So sánh 3 loại cấu trúc chuyển mạch
|
Trên thực tế, người dùng thường hiểu nhầm giữa các chức năng của ba loại thiết bị chuyển mạch Hub, Switch và Router. Vậy chúng khác nhau ở những đặc điểm gì? Show
 Hình ảnh: Vai trò của các thiết bị chuyển mạch trong mạng LAN
Ngày nay, hầu hết các loại router đều được trang bị nhiều chức năng quan trọng và nhất là nó có thể đảm nhận cả những chức năng của bộ chuyển mạch Hub, Switch. Đôi khi router còn kết hợp với hai thiết bị kia trong cùng một loại thiết bị, chính vì vậy, nếu như những khách hàng mới bắt đầu làm quen với chúng sẽ bị nhầm lẫn giữa các chức năng, tính năng của các thiết bị trên. Tuy nhiên, thực sự chúng lại mang những đặc điểm tương ứng với các chức năng riêng biệt để thực hiện sứ mệnh của mình trong bước gạch nối công nghệ thông tin. Những câu hỏi Router là gì? Switch mạng là gì? Chức năng của Hub ra sao? Chúng tôi sẽ cùng các bạn giải đáp những vấn đề đó. Từ đó, hãy cùng nhau tìm hiểu sự khác nhau giữa Hub, Switch và Router các bạn nhé! Hình ảnh: Định nghĩa của Hub, Switch và Router Hub là điểm trung tâm kết nối cho các thiết bị trong hệ thống mạng. Chúng được dùng để kết nối các mạng LAN, chúng có rất nhiều các cổng để thực hiện công việc đó. Khi một gói tin đến một cổng, nó được sao chép đến các cổng khác với mục đích để cho các cổng khác có thể nhận dạng được gói tin. Switch mạng – thiết bị chuyển mạch là một thuật ngữ được sử dụng khá phổ biến trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Chúng được xem là một thiết bị quan trọng dùng để kết nối các đoạn mạng với nhau theo mô hình mạng hình sao. Theo mô hình này, switch mạng đóng vai trò là thiết bị trung tâm, tất cả các máy tính đều được nối về đây trong một hệ thống mạng. Các loại switch mạng nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi các dữ liệu từ một cổng và từ đó kiểm tra địa chỉ đích rồi gửi tới một cổng tương ứng. Trên thị trường hiện nay có các loại Switch mạng được sử dụng phổ biến, rộng rãi trên các lĩnh vực khác nhau: Một loại là thiết bị Switch mạng có các cổng hoàn toàn là cổng quang ( Optical Switch) và một loại khác là loại chỉ hỗ trợ thêm cổng quang , các cổng SFP( Ethernet Support SFP). Router hay còn được gọi là bộ định tuyến, là thiết bị chuyển tiếp các gói dữ liệu dọc theo mạng. Chúng được nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN hoặc là kết nối một mạng LAN với nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP - Internet Service Provider). Router được định vị ở cổng vào, nơi mà có hai hoặc nhiều mạng kết nối. Router sử dụng các tiêu đề và bảng chuyển tiếp để xác định đường đi tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin, và chúng sử dụng các giao thức như ICMP để giao tiếp với nhau và xác định đường đi tốt nhất giữa hai máy trạm bất kỳ. Muốn sở hữu một Router chất lượng với giá cả phải chăng không thể không nghĩ ngay đến thiết bị mạng Cisco. Các loại Router Cisco thông dụng được kể tên sau đây: Router cisco 2911-SEC/K9, Router cisco 1941-HSEC+/K9, Router cisco 1921-SEC/K9 Thiết bị Router hoàn toàn khác biệt so với hai thiết bị chuyển mạch Hub và Switch. Trong khi hub hoặc switch liên quan tới việc truyền khung dữ liệu thì chức năng chính của router là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng. Một trong những đặc tính năng quan trọng của một gói tin là nó không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến cho biết nó sẽ đi đến đâu. Đối với Hub và Switch, mỗi thiết bị đều đóng vai trò kết nối trung tâm với cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một dạng dữ liệu được gọi là "frame" và mỗi frame đều mang theo dữ liệu. Với Hub, khi khung dữ liệu được truyền đi đến tất cả các cổng của thiết bị mà không cần phải phân biệt các cổng với nhau. Việc chuyển khung dữ liệu tới tất cả các cổng của hub để chắc chắn rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến. Hơn nữa, một Hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả các cổng của nó. Trong khi đó, các switch chia mạng lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới. Cho nên, khi nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết được chính xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa thời gian phản ứng của mạng. Và không giống như Hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị. Do vậy, với switch, không cần quan tâm đến số lượng PC phát dữ liệu bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được lượng băng thông tối đa. Nói tóm lại, sự khác biệt lớn giữa hub và switch mạng công nghiệp là cách thức giao nhận các khung dữ liệu. Hình ảnh: Sự khác nhau dựa trên các Data Frame Tựu trung lại, sự khác biệt của ba thiết bị chuyển mạch này nằm ở chức năng của chúng. Nếu như Hub gắn kết thành mảng của mạng Ethenet; switch có thể kết nối nhiều mảng Ethenet hiệu quả hơn thì router lại trở thành con dao xếp đa năng vừa có thể làm được những chức năng đó kèm thêm chức năng định tuyến cho các gói TCP / IP giữa các mạng LAN cùng với WAN. Để nhận được những thông tin hỗ trợ từ đội ngũ kỹ thuật viên đầy kinh nghiệm và sở hữu sản phẩm thiết bị mạng cisco tuyệt vời hãy đến ngay đến Công ty Cổ phần Phát triển Hợp Nhất tại số 6a ngõ 235 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội. Hoặc bạn có thể tìm hiểu thêm về các chủ đề: >>> Tìm hiểu về Switch mạng, những tính năng ưu việt của Switch mạng >>> Sự khác nhau giữa Switch Layer2 và Switch Layer3 >>>Giải pháp mạng không dây Cisco Meraki cho doanh nghiệp lớn
Thiết bị chuyển mạch lớp 2 ( switch Layer 2) là một trong những thiết bị cơ bản được sử dụng để kết nối tất cả các thiết bị mạng và thiết bị khách (client device). Nhưng hiện tại, chuyển mạch lớp 3 (switch Layer 3) đang phát triển mạnh trong các trung tâm dữ liệu (Data center) , mạng doanh nghiệp phức tạp và các ứng dụng thương mại với sự đa dạng ngày càng tăng của các ứng dụng mạng và triển khai mạng hội tụ (converged network). Vậy câu hỏi đặt ra đối với chúng ta nên lựa chọn thiết bị chuyển mạch switch layer 2 hay layer 3 trong thiết kế mô hình mạng doanh nghiệp? Switch Layer 2 và Switch Layer 3 là gì?Switch Layer 2 và Switch Layer 3 được sử dụng trong mô hình Open System Interconnect (OSI), đây là một mô hình tham chiếu để mô tả và giải thích truyền thông mạng. Mô hình OSI có 7 lớp ( 7 layer): Lớp ứng dụng, Lớp trình bày, Lớp phiên, Lớp truyền tải, Lớp mạng, Lớp liên kết dữ liệu và Lớp vật lý, trong đó Layer 2 và Layer 3 tương ứng là Lớp liên kết dữ liệu và Lớp mạng, và các thiết bị chuyển mạch (switch) làm việc trong các lớp này được gọi là Switch Layer 2 và Switch Layer 3. Hình 1: Layer 2 & Layer 3 trong mô hình OSI. So sánh Switch Layer 2 với Layer 3Layer 2 và Layer 3 khác nhau chủ yếu ở chức năng định tuyến. Switch Layer 2 chỉ hoạt động với địa chỉ MAC và không quan tâm đến địa chỉ IP hoặc bất kỳ mục nào của các Layer cao hơn. Switch Layer 3, hoặc Switch đa Lớp (multilayer switch), có thể thực hiện tất cả các công việc của Switch Layer 2 và có thêm chức năng định tuyến tĩnh, định tuyến động bổ sung. Điều đó có nghĩa là, bộ chuyển mạch Layer 3 có cả bảng địa chỉ MAC và bảng định tuyến IP, đồng thời xử lý giao tiếp nội bộ VLAN và định tuyến gói tin giữa các VLAN khác nhau. Ngoài ra còn có Switch Layer 2+ (Layer 3 Lite) chỉ thêm định tuyến tĩnh. Ngoài các gói định tuyến, bộ chuyển mạch Layer 3 cũng bao gồm các chức năng yêu cầu thông tin địa chỉ IP của dữ liệu đi đến bộ chuyển mạch, chẳng hạn như gắn thẻ lưu lượng VLAN dựa trên địa chỉ IP thay vì cấu hình cổng theo cách thủ công. Switch Layer 3 được tăng cường sức mạnh và bảo mật theo yêu cầu. Khi tìm hiểu và so sánh nhu cầu sử dụng Switch Layer 2 và Layer 3, bạn nên nghĩ xem thiết bị sẽ được sử dụng ở đâu. + Nếu bạn có miền lớp 2 thuần túy, bạn có thể chỉ cần sử dụng Switch Layer 2. Miền thuần túy lớp 2 là nơi chỉ có các máy tính được kết nối, do đó chỉ cần Switch Layer 2 mạng vẫ sẽ hoạt động tốt. Đây thường được gọi là lớp truy cập trong cấu trúc liên kết mạng. + Nếu bạn cần Switch để tổng hợp nhiều Switch truy cập và thực hiện định tuyến giữa các VLAN, thì cần có Switch Layer 3. Đây được gọi là lớp phân phối trong cấu trúc liên kết mạng. Hình 2: Khi nào sử dụng Switch Layer 2, Switch Layer 3 và bộ định tuyến?
Lựa chọn switch Layer 2 và Layer 3: Các thông số chính cần xem xét khi mua thiết bịNếu bạn đang mua Switch Layer 2 hoặc Layer 3, thì có một số thông số chính mà bạn nên kiểm tra, bao gồm tốc độ chuyển tiếp (forwarding rate), băng thông trao đổi bảng mạch (backplane bandwidth), số lượng VLAN, bộ nhớ bảng địa chỉ MAC, độ trễ (latency), v.v. Tốc độ chuyển tiếp (forwarding rate) hay throughput rate là khả năng chuyển tiếp gói tin của một thiết bị chuyển mạch. Tốc độ chuyển tiếp được biểu thị bằng gói trên giây (pps). Công thức sau cung cấp cách tính tốc độ chuyển tiếp của một Switch: Forwarding Rate (pps): Tốc độ chuyển tiếp = số cổng 10Gbit / s * 14.880.950 pps + số cổng 1 Gbit / s * 1.488.095 pps + số cổng 100Mbit / s * 148.809 pps Ví dụ: Cisco C9200L-24T-4X-E có 24 cổng 1 Gbit / s và 4 cổng 10 Gbit / s, vì vậy tốc độ chuyển tiếp của nó là: 24 * 1.488.095 pps + 4 * 14.880.950 pps = 95.238.080 pps ≈ 95.23 Mpps Thông số tiếp theo là băng thông bảng mạch (backplane bandwidth) hoặc dung lượng chuyển mạch (switch fabric capacity), là khả năng đáp ứng hay giới hạn tổng lưu lượng chuyển mạch của thiết bị. Khi giới hạn lưu lượng của thiết bị bằng tổng tốc độ của tất cả các cổng, thì thiết bị được gọi là không chặn (non-blocking). Tổng tốc độ của tất cả các cổng được tính hai lần, một cho hướng theo thông lượng truyền (Tx) và một cho hướng thông lượng nhận (Rx). Băng thông chuyển mạch được biểu thị bằng bit trên giây (bps hoặc bit/s). Backplane Bandwidth (bps): Băng thông bảng mạch = số cổng * tốc độ dữ liệu cổng * 2 Vì vậy, băng thông trao đổi cho C9200L-24T-4X-E là: (24 * 1 Gbps + 4 * 10 Gbps) * 2 = 128 Gbps Các thông số quan trọng khác là số lượng VLAN có thể được cấu hình. Nói chung, 1K = 1024 VLAN là đủ cho Switch Layer 2 và số VLAN điển hình cho Switch Layer 3 là 4k = 4096. Bộ nhớ của bảng địa chỉ MAC là số địa chỉ MAC mà một Switch có thể giữ, thường được biểu thị bằng 8k hoặc 128k. Độ trễ là thời gian trễ mà quá trình truyền dữ liệu phải chịu. Nó yêu cầu càng ngắn càng tốt, vì vậy độ trễ thường được biểu thị bằng nano giây (ns). Tổng kếtBài viết này đã giải thích sự khác biệt của Layer 2 và Layer 3 Switch, với hy vọng qua bài viết có thể giúp quyết định lựa chọn sử dụng giữa các loại thiết bị này. Ngoài ra, qua việc so sánh các thông số chính để đo Switch Layer 2 hoặc Layer 3. Vì vậy Không phải lúc nào thiết bị cao cấp hơn cũng là tốt hơn, việc lựa chọn thiết bị thích hợp nhất cho ứng dụng cụ thể phù hợp với nhu cầu của bạn mới là điều quan trọng. |
