các hoạt động trên thông tin của cả dòng Switch Layer 4. Có thể kể đến một số tính năng nổi bật như:

• • Tính năng hỗ trợ xác thực 802.1x và phân loại QoS
  • Phát hiện lỗi lặp lại và kiểm tra ARP (Address Resolution Protocol)
  • Có thể hoạt động an toàn ở nhiều nơi
• Switch Layer 3 là một dạng Định tuyến động

Một đặc điểm khác biệt của Switch Layer 3 là khả năng Định tuyến động. Khả năng có thể hỗ trợ các giao thức định tuyến động là một trong những định danh thực sự của bộ chuyển mạch này. Hầu hết các giao thức dựa trên định tuyến động có thể được dùng để liên kết các mạng lớn với nhau và chia sẻ các bảng định tuyến giữa các mạng này. Người dùng cũng có thể cho phép định tuyến động của lưu lượng multicast trong hệ thống mạng.

• Khác biệt so với lưu lượng định tuyến

Một điểm khác biệt lớn so với lưu lượng định tuyến là Switch Layer 3 có thể bao gồm một số lượng lớn các chức năng yêu cầu khả năng hiểu thông tin địa chỉ có trên IP có trong lưu lượng truy cập khi chuyển đổi.

Ngoài ra, công dụng nói trên cũng đồng nghĩa với việc thiết bị Switch này có khả năng áp dụng các phân loại QoS dựa trên IP Subnet hoặc gắn thẻ lưu lượng VLAN dựa trên địa chỉ IP thay vì cấu hình một cổng thủ công.

 Tìm hiểu: Switch Layer 2 là gì?

2.2. Chức năng chính của Switch Layer 3

Switch Layer 3 còn được gọi là Ethernet, là một thiết bị chuyển mạch đa chức năng. Ngoài việc liên thông mạng con, thiết bị này cũng có nhiều chức năng khác, đảm bảo đáp ứng nhu cầu của người dùng.

• Thực hiện hoạt động định tuyến Router

Chức năng đầu tiên của thiết bị này chắc chắn phải nhắc đến việc Switch Layer 3 có khả năng thực hiện định tuyến router để liên thông với các mạng con khác hoặc các mạng Campus Area Network (CAN) và cũng có thể liên thông với các mạng con trong hệ thống mạng ảo VLANs.

Ngoài ra, Switch Layer 3 cũng được hỗ trợ để truyền tải tập tin được đảm bảo an toàn gần như tuyệt đối. Trong quá trình truyền tải tập tin đến đúng thời điểm và địa chỉ đã được định sẵn trong các gói tập tin. Nhờ chức năng này, người dùng có thể hạn chế hoàn toàn những rủi ro có thể gặp phải khi có các truy cập ngoài quyền kết nối. 

• Xử lý các trường hợp tắc nghẽn băng thông

Một trong những chức năng quan trọng của Switch Layer 3 là có thể kiểm soát và xử lý các trường hợp tắc nghẽn băng thông. Khi mức sử dụng băng thông tăng lên trong mạng và các cổng SFP 1G được sử dụng cho các công suất tối đa của một thiết bị thì không thể dựa vào các liên kết module quang 1G để xử lý việc di chuyển các gói tập tin này trên hệ thống mạng. 

Hầu hết các thiết bị Switch Layer 3 là các điểm truy cập không dây thường sẽ xử lý được hơn 1G băng thông tổng hợp và có thể lớn hơn các mạng xử lý. Các WAP có trong Switch Layer 3 có thể sử dụng các cổng Ethernet 1G kép để có thể tổng hợp nhiều kết nối có dây của chúng và tăng tổng số dung lượng băng thông có thể xử lý.

Trong môi trường không dây, khi có mật độ WAP dày đặc trong cấu hình và được xử lý trên cùng một switch duy nhất, các cổng 10G là chìa khóa để mở các nút nghẽn mạng cục bộ. Điều này cũng áp dụng cho những tiến bộ trong lưu trữ đính kèm trên mạng.

• Xây dựng bảng thông tin có liên quan đến các gói thông tin 

Switch Layer 3 có khả năng hỗ trợ thực hiện việc xây dựng các bảng tổng hợp có liên quan đến những gói thông tin. Từ đó đảm bảo trong quá trình truyền tin sẽ không xảy ra nhầm lẫn địa chỉ chuyển đến đúng địa chỉ theo yêu cầu của người dùng. Nói dễ hiểu hơn, các thiết bị Switch sẽ nhận dữ liệu từ các cổng port được chuyển từ các máy tính trong hệ thống.

Sau đó bắt đầu phân tích và tổng hợp ròng cho ra một bảng dùng để đối chiếu trước khi gửi đi. Đây chính là một trong những chức năng của Switch được nhiều người đánh giá cao.

• Có khả năng kết nối được nhiều segment 

Trong một hệ thống mạng cục bộ, có rất nhiều máy tính tham gia và khi hai máy tính liên kết với nhau, công dụng của Switch là tìm hiểu thiết bị nào đang kết nối với cổng của nó. Tiếp đó, thiết bị sẽ thực hiện thiết lập mạng ảo giữa hai cổng với nhau sao cho tương thích nhất mà không gây gián đoạn đến việc chuyển tiếp các thông tin trong hệ thống. 

• Có khả năng chia nhỏ hệ thống mạng LAN

Một tính năng đặc biệt của Switch Layer 3 là chia nhỏ hệ thống mạng LAN thành các hệ thống mạng LAN thành segment nhỏ hơn để các thiết bị có thể kết nối một cách dễ dàng hơn. Nhờ có tác dụng này, Switch Layer 3 sẽ giảm thiểu những miền đụng độ.

 Tham khảo: Switch mạng là gì?

3. Ứng dụng của Switch Layer 3

Switch Layer 3 là thiết bị chuyển mạch được ưa chuộng nhất hiện nay trong các hệ thống mạng công nghiệp, các ứng dụng AV và việc sử dụng video, âm thanh đều cần Switch layer 3 để phân phối IP hoặc IP camera.

• Có khả năng hỗ trợ cho các ứng dụng AV

Nhiều ứng dụng AV đang dần tận dụng được lợi thế của thiết bị chuyển mạch Switch Layer 3 để tạo ra các tính năng chuyên biệt khi cần sửa đổi. Tuy nhiên Switch Layer 3 cũng có những yêu cầu riêng khi sử dụng như định tuyến như định tuyến tĩnh, định tuyến đa tuyến, QoS, VLAN nâng cao. 

Ngoài ra, với những loại âm thanh nâng cao qua phân phối IP và việc sử dụng QoS để phân loại và sắp xếp mức độ ưu tiên lưu lượng âm thanh và thời gian được định sẵn. Ngoài ra đối với một số cấu trúc liên kết thì lưu lượng này qua Lớp 3 là điều cần thiết. Không chỉ các cấu trúc liên kết, các giao thức Định tuyến Đa hướng Động như PIM - giao thức đa phương tiện độc lập có thể được sử dụng. 

Điều tương tự cũng có thể áp dụng cho những video lớn trên các giải pháp IP hoặc Camera sử dụng multicast (một gói tin đơn lẻ). Những luồng này có thể được định tuyến giữa các VLAN sử dụng PIM. Điều này cũng có thể dễ dàng tối đa băng thông có sẵn trong các đường liên kết giữa các công tắc. 

• Chức năng tạo mạng VLANs ảo

Switch Layer 3 có thể tạo ra hệ thống mạng VLANs ảo có thể kết nối trực tiếp. Trong quá khứ, các router là thiết bị đảm nhận công việc trên, tuy nhiên cho đến hiện tại, Switch Layer 3 đã được tích hợp chức năng này, do đó cũng giảm thiểu thiết bị cho người dùng. Các bộ chuyển mạch Switch Layer 3 có thể dùng những tài nguyên có sẵn được dùng cho truyền tin bất kể là hệ thống mạng WAN hay mạng LAN. 

4. Nên chọn mua Switch Layer 3 hãng nào?

Hiện nay rất nhiều thiết bị Switch Layer 3 được ra mắt, người dùng cần tìm hiểu những ưu, nhược điểm của mỗi sản phẩm. Dưới đây là một vài gợi ý của chúng tôi để bạn có thể lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu riêng.

Bên cạnh những thiết bị Switch Layer 3 nói trên, các dòng sản phẩm Switch khác cũng có những tính năng và hiệu quả sử dụng tương tự, thậm chí là vượt trội hơn. Đơn cử có thể kể đến các thiết bị Switch hiện đang được Việt Tuấn phân phối như: UniFi Switch Pro 24 (USW-Pro-24), UniFi Switch Pro 24 PoE (USW-Pro-24-PoE) , UniFi Switch Enterprise 24 PoE (USW-Enterprise-24-PoE), Mikrotik CRS312-4C+8XG-RM... cũng là sản phẩm được nhiều khách hàng lựa chọn.  

Tổng kết

Trong bài viết trên đây, chúng tôi đã tổng hợp toàn bộ thông tin liên quan đến Switch Layer 3 là gì, cũng như những đặc điểm, chức năng mà bạn cần lưu ý. Hy vọng với những kiến thức được Việt Tuấn chia sẻ sẽ giúp bạn có được sự lựa chọn thiết bị mạng phù hợp phục vụ cho công việc cũng như cuộc sống.

Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!

Đừng quên cập nhật Viettuans.vn thường xuyên để có thêm nhiều thông tin hữu ích về kiến thức mạng, quản trị mạng nhé.