Chuyển mạch là gì? Phân biệt giữa Chuyển mạch và Định tuyến

Chuyển mạch là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực mạng máy tính, đóng vai trò thiết yếu trong việc truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị. Được hiểu đơn giản, chuyển mạch là quá trình chuyển tiếp các gói dữ liệu từ một cổng vào đến cổng ra trên thiết bị mạng, giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu tắc nghẽn trong mạng. Cùng Digitech JSC tìm hiểu Chuyển mạch là gì? Phân biệt giữa Chuyển mạch và Định tuyến

Chuyển mạch (Switching) là gì?

Chuyển mạch( tiếng anh là Swiching) là quá trình chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị trong cùng một mạng. Nó chủ yếu diễn ra ở lớp 2 của mô hình OSI, nơi các thiết bị chuyển mạch (switch) hoạt động. Switch đọc địa chỉ MAC của gói dữ liệu để xác định thiết bị đích và gửi gói đến cổng thích hợp.

Thiết bị chuyển mạch (hay còn gọi là switch) là một phần quan trọng trong hệ thống mạng, được sử dụng để kết nối các thiết bị trong cùng một mạng LAN (Local Area Network). Switch hoạt động chủ yếu ở lớp 2 của mô hình OSI, nhưng một số loại switch cao cấp cũng có thể hoạt động ở lớp 3 để hỗ trợ định tuyến giữa các mạng khác nhau.

Chức năng của thiết bị chuyển mạch

1. Chuyển tiếp dữ liệu: Switch nhận các khung dữ liệu từ một thiết bị và dựa vào địa chỉ MAC đích để gửi chúng đến cổng thích hợp, giúp giảm thiểu tắc nghẽn trong mạng.
2. Tạo đường dẫn ảo: Switch thiết lập các kết nối tạm thời giữa các cổng để truyền dữ liệu mà không làm ảnh hưởng đến lưu lượng của các cổng khác. Điều này cho phép nhiều thiết bị có thể giao tiếp đồng thời mà không gây ra va chạm.
3. Chia nhỏ mạng: Switch có khả năng chia nhỏ mạng LAN thành các segment nhỏ hơn, giúp quản lý lưu lượng hiệu quả hơn và cung cấp băng thông lớn hơn cho người dùng.
4. Xây dựng bảng thông tin: Switch tự động xây dựng bảng địa chỉ MAC để theo dõi các thiết bị kết nối, từ đó tối ưu hóa quá trình chuyển tiếp dữ liệu.
5. Kết nối thiết bị: Switch kết nối nhiều thiết bị trong một mạng LAN và chuyển tiếp dữ liệu giữa chúng.
6. Chuyển tiếp thông minh: Switch có khả năng xác định và gửi dữ liệu đến đúng địa chỉ đích một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Phân loại thiết bị chuyển mạch

Thiết bị chuyển mạch có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau:

• Theo số cổng: Các switch có thể có từ vài cổng đến hàng trăm cổng, tùy thuộc vào quy mô của mạng.
• Theo khả năng xử lý: Có switch hoạt động ở chế độ không quản lý (unmanaged) và có switch quản lý (managed) cho phép người dùng cấu hình và giám sát.
• Theo công nghệ: Một số switch hỗ trợ công nghệ Full Duplex, cho phép truyền dữ liệu song song mà không làm giảm băng thông.

Phân biệt giữa Định tuyến và Chuyển mạch

Định tuyến (Routing) và Chuyển mạch (Switching) là hai khái niệm quan trọng trong mạng máy tính, mỗi khái niệm có vai trò và chức năng riêng biệt.

Sự khác biệt giữa Định tuyến và Chuyển mạch

Định tuyến (Routing)

• Khái niệm: Định tuyến là quá trình xác định đường đi tốt nhất cho các gói dữ liệu từ nguồn đến đích qua các mạng khác nhau. Nó thường được thực hiện bởi các thiết bị như bộ định tuyến (router) và bộ chuyển mạch lớp 3 (Layer 3 switch).
• Chức năng: Bộ định tuyến làm việc ở Lớp 3 của mô hình OSI, sử dụng địa chỉ IP để xác định đường đi cho gói dữ liệu. Nó tham khảo bảng định tuyến để tìm ra lộ trình hiệu quả nhất, giúp dữ liệu đến đúng nơi mong muốn .
• Môi trường hoạt động: Định tuyến thường diễn ra giữa các mạng khác nhau, như từ mạng LAN đến mạng WAN, và có thể xử lý nhiều giao thức khác nhau.

Chuyển mạch (Switching)

• Khái niệm: Chuyển mạch là quá trình chuyển tiếp các gói dữ liệu trong cùng một mạng, thường là trong mạng LAN. Chuyển mạch chủ yếu được thực hiện bởi các thiết bị như switch 25.
• Chức năng: Bộ chuyển mạch hoạt động ở Lớp 2 của mô hình OSI, sử dụng địa chỉ MAC để quyết định nơi gửi khung dữ liệu. Khi nhận được một khung, switch sẽ đọc địa chỉ đích và chuyển tiếp nó đến cổng thích hợp.
• Môi trường hoạt động: Chuyển mạch chủ yếu diễn ra trong môi trường mạng cục bộ, nơi mà tốc độ và hiệu suất là rất quan trọng. Switch có khả năng xử lý nhiều kết nối đồng thời mà không gây tắc nghẽn

Bảng so sánh Chuyển mạch và định tuyến

Cả hai quá trình này đều quan trọng trong việc quản lý lưu lượng mạng, nhưng chúng phục vụ những mục đích khác nhau trong cấu trúc mạng.

Sự khác biệt giữa Switch và các thiết bị khác

• Switch vs Hub: Hub là thiết bị đơn giản hơn, truyền tín hiệu đến tất cả các cổng mà không phân biệt địa chỉ đích, trong khi switch chỉ gửi đến cổng cần thiết dựa trên địa chỉ MAC.
• Switch vs Router: Router hoạt động ở lớp 3 và được sử dụng để kết nối nhiều mạng khác nhau, trong khi switch chủ yếu hoạt động trong một mạng LAN duy nhất.

Thiết bị chuyển mạch đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất của mạng máy tính, giúp cải thiện tốc độ truyền tải và giảm thiểu tắc nghẽn trong quá trình giao tiếp

Cách các doanh nghiệp sử dụng chuyển mạch và định tuyến

Định tuyến và chuyển mạch đều là những phần thiết yếu trong kiến trúc mạng hiện đại. Trong khi định tuyến tập trung vào việc kết nối và quản lý lưu lượng giữa các mạng khác nhau, chuyển mạch tập trung vào việc tối ưu hóa lưu lượng trong một mạng cục bộ. Hiểu rõ sự khác biệt này giúp quản trị viên mạng thiết kế và triển khai hệ thống mạng hiệu quả hơn.

1. Chuyển mạch trong doanh nghiệp

Bộ chuyển mạch là thiết bị thiết yếu trong hạ tầng mạng của doanh nghiệp, giúp kết nối và truyền dữ liệu hiệu quả giữa các thiết bị. Các ứng dụng chính bao gồm:

• Xây dựng mạng LAN: Doanh nghiệp sử dụng bộ chuyển mạch để thiết lập mạng cục bộ, cho phép các máy tính, máy in và thiết bị khác kết nối với nhau và chia sẻ tài nguyên
• Hệ thống giám sát: Chuyển mạch hỗ trợ kết nối các camera giám sát và thiết bị cảm biến trong hệ thống an ninh, đảm bảo việc truyền tải dữ liệu hình ảnh và thông tin liên tục
• Hệ thống VoIP: Chuyển mạch được sử dụng để kết nối các thiết bị thoại qua IP, giúp giảm chi phí liên lạc và cải thiện chất lượng cuộc gọi

Các thiết bị chuyển mạch hiện đại như Cisco Catalyst 9000 Series và Juniper EX Series cung cấp tính năng bảo mật cao, hiệu suất ổn định và khả năng mở rộng linh hoạt, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của doanh nghiệp

2. Định tuyến trong doanh nghiệp

Bộ định tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các mạng khác nhau và quản lý lưu lượng dữ liệu. Các ứng dụng chính bao gồm:

• Kết nối mạng nội bộ với internet: Bộ định tuyến cho phép các thiết bị trong mạng nội bộ truy cập internet, đồng thời quản lý địa chỉ IP và bảo mật dữ liệu.
• Phân phối lưu lượng: Bộ định tuyến thông minh có khả năng phân tích lưu lượng mạng để tối ưu hóa đường đi của dữ liệu, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ truyền tải.
• Quản lý băng thông: Nhiều bộ định tuyến hiện đại hỗ trợ tính năng QoS (Quality of Service), cho phép doanh nghiệp ưu tiên lưu lượng cho các ứng dụng quan trọng như video conferencing hoặc giao dịch trực tuyến.

3. Lợi ích tổng thể

Việc sử dụng chuyển mạch và định tuyến mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp, bao gồm:

• Tăng cường hiệu suất mạng: Nhờ vào khả năng chuyển tiếp nhanh chóng và quản lý băng thông hiệu quả.
• Bảo mật nâng cao: Các thiết bị hiện đại tích hợp nhiều tính năng bảo mật giúp bảo vệ dữ liệu khỏi các mối đe dọa.
• Khả năng mở rộng linh hoạt: Doanh nghiệp có thể dễ dàng nâng cấp hạ tầng mạng khi nhu cầu tăng lên mà không gặp phải vấn đề lớn về chi phí hay thời gian.

Chuyển mạch và định tuyến là những thành phần quan trọng giúp doanh nghiệp duy trì hoạt động hiệu quả trong môi trường công nghệ ngày nay. Liên hệ ngay DigitechJSC để nhận được tư vấn và báo giá bộ định tuyến Cisco và các thiết bị mạng khác.