Cổng đường lên Uplink và Cổng thông thường (Downlink) của Switch

Khi nói đến bộ chuyển mạch mạng Ethernet Switch, chúng ta thường hỏi về các loại cổng chuyển mạch, chẳng hạn như 24 cổng 10/100/1000 Mbps và 4 cổng SFP+. Nếu bạn đã sử dụng các thiết bị chuyển mạch được quản lý trong quá trình triển khai mạng, bạn có thể đã biết cổng đường lên (Uplink) và cổng thông thường (Downlink). Vậy có sự khác biệt nào giữa cổng hướng lên (Uplink) và cổng bình thường không? Và có thể sử dụng cổng Uplink làm cổng tiêu chuẩn hoặc ngược lại không? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu về cổng thông thường và cổng đường lên trên các thiết bị chuyển mạch mạng Ethernet Switch.

Cổng đường lên (Uplink) và cổng thông thường (Downlink) trong thiết bị mạng Ethernet Switch là gì?

Để hiểu cổng đường lên và cổng thông thường, trước tiên chúng ta nên biết về các loại switch và loại cổng phổ biến. Theo các ứng dụng, mô hình liên kết mạng phân cấp có thể được chia thành lớp lõi, lớp phân phối và lớp truy cập. Tương ứng, có bộ chuyển mạch lõi, bộ chuyển mạch phân phối và bộ chuyển mạch truy cập cung cấp các chức năng khác nhau trong mạng.

Dựa trên các chức năng và cấu hình khác nhau, các cổng Switch mạng có hai loại chính: cổng Uplink và cổng thường (cổng downlink). Cổng đường lên trên Switch thường là cổng tốc độ cao hơn được sử dụng để kết nối thiết bị với các thiết bị có tốc độ cao hơn khác trong cấu trúc liên kết hoặc mạng cục bộ nhỏ hơn với mạng lớn hơn.

Trong khi các cổng thông thường chỉ đơn thuần là một tập hợp các cổng được sử dụng chủ yếu để truyền dữ liệu thông thường, trong đó các cổng được sử dụng phổ biến là cổng RJ45, cổng SFP, cổng SFP+, cổng SFP28, cổng QSFP+ và cổng QSFP28. Chúng hỗ trợ cáp quang hoặc cáp mạng đồng UTP để kết nối mạng với tốc độ dữ liệu và khoảng cách truyền khác nhau.

Sự khác nhau giữa Cổng đường lên (Uplink) và cổng thông thường (Downlink) trong bộ chuyển mạch mạng Ethernet Switch

Nhìn bên ngoài, cổng đường lên (Uplink) giống với bất kỳ cổng thông thường (Downlink) nào khác trên bộ chuyển mạch hoặc trung tâm. Ngoài ra, việc kết nối cổng đường lên trên một bộ chuyển mạch với cổng thông thường trên một bộ chuyển mạch khác giúp mở rộng quy mô của mạng. Tuy nhiên thực ra giữa chúng có rất nhiều điểm khác biệt.

Cổng đường lên cáp quang so với cổng thông thường, tổng hợp đường lên (Aggregation)

Trên bộ chuyển mạch cáp quang, các cổng đường lên có nhiều băng thông hơn so với các cổng thông thường vì chúng tổng hợp lưu lượng giữa các lớp khác nhau. Cổng đường lên được sử dụng để kết nối một thiết bị với các thiết bị tốc độ cao hơn khác trong cấu trúc liên kết hoặc mạng cục bộ nhỏ hơn với mạng lớn hơn. Ví dụ: Switch mạng lớp truy nhập (Access) kết nối “lên” với Switch lớp phân phối (Aggregation) .

Kết nối đường lên sợi quang giữa các thiết bị chuyển mạch có thể giúp tăng thông lượng và thời gian phản hồi của các ứng dụng đặt ra yêu cầu cao hơn trên mạng. Đường lên cáp quang 1GB thường được sử dụng để tăng băng thông cho cơ sở dữ liệu, video, thoại và các ứng dụng khác, cũng như truyền dữ liệu cho khoảng cách xa.

Xếp chồng (Stacking)

Cổng đường lên có thể là cổng ngăn xếp. Đây là một trong hai phương pháp để đạt được khả năng xếp chồng, ngoài việc sử dụng cổng chuyên dụng.

Cổng đường lên mang lại sự phù hợp hoàn hảo cho việc xếp chồng các công tắc linh hoạt hơn nhưng ít tốn kém hơn – chỉ cần kết nối các cổng đường lên trên mỗi công tắc có thể xếp chồng với DAC/AOC hoặc bộ thu phát quang và cáp nối sợi. Ngoài ra, việc sử dụng các cổng đường lên cáp quang để xếp chồng các thiết bị chuyển mạch có thể thực hiện việc xếp chồng ở khoảng cách xa trong các môi trường ứng dụng khác nhau.

Cổng đường lên cáp đồng so với cổng thông thường, kết nối cáp dễ dàng hơn

Khi liên kết 2 cổng Ethernet thông thường trên switch, người ta thường sử dụng cáp chéo để các chân phát ở một đầu cáp mạng có thể kết nối với các chân nhận ở đầu kia.

Cổng đường lên (Uplink) không giao nhau giữa các chân truyền và nhận, do đó nó loại bỏ sự cần thiết của cáp chéo. Điều này có nghĩa là cáp nối thẳng được sử dụng khi kết nối hai thiết bị chuyển mạch bằng cách liên kết cổng đường lên và cổng thông thường.

Tiết kiệm số cổng

Cổng Pplink trên switch được sử dụng để mở rộng mạng. Ví dụ, kết nối cổng đường lên trên một bộ chuyển mạch với cổng tiêu chuẩn trên một bộ chuyển mạch khác, qua đó có thể lưu các cổng đồng thông thường để kết nối cho nhiều điểm cuối hơn. Như vậy các switch có thể sử dụng các cổng uplink để kết nối với các switch khác nhằm tăng số lượng thiết bị có dây tối đa kết nối vào mạng.

Có thể sử dụng Cổng đường lên Uplink làm Cổng Thông thường được không?

Với nhu cầu ngày càng tăng về băng thông và cần nhiều kết nối hơn. Câu hỏi đặt ra là tôi có thể sử dụng các cổng uplink trên switch như các cổng thông thường không? Để trả lời câu hỏi này, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu về cổng chia sẻ (shared port) và cổng kép (Dual Ports), sau đó chúng ta sẽ có câu trả lời cho vấn đề này.

Cổng chia sẻ (Shared Port) và cổng kép (Dual Ports)

Một số thiết bị mạng đã cấu hình đặc biệt một cổng bình thường bên cạnh cổng đường lên và liên kết cả hai với nhau thành một cặp. Cụ thể, logic phần cứng truyền thống của các sản phẩm này hỗ trợ kết nối với cổng đường lên hoặc cổng chia sẻ thông thường, nhưng không hỗ trợ cả hai. Việc kết nối thiết bị với cả hai cổng của thiết bị cổng dùng chung sẽ khiến thiết bị không hoạt động bình thường.

Ngày nay, nhiều thiết bị mạng cung cấp cổng mục đích kép có thể hoạt động như một cổng đường lên hoặc một cổng thông thường tùy thuộc vào loại thiết bị được kết nối với nó. Đường lên (Uplink) có mục đích kép là sự kết hợp của một cổng đồng RJ45 10/100/1000TX và một cổng Gigabit Ethernet SFP cáp quang. Một trong hai cổng này có thể được sử dụng cùng một lúc. Tính linh hoạt của đường lên bổ sung này cho phép sử dụng các ngăn xếp dựa trên đường lên bằng sợi quang, mật độ cao. Các đường lên (Uplink) kép cũng cung cấp một đường trục song công hoàn toàn, tốc độ Gigabit. Nói một cách dễ hiểu, chúng ta có thể sử dụng cổng đường lên như một cổng thông thường tùy theo nhu cầu cụ thể.

Làm thế nào để sử dụng cổng Uplink như cổng mạng thông thường?

Bây giờ chúng ta đã biết rằng chúng ta có thể sử dụng cổng uplink như một liên kết thông thường, sau đây là một số chi tiết chúng ta cần chú ý.

Đối với các cổng đường lên cáp quang, SFP/SFP+ làm ví dụ, là các cổng mà nhà sản xuất mong đợi bạn liên kết lên bộ chuyển mạch lõi trên một tầng khác hoặc trong một tòa nhà khác hoặc một nơi nào đó quá xa để chạy bằng đồng.

Theo nghĩa đó, không có gì bất thường về cổng đường lên so với cổng tiêu chuẩn. Còn các cổng uplink RJ45 thường được nối dây dạng crossover nên có sự khác biệt về mặt vật lý so với các cổng switch RJ45 thông thường.

Trên thực tế, cổng đường lên có thể hoạt động như một cổng bình thường. Mặc dù có một số khác biệt nhỏ trong cách sử dụng nhưng thực tế không có sự khác biệt đáng kể nào tồn tại. Điểm khác biệt duy nhất là cổng uplink được kết nối với thiết bị mạng lớp cao hơn để tổng hợp băng thông và phải được kết nối với cổng thông thường trên thiết bị mạng khác.

Hi vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về cổng thường và cổng uplink trên switch.