Bộ Chuyển Mạch Switch Là Gì? Chức Năng Của Switch, Lợi Ích Khi Sử Dụng Switch
Bộ chuyển mạch Switch và bộ định tuyến Router kết nối mạng. Hai phần của thiết bị trông giống nhau và thực hiện một số chức năng tương tự. Nhưng mỗi thiết bị có chức năng riêng biệt của nó để thực hiện trên internet. Cùng AnNhienPro tìm hiểu Switch mạng là gì? Và các chức năng của Switch là gì? Và lợi ích khi sử dụng Switch ở bài viết dưới đây nhé.
1. Bộ chuyển mạch Switch Là Gì?
Ngay bây giờ sẽ là câu trả lời dành cho những ai đang quan tâm. Bộ chuyển mạch Switch (BCM Switch) là thiết bị chuyển mạch trong hệ thống mạng. Chúng được sử dụng để kết nối các đoạn mạng vào với nhau theo kiểu hình sao (Star).
Theo đó, Bộ chuyển mạch Switch chính là thiết bị trung tâm. Bên cạnh đó, các thiết bị BCM Switch hiện đại hơn có hỗ trợ công nghệ Full Duplex. Còn được sử dụng để mở rộng băng thông của đường truyền.
Bộ chuyển mạch Switch giống như cảnh sát giao thông phân luồng dữ liệu của một mạng cục bộ. Nó có khả năng chọn đường dẫn để quyết định chuyển frame (đơn vị tầng liên kết dữ liệu). Nên mạng LAN hoạt động hiệu quả hơn.
Bộ chuyển mạch Switch có khả năng nhận dạng máy được kết nối với nó. Nhờ cách đọc địa chỉ MAC nguồn trong frame nó nhận được. Khi hai máy trong mạng liên lạc với nhau. Chính Switch sẽ tạo mạch ảo giữa hai cổng tương ứng mà không làm ảnh hưởng đến lưu thông trên các cổng khác.
2. Chức năng của bộ chuyển mạch Switch là gì?
Bộ chuyển mạch 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.
Bộ chuyển mạch 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.
BCM 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.
BCM 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.
Lưu ý:
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. Nguyên lí hoạt động của bộ chuyển mạch Switch:
Tăng nhiều hơn lượng băng thông dành cho mỗi người dùng bằn lĩng cách tạo ra miền đụng độ nhỏ hơn.
Bộ chuyển mạch Switch bảo đảm cung cấp băng thông nhiều hơn cho người dùng bằng cách tạo ra các miền đụng độ nhỏ hơn. Bộ chuyển mạch Switch chia nhỏ mạng LAN thành nhiều đoạn mạng (segment) nhỏ.
Mỗi segment này là một kết nối riêng giống như một làn đường riêng 100 Mbps. Mỗi server có thể đặt trên một kết nối 100 Mbps riêng.
Trong các hệ thống mạng hiện nay, Fast Ethernet Switch được sử dụng làm đường trục chính cho mạng LAN, còn Ethernet Switch, Ehternet Hub hoặc Fast Ethernet Hub được sử dụng kết nối xuống các máy tính.
Khi các ứng dụng mới như truyền thông đa phương tiện, video hội nghị, ngày càng trở nên phổ biến hơn thì mỗi máy tính sẽ được một kết nối 100 Mbps riêng vào Switch.
4. Các loại bộ chuyển mạch Switch:
Có một số loại Switch trong mạng ngoài các thiết bị vật lý, đó là:
4.1. Virtual Switch:
Các Virtual switch là các software-only switch được khởi tạo trong virtual machine (VM) hosting.
4.2. Routing Switch:
Một Routing Switch kết nối LAN; ngoài việc thực hiện MAC-based Layer 2 switching, nó cũng có thể thực hiện các chức năng định tuyến tại OSI Layer 3 (the network layer) hướng lưu lượng truy cập dựa trên Internet Protocol (IP) address trong mỗi gói.
4.3. Workgroup Switch:
Đây là loại thiết bị chuyển mạch được thiết kế để nối trực tiếp các máy tính với nhau, nhằm hình thành một mạng ngang hàng. Như vậy, một cổng của bộ chuyển mạch sẽ chỉ có một địa chỉ máy tính tương ứng trong bảng địa chỉ với giá thành thấp hơn các loại khác. Chính vì thế, Workgroup Switch không cần phải có bộ nhớ lớn hay tốc độ xử lý cao.
4.4. Segment Switch:
Segment Switch nối các Hub hay Workgroup Switch với nhau, từ đó hình thành một liên mạng ở tầng hai. Với mỗi cổng trong trường hợp này sẽ có nhiều địa chỉ máy tính tương ứng. Vì vậy, segment switch đòi hỏi bộ nhớ phải đủ lớn và tốc độ xử lý cao để có thể xử lý lượng lớn thông tin tại bộ chuyển mạch.
4.5. Backbone Switch:
Backbone Switch kết nối các Segment Switch với nhau. Do đó yêu cầu là phải có bộ nhớ lớn, tốc độ tải rất nhanh để chứa được địa chỉ cho tất cả các máy tính trong toàn hệ thống và kịp thời hoán chuyển dữ liệu giữa các nhánh mạng. Tách biệt giao thông trên từng đoạn mạng
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.
5. Lợi ích khi sử dụng bộ chuyển mạch Switch:
Có thể các bạn đã hình dung ra được phần nào lợi ích của thiết bị chuyển mạch là gì, nó cần thiết như thế nào đối với tổ chức hay doanh nghiệp.
Bộ chuyển mạch Switch giúp cho các hoạt động diễn ra một cách song công (có thể đọc – ghi, nghe – nói) cùng lúc trên cùng một thiết bị. Ưu việt hơn khi không phải chia sẻ băng thông giống như các thiết bị tương tự khác, không ảnh hưởng đến kênh truyền khác cũng như không bị ảnh hưởng bởi chúng.
Hơn nữa với cơ chế tự kiểm tra lỗi Frame nên sẽ giảm tỉ lệ lỗi trong Frame, các gói tin tốt khi được nhận sẽ được lưu lại trước khi chuyển đi (công nghệ store-and-forward).
Bộ chuyển mạch Switch hoạt động chủ yếu ở tầng liên kết dữ liệu Layer 2 hay còn gọi là Switch Layer 2 trong mô hình tham chiếu OSI (mô hình lý giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông giữa các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng).
Nó có thể giới hạn lưu lượng truyền đi ở mức ngưỡng nào đó. Một Switch Layer 2 đi kèm với các loại giao diện khác nhau như 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps… Tất nhiên là nó cũng hỗ trợ giao tiếp Full-duplex trên mỗi cổng của nó.
Không chỉ có thế, mỗi BCM Switch đều tạo điều kiện để mở rộng mạng và kết nối với phần còn lại của mạng thông qua các cổng Uplink tốc độ cao. Ở đây có thể kết nối với các thiết bị chuyển mạch Switch Layer 2 khác hay các Switch Layer 3 định tuyến.
Tóm lại, một Bộ chuyển mạch Switch hoạt động như một bộ điều khiển trung tâm. Cho phép tất cả các thiết bị kết nối đến nó giao tiếp hiệu quả.
6. Tổng kết:
Trên đây, AnNhienPro đã giới thiệu đến bạn bộ chuyển mạch Switch là gì? Chức năng, nguyên lí hoạt động của bộ chuyển mạch Switch là gì? Các loại bộ chuyển mạch Switch phổ biến và lợi ích khi sử dụng BCM Switch.
Cảm ơn bạn đã đọc, AnNhienPro cung cấp các dịch vụ khác, nếu bạn có nhu cầu sử dụng dịch vụ tại AnNhienPro. Đừng ngần ngại mà hãy liên hệ ngay với chúng tôi nhé.
Thân ái.
