Switch mạng là gì và nó hoạt động như thế nào

Với số lượng ngày càng tăng của các thiết bị có khả năng kết nối Internet trong một hộ gia đình hiện đại, nhu cầu thêm cổng LAN là một vấn đề phổ biến. Mặc dù các điểm truy cập Wi-Fi chăm sóc các thiết bị di động như điện thoại và máy tính bảng, nhưng kết nối có dây vẫn được ưu tiên cho máy tính, bảng điều khiển trò chơi, TV thông minh và các thiết bị IoT quan trọng dự kiến ​​sẽ hoạt động 100% thời gian.

Các bộ định tuyến thường có ba đến năm cổng LAN. Nhưng, nếu bạn cần thêm thì sao? Đây là lúc một thiết bị tiện lợi được gọi là bộ chuyển mạng phát huy tác dụng. Hãy nói về chuyện đó!

Switch mạng là gì?

Bộ chuyển mạch mạng là một cầu nối mạng đa cổng chuyển tiếp các gói dữ liệu thông qua một địa chỉ phần cứng (MAC) trên các thiết bị khách. Một số thiết bị chuyển mạch đặc biệt cũng chuyển tiếp dữ liệu qua lớp mạng (IP), bổ sung thêm nhiều quyền kiểm soát và chức năng cho mạng.

Về cơ bản, bộ chuyển mạng là một thiết bị mà bạn kết nối với bộ định tuyến để cung cấp nhiều cổng LAN hơn, vì vậy bạn có thể thêm nhiều thiết bị có khả năng kết nối internet vào mạng của mình.

Một bộ chuyển mạch mạng cũng thường được sử dụng để tổ chức nhiều thiết bị khách (máy tính, TV thông minh, bảng điều khiển trò chơi, thiết bị IoT, v.v.) trong một thiết lập mạng lớn hơn. Việc có một nhóm các mạng nhỏ hơn được tổ chức trên một mạng lớn hơn có thể giúp bạn quản lý toàn bộ thiết lập của mình nhanh hơn, cung cấp bảo mật tốt hơn và giảm các điểm lỗi đơn lẻ trong hệ thống.

Công tắc được quản lý so với Công tắc không được quản lý

Có hai cách phân loại switch mạng: được quản lý và không được quản lý. Loại chuyển mạch mạng đầu tiên và phổ biến nhất là chuyển mạch không có người quản lý.

Bộ chuyển mạch mạng không được quản lý là bộ chuyển mạch hoạt động ở lớp 2 (lớp liên kết dữ liệu) của mô hình OSI, sử dụng địa chỉ MAC để chuyển tiếp các gói dữ liệu đến thiết bị khách dự định. Công tắc không được quản lý là một lựa chọn hiệu quả và chi phí thấp cho các thiết lập tại nhà với ngân sách tiết kiệm. Nó là một thiết bị plug-and-play không cần thêm bất kỳ cấu hình nào. Nếu bạn định xây dựng một thiết lập mạng gia đình, rất có thể một bộ chuyển mạch không được quản lý là tất cả những gì bạn cần.

Dưới đây là hình ảnh của công tắc không được quản lý phổ biến mà bạn thường tìm thấy ở nhà:

Đối với các doanh nghiệp và các thiết lập nhà thông minh lớn hơn, việc thêm một công tắc được quản lý sẽ cho phép bạn định cấu hình mạng của mình theo cách nhanh hơn và thuận tiện hơn.

Công tắc được quản lý là một công tắc mạng hoạt động trên lớp thứ ba (lớp mạng) của mô hình OSI. Nó có thể chuyển tiếp các gói dữ liệu thông qua địa chỉ MAC đồng thời có khả năng định tuyến dữ liệu thông qua bảng định tuyến IP, cho phép kiểm soát toàn bộ mạng tốt hơn.

Dưới đây là hình ảnh của một công tắc được quản lý cấp doanh nghiệp:

Công tắc được quản lý đắt hơn rất nhiều so với công tắc không được quản lý thông thường của bạn. Với khả năng định tuyến của mình, các thiết bị chuyển mạch được quản lý có thể tạo ra các mạng LAN ảo (gọi tắt là VLAN), có khả năng thay thế tất cả các thiết bị chuyển mạch không được quản lý khác. Quản trị mạng có thể chỉ cần tạo kết nối ảo giữa các thiết bị khách và gán chúng vào một nhóm hoặc VLAN.

Công tắc PoE-Capable

Kể từ năm 2003, PoE (Cấp nguồn qua Ethernet) đã được sử dụng trên nhiều thiết bị mạng khác nhau. Ngày nay, một số thiết bị chuyển mạch mạng cung cấp khả năng PoE giúp cài đặt các thiết bị IoT và phần cứng khác nhanh hơn, dễ dàng hơn và an toàn hơn.

PoE là một chế độ cung cấp điện áp DC đến các thiết bị có công suất thấp thông qua cáp LAN hoặc cụ thể hơn là cáp Ethernet. Thông qua bộ chuyển mạng có khả năng PoE, các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp kết nối với bộ chuyển mạch sẽ không cần nguồn điện chuyên dụng nữa. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu về nhiều ổ cắm điện hơn, giảm số lượng dây cáp và giúp việc lắp đặt trông gọn gàng khi không thể giấu dây cáp. Công tắc có khả năng PoE cũng an toàn hơn vì công suất đầu ra thấp và được kiểm soát thông minh, cho phép những người không chuyên nghiệp có thể tự lắp đặt thiết bị.

Hiện tại có hai tiêu chuẩn PoE trên thị trường. Chúng là PoE và PoE Plus. Sự khác biệt duy nhất giữa cả hai là dựa trên sản lượng điện tối đa của chúng. PoE thông thường có thể xuất ra tối đa 12,95 watt, trong khi PoE Plus có thể xuất ra tối đa 25,5 watt. Ngay cả với PoE thông thường, vẫn có những thiết bị đàn ông mà bạn có thể cấp nguồn, chẳng hạn như camera IP, Raspberry Pi, loa nhỏ và các cảm biến gia đình khác nhau.

Tốc độ cổng chung và cổng đường lên

Nếu bạn đã từng tham gia thị trường về thiết bị chuyển mạch mạng, bạn có thể đã nhầm lẫn về lý do tại sao thiết bị chuyển mạch có thể có sự chênh lệch giá cả hoàn toàn. Bạn có thể đã thấy các thiết bị chuyển mạch mạng có cùng số cổng với khoảng cách giá đáng kể, hoặc thậm chí thiết bị chuyển mạch 8 cổng đắt hơn thiết bị chuyển mạch 16 cổng.

Ngoài những điều đã thảo luận trước đó, một yếu tố lớn khác về giá là tốc độ cổng. Cáp RJ45 (cáp Ethernet), bộ định tuyến, modem và tốc độ internet đã đăng ký của bạn có các khả năng băng thông khác nhau. Vì vậy, để đảm bảo không tạo ra tắc nghẽn mạng, bạn cần sử dụng đúng cáp, đầu nối và cổng trong toàn bộ mạng gia đình của mình.

Dưới đây là bảng tốc độ cổng commons được sử dụng ngày nay:

Loại cảng	Tốc độ
Fast Ethernet (IEEE 802.3u)	100 Mb / giây
Gigabit Ethernet (IEEE 802.3-2008)	1000 Mb / giây
10 Gigabit Ethernet (IEEE 802.3a)	10 Gb / giây

Tốc độ cổng phổ biến nhất được sử dụng ngày nay là cổng Fast Ethernet và Gigabit Ethernet, trong khi Ethernet 10 Gigabit đang nhanh chóng trở nên phổ biến. Bạn thậm chí có thể bắt đầu thấy một số cổng đa năng 2,5G.

Nếu bạn đang có ngân sách eo hẹp, việc có một bộ chuyển đổi với / các cổng đường lên sẽ giúp bạn tiết kiệm một số tiền. Tất cả các cổng chuyển đổi không nhất thiết phải có cùng tốc độ; một số có thể nhanh hơn và một số khác chậm hơn. Điều quan trọng là cổng kết nối với bộ định tuyến và máy chủ của bạn phải nhanh nhất.

Bộ chuyển mạng nào phù hợp với bạn?

Switch mạng là một trong những thiết bị mạng cơ bản thường được sử dụng trong các thiết lập mạng khác nhau. Nếu bạn dự định thiết lập một mạng cục bộ với sự an toàn và tin cậy của kết nối cáp, việc tìm kiếm công tắc mạng phù hợp là điều bạn nên cân nhắc.

Cân nhắc đầu tiên của bạn thường là bạn cần bao nhiêu cổng. Bạn có thể chỉ cần một ít ngay bây giờ, nhưng nếu bạn cần nhiều hơn trong tương lai gần thì sao? Luôn luôn mua một bộ chuyển đổi có nhiều cổng hơn bạn cần.

Sau khi quyết định số cổng, bạn cũng có thể cần phải xem xét tốc độ của mỗi cổng mà bộ chuyển mạch phải thực hiện. Một bộ chuyển đổi có đầy đủ các cổng Ethernet gigabit có thể hấp dẫn, nhưng nó cũng đắt tiền. Cân nhắc mua một bộ chuyển mạch có một hoặc một vài cổng kết nối gigabit nếu bạn thực sự cần băng thông nhanh hơn. Việc có một bộ chuyển mạch chỉ có một vài cổng Ethernet nhanh thường tốt với các thiết lập tại nhà.

Sau đó, bạn có thể quyết định xem bạn cần một công tắc được quản lý hay không được quản lý. Nếu bạn đang xây dựng một mạng gia đình giá rẻ và bạn không có khuynh hướng kỹ thuật trong việc kết nối mạng, thì một hoặc hai thiết bị chuyển mạch không được quản lý là đủ. Đối với các mạng doanh nghiệp lớn hơn, bạn sẽ luôn cần sự kết hợp của cả bộ chuyển mạch được quản lý và không được quản lý.

Cuối cùng, hãy cân nhắc xem thiết bị chuyển mạch của bạn có cần phải có khả năng PoE hay không. Nếu bạn đang xây dựng một ngôi nhà thông minh được trang bị các cảm biến gia đình, camera giám sát và một loạt các thiết bị IoT, thì việc trang bị một công tắc có khả năng PoE là cần thiết. Một công tắc thông thường sẽ thực hiện nếu bạn chỉ tạo một mạng đơn giản với ngân sách tiết kiệm.

Đọc tiếp

Thông tin về các Tác giả