Bộ chuyển mạch – Switch là gì? Công dụng – Phân loại

Switch hay bộ chuyển mạch được sử dụng phổ biến, tuy nhiên hiểu sâu về thiết bị này thì chắc chắn nhiều bạn còn chưa nắm được. Trong bài viết này chúng ta hãy cùng tìm hiểu về switch là gì? công dụng, cách dùng, phân loại các loại switch chia mạng.

1. Switch là gì?

Switch (hay bộ chuyển mạch) là bộ phận tối quan trọng trong mạng. Nó là thiết bị được dùng vào việc định tuyến hay nói rõ hơn, thiết bị này sẽ dựa vào các thuật toán đã cài đặt sẵn, các thông số cho trong giao thức cụ thể và các tham số trong nguồn dữ liệu để xác định, tạo ra một đường nối tạm với một thiết bị khác rồi trung chuyển dữ liệu đi.

Switch là thiết bị chuyển mạch để kết nối các đoạn mạng lại với nhau. Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch.

Switch cũng “học” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ.

Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch.

Ứng dụng của Switch

2. Tầm quan trọng của Switch là gì?

Switch quyết định chuyển frame dựa trên địa chỉ MAC, do đó nó được xếp vào thiết bị Lớp 2. Chính nhờ Switch có khả năng lựa chọn đường dẫn để quyết định chuyển frame nên mạng LAN có thể hoạt động hiệu quả hơn.

Switch nhận biết máy nào kết nối với cổng của nó bằng cách học địa chỉ MAC nguồn trong frame mà nó nhận được. Khi hai máy thực hiện liên lạc với nhau.

Switch chỉ thiết lập một mạch ảo giữa hai cổng tương ứng mà không làm ảnh hưởng đến lưu thông trên các cổng khác. Do đó, mạng LAN có hiệu suất hoạt động cao thường sử dụng chuyển mạch toàn bộ.

Switch tập trung các kết nối và quyết định chọn đường dẫn để truyền dữ liệu hiệu quả. Frame được chuyển mạch từ cổng nhận vào đến cổng phát ra. Mỗi cổng là một kết nối cung cấp chọn băng thông cho host.

Trong Ethernet Hub, tất cả các cổng kết nối vào một mạng chính, hay nói cách khác, tất cả các thiết bị kết nối Hub sẽ cùng chia sẻ băng thông mạng. Nếu có hai máy trạm được thiết lập phiên kết nối thì chúng sẽ sử dụng một lượng băng thông đáng kể và hoạt động của các thiết bị còn lại kết nối vào Hub sẽ bị giảm xuống.

Để giải quyết tình trạng trên, Switch xử lý mỗi cổng là một đoạn mạng (segment) riêng biệt. Khi các máy ở các cổng khác nhau cần liên lạc với nhau, Switch sẽ chuyển frame từ cổng này sang cổng kia và đảm bảo cung cấp chọn băng thông cho mỗi phiên kết nối.

3. Đặc điểm chính của Switch là gì?

Ethernet Switch chia hệ thống mạng ra thành các đơn vị cực nhỏ gọi là microsegment. Các segment như vậy cho phép các người dùng trên nhiều segment khác nhau có thể gửi dữ liệu cùng một lúc mà không làm chậm các hoạt động của mạng.

Bằng cách chia nhỏ hệ thống mạng, sẽ làm giảm số lượng người dùng và thiết bị cùng chia sẻ một băng thông. Mỗi segment là một miền đụng độ riêng biệt. Switch giới hạn lưu lượng băng thông chỉ chuyển gói tin đến đúng cổng cần thiết dựa trên địa chỉ MAC Lớp 2.

Tăng nhiều hơn lượng băng thông dành cho mỗi người dùng bằng cách tạo ra miền đụng độ nhỏ hơn.

Switch bảo đảm cung cấp băng thông nhiều hơn cho người dùng bằng cách tạo ra các miền đụng độ nhỏ hơn. Switch chia nhỏ mạng LAN thành nhiều đoạn mạng (segment) nhỏ.

4. Những tính năng chính của thiết bị switch là gì?

Là thiết bị chuyển mạch để kết nối các đoạn mạng trong thi công hệ thống mạng lan lại với nhau.

Có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch.

Switch cũng “học” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạ

Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ.

Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch.

5. Switch được chia thành những loại nào?

Workgroup switch

Là loại switch được thiết kế nhằm để nối trực tiếp các máy tính lại với nhau hình thành một mạng ngang hàng. Như vậy, tương ứng với một cổng của switch chỉ có một địa chỉ máy tính trong bảng dịa chỉ. Giá thành thấp hơn các loại khác. Vì thế, loại này không cần thiết phải có bộ nhớ lớn cũng như tốc độ xử lý cao.

Segment switch

Segment switch nối các Hub hay workgroup switch lại với nhau, hình thành một liên mạng ở tầng hai. Tương ứng với mỗi cổng trong trường hợp này sẽ có nhiều địa chỉ máy tính, vì thế bộ nhớ cần thiết phải đủ lớn. Tốc độ xử lý đòi hỏi phải cao vì lượng thông tin càn xử lý tại switch là lớn.

Backbone switch

Backbone switch nối kết các segment switch lại với nhau. Bộ nhớ và tốc độ xử lý của switch phải rất lớn để đủ chứa địa chỉ cho tất cả các máy tính trong toàn liên mạng và hoán chuyện kịp thời dữ liệu giữa các nhánh mạng.

Như vậy Switch thông thường được biết đến như là một thiết bị chuyển mạch, là một thiết bị dùng để kết nối các đoạn mạng với nhau theo mô hình mạng hình sao (Star). Theo mô hình này, switch đóng vai trò là thiết bị trung tâm, tất cả các máy tính đều được nối về đây.