Tổng quan về Switch mạng Ethernet, phân biệt bộ chia mạng LAN

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của internet vạn vật (IoT) và nhu cầu sử dụng các ứng dụng chiếm băng thông lớn như xem Video, chia sẻ tệp file, hội nghị truyền hình, các hệ thống kiểm soát trung tâm thu thâp xử lý dữ liệu… trên toàn cầu khiến nhu cầu về Switch mạng trở nên ngày càng phổ biến và trở thành thiết bị tối quan trọng trong hệ thống mạng.

Switch mạng đã trở thành một phần quan trọng trong mạng LAN doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu hoặc hệ thống mạng máy tính quan trọng để đáp ứng các nhu cầu khác nhau. Bộ chia mạng Switch cũng là một trong những cách tốt nhất để mở rộng mạng LAN có dây. Switch mạng đóng vai trò như một bộ chuyển mạch Ethernet trung tâm, bạn kết nối các thiết bị của mình với nó, sau đó kết nối bộ chia mạng này với bộ định tuyến. Các thiết bị của bạn từ đây sẽ có thể truy cập vào mạng Internet và chia sẻ tài nguyên dùng chung khác dễ dàng và tiết kiệm chi phí.

Contents

1. Switch mạng hay bộ chia mạng Ethernet là gì?

Switch mạng là một thiết bị chuyển mạch Ethernet nhận các gói dữ liệu có định dạng IP đến và chuyển hướng chúng đến đích trong một hệ thống mạng LAN/WAN, chẳng hạn giữa các máy tính PC, các thiết bị mạng khác nhau. Ethernet Switch hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu (tương ứng với lớp 2 trong mô hình OSI), một số switch cao cấp tích hợp tính năng định tuyến lớp 3 (Layer 3 static routing) cho phép chuyển tiếp dữ liệu nhanh hơn.

Ethernet Switch đóng vai trò là đường truyền kết nối, phân chia các đoạn mạng, cho phép các máy tính, thiết bị IT có thể truyền tải, trao đổi các dữ liệu về internet, âm thanh, video, chia sẻ tài nguyên với nhau theo một số cấu trúc (topology) điển hình: như mạng hình sao (star topology), mạng mạch vòng (ring topology), mạng tuyến tính (linear bus topology), mạng hỗn hợp (complex topology). Dựa vào các địa chỉ IP và địa chỉ MAC, các máy tính, thiết bị viễn thông, thiết bị IT có thể liên lạc với nhau. Switch mạng hoạt động tương tự như 1 HUB, nhưng thông minh hơn giúp bằng việc quyết định chọn đường dẫn để chuyển tiếp dữ liệu từ địa chỉ nguồn tới địa chỉ đích hiệu quả cao hơn mà không ảnh hưởng tới việc lưu thông dữ liệu của các cổng khác. Ethernet Switch cũng được gọi bằng nhiều cái tên khác nhau, như Hub chuyển mạch (Ethernet Hub), bộ chia mạng hay thiết bị chuyển mạch Ethernet.

2. Có những loại Switch chia mạng nào?

Có nhiều loại bộ chia mạng Switch khác nhau được thiết kế cho các nhu cầu khác nhau.

  • Switch Ethernet thông thường hoặc cấp nguồn qua mạng PoE
  • Switch quản lý (managed switch) và không quản lý (unmanaged switch)
  • Switch công nghiệp và switch thương mại.
  • Switch tốc độ 10/100Mbps và Gigabit, 10Gbps, cổng điện RJ45 và cổng quang SFP/SFP+.

Bạn có thể chọn thiết bị chuyển mạch Ethernet tốt nhất theo nhu cầu thực tế của mình.

2.1. Switch PoE và Switch Non-PoE

Switch PoE hay còn gọi là Switch cấp nguồn PoE. Thiết bị này vừa được sử dụng để cấp nguồn điện cho thiết bị vừa truyền dữ liệu. Hơn hết Switch PoE còn thích ứng được với mọi loại thiết bị. Chính vì vậy sản phẩm mang tới nhiều tính năng tuyệt vời, phục vụ cho nhu cầu làm việc khi phải sử dụng nhiều thiết bị mà không ngại đến việc dây dẫn chằng chịt.

Điểm đặc biệt của Switch PoE đó là tiết kiệm chi phí. Bạn sẽ không phải bỏ ra quá nhiều tiền mua dây điện và ổ điện để phục vụ cho những thiết bị khác. Như vậy sẽ tiện lợi hơn khi bạn muốn mở rộng mạng.

Trái ngược với Switch PoE là Switch Non-PoE không có khả năng cấp nguồn điện mà chỉ đóng vai trò truyền dữ liệu trong hệ thống mạng.

2.2. Unmanaged Switch và Managed Switch

Có 2 loại thiết bị chuyển mạch Ethernet chính là thiết bị chuyển mạch được quản lý và không được quản lý.

  • Unmanaged Switch Ethernet – thiết bị chuyển mạch Ethernet không được quản lý là thiết bị chuyển mạch không cần cấu hình, hỗ trợ Plug and Play. Loại Switch mạng này không đòi hỏi kĩ thuật và phức tạp phù hợp nhiều đối tượng sử dụng do không có quá nhiều chức năng.
  • Managed Switch Ethernet – thiết bị chuyển mạch Ethernet được quản lý, có thể quản lý QoS và lập trình để mang lại các kết quả nhất định và thực hiện các tác vụ nhất định, từ điều chỉnh tốc độ và kết hợp người dùng thành các nhóm con, đến giám sát lưu lượng mạng, hay những chức năng nâng cao hơn tùy thuộc vào trình quản lý layer2, layer3,.. đòi hỏi cần có trình độ kỹ thuật cao phức tạp.

2.2.1 Managed Switch

Các thiết bị chuyển mạch được quản lý thường cung cấp các chức năng toàn diện nhất cho một hệ thống mạng. Với các tính năng đa dạng và phong phú như VLAN, CLI, SNMP, định tuyến IP, QoS, v.v., các switch managed thường được sử dụng ở lớp trung tâm của hệ thống mạng, đặc biệt là trong các trung tâm dữ liệu lớn và phức tạp.

Tuy nhiên, để đáp ứng các nhu cầu về quy mô mạng khác nhau, trên thị trường có một số switch được quản lý cấp độ vừa phải, còn được gọi là switch smart . Các bộ chuyển mạch thông munh này được thiết kế như 1 phiên bản rút gọn của switch managed.

Khi người dùng có chi phí đầu tư hạn chế và không cần tất cả các tính năng của bộ chuyển mạch Switch được quản lý đầy đủ, Switch thông minh cung cấp cho họ một giải pháp thay thế tối ưu2.2.2 Unmanaged Switch
Bộ chuyển mạch Ethernet không được quản lý là thiết bị chuyển mạch không cần cấu hình, hỗ trợ Plug and Play. không đòi hỏi kĩ thuật và phức tạp phù hợp nhiều đối tượng sử dụng và không có quá nhiều chức năng.So với các switch managed, switch unmanaged dường như “không thông minh” do không can thiệp sâu vào việc cài đặt cấu hình. Chúng là một loại thiết bị chuyển mạch mạng Ethernet cắm và chạy. Những gì người sử dụng cần làm là cắm chúng vào và đợi chúng hoạt động.

Bởi vì các thiết bị chuyển mạch không được quản lý không yêu cầu cấu hình nào cả. Do đó, khi người dùng cần một vài cổng trong nhà hoặc trong phòng họp, switch unmanaged có thể được sử dụng như một switch để bàn đơn giản có thể đáp ứng nhu cầu của họ.

2.2.3 Bảng so sánh giữa Managed Switch (Quản lý) và Unmanaged Switch (không quản lý)

Switch quản lýSwitch không quản lý
Đặc trưngKiểm tra ARP động, IPv4 DHCP snooping, QoS, SNMP, VLAN, CLI, định tuyến IP, sao chép cổng, dự phòng, v.v.Cấu hình cố định — không hỗ trợ bất kỳ giao diện hoặc tùy chọn cấu hình nào
Hiệu suấtCông tắc có thể được định cấu hình Kiểm soát qua Kiểm soát truy cập qua lưu lượng mạng LAN — SNMP ưu tiên — Cho phép khắc phục sự cố mạng từ xaCắm và chạy với cấu hình hạn chế như cài đặt QoS mặc định
Bảo vệRất tốt. Cung cấp bảo vệ mặt phẳng dữ liệu, mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng quản lýKhông tốt lắm. Không có bảo mật ngoài các phụ kiện như nắp cổng có thể khóa
Chi phíĐắtÍt tốn kém
Địa điểm ứng dụngTrung tâm dữ liệu, mạng doanh nghiệp quy mô lớnMạng doanh nghiệp quy mô nhỏ, gia đình, phòng thí nghiệm, phòng hội nghị, v.v.

Sự khác biệt giữa Switch được quản lý và Switch không được quản lý

2.3. Switch Thường và Switch Công nghiệp

Switch thường là Switch chúng ta vẫn hay sử dụng trong cuộc sống hàng ngày thường dễ gặp phải ở cơ quan văn phòng giúp phục vụ hệ thống mạng tòa nhà.

Ngoài ra để đáp ứng nhu cầu như camera giao thông hay nhà xưởng những môi trường ngoài trời nơi có khí hậu thời tiết khắc nhiệt nắng nóng hay lạnh giá Switch công nghiệp ra đời. Nhờ khả năng hoạt động với dải nhiệt độ lớn Switch công nghiệp giúp các kỹ sư thiết kế lắp đặt được những hệ thống giám sát ngoài trời xa xôi nắng gió mà không lo lắng vấn đề hỏng hóc hư hại gì….

2.4. Số cổng – Loại cổng – tốc độ của Switch

Switch hiện nay với thiết kế rất phong phú có rất nhiều loại với số cổng đan xen lẫn nhau thường thấy nhất là cổng điện RJ45 , cổng khe cắm quang SFP, cổng mô đun quang SC, cổng M12 chuẩn EN50155.

Switch cũng có nhiều loại cung cấp tốc độ khác nhau như Fast Ethernet 10/100Mbps hay Gigabit 1000Mbps hay 10Gbps.

3. Những lợi ích khi sử dụng Switch Ethernet

Bộ chuyển mạch Ethernet mang lại nhiều lợi thế khi được cài đặt, tích hợp và quản lý một cách chính xác như :

  1. Giảm thời gian chết của mạng
  2. Cải thiện hiệu suất mạng và tăng băng thông khả dụng trên mạng
  3. Giảm căng thẳng trên các thiết bị máy tính cá nhân
  4. Bảo vệ mạng công ty tổng thể với bảo mật mạnh mẽ hơn
  5. Giảm chi phí IT và chi phí opex nhờ quản lý từ xa và hệ thống dây hợp nhất
  6. Cơ sở hạ tầng CNTT đúng kích thước và lập kế hoạch mở rộng trong tương lai bằng cách sử dụng thiết bị chuyển mạch mô-đun

Hầu hết các mạng công ty hỗ trợ sự kết hợp của công nghệ có dây và không dây, bao gồm cả chuyển mạch Ethernet như một phần của cơ sở hạ tầng có dây. Hàng chục thiết bị có thể kết nối với mạng bằng bộ chuyển mạch Ethernet và quản trị viên có thể giám sát lưu lượng, kiểm soát thông tin liên lạc giữa các máy, quản lý an toàn quyền truy cập của người dùng và khắc phục sự cố nhanh chóng.

Thiết bị chuyển mạch có nhiều lựa chọn khác nhau, có nghĩa là các tổ chức hầu như luôn có thể tìm ra giải pháp phù hợp với mạng của họ. Những loại này bao gồm từ các thiết bị chuyển mạch mạng không được quản lý cơ bản cung cấp kết nối plug-and-play, đến các thiết bị chuyển mạch được quản lý cao cấp hơn layer 2, layer3 Gigabit Ethernet giàu tính năng hoạt động ở tốc độ cao hơn so với các tùy chọn không dây.

4. Cách chọn bộ chuyển mạch Ethernet Switch

Có rất nhiều thiết kế, tính năng và thương hiệu các bộ chia mạng Switch trên thị trường để đáp ứng cho nhu cầu lắp đặt các hệ thống mạng doanh nghiệp SMEs, hộ gia đình. Do vậy, người dùng cần quan tâm tới các thông số sau để chọn thiết bị chuyển mạch Switch phù hợp.

Đối với cách chọn thiết bị chuyển mạch Ethernet, bạn nên xem xét các yếu tố khác nhau :

  • Tốc độ truyền: Có rất nhiều tốc độ truyền khác nhau như Fast Ethernet, Gigabit,… để bạn lựa chọn, bạn cần sử dụng bộ chuyển mạch Ethernet tùy theo tốc độ thực tế mà bạn cần giúp đảm bảo chất lượng cũng như vừa tiết kiệm chi phí.
  • Số cổng: Các thiết bị chuyển mạch cấu hình cố định thường có các cấu hình 4, 8, 10, 16, 24, 28, 48 và 54 cổng. Bạn nên chọn một bộ chuyển mạch có số lượng cổng bằng hoặc nhiều hơn số lượng cổng của máy tính bạn đang kết nối.
  • Cơ sở hạ tầng mạng: Đối với mạng nhỏ có tối đa 50 người dùng, một thiết bị chuyển mạch Ethernet có thể là đủ. Trong khi, cần có thêm công tắc nếu có thêm người dùng.
  • Tính năng cụ thể: Nếu bạn có yêu cầu đặc biệt cho công tắc của mình, bạn có thể tìm kiếm nó một cách chính xác. Ví dụ: bạn chỉ có thể tìm kiếm công tắc được quản lý hoặc không được quản lý để bản địa hóa chính xác giữa các công tắc khác nhau.
  • Nhà cung cấp đáng tin cậy: Có rất nhiều thương hiệu thiết bị mạng phổ biến, chẳng hạn như Cisco, 3com, Linksys, Planet, Hasivo, HP, v.v. Chỉ cần chọn một công ty bạn tin tưởng và mua thiết bị chuyển mạch bạn muốn.
  • Khả năng cấp nguồn PoE cho các thiết bị nhận nguồn như Wifi AP, Camera IP,… để giúp tiết kiệm chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng và nhiều lợi ích khác.
  • Chênh lệch giá: Thông thường, giá có thể được ưu tiên hơn tất cả mọi thứ khi lựa chọn một sản phẩm. Bạn có thể tìm kiếm một công tắc nhất định có cùng điều kiện bên ngoài và sau đó so sánh chúng về giá cả. Nếu các chức năng gần giống nhau, bạn có thể chọn một cái tương đối rẻ hơn.