Switch là gì? Chức năng, cấu tạo và các loại Switch mạng

Switch là gì và đóng vai trò như thế nào trong hệ thống mạng? Đây là câu hỏi quen thuộc mà nhiều bạn quan tâm khi tìm hiểu về các thiết bị mạng. Trong thời đại kết nối hiện nay, có rất nhiều thiết bị hỗ trợ truyền tải dữ liệu hiệu quả, nhưng Switch – hay còn gọi là bộ chuyển mạch – vẫn luôn giữ vị trí quan trọng, là thành phần gần như không thể thiếu trong hạ tầng mạng.

Để giúp bạn và mọi người hiểu rõ hơn về thiết bị Switch, từ khái niệm, chức năng cho đến cách sử dụng trong từng hệ thống thực tế, hãy cùng Thiết bị mạng Việt Nam khám phá chi tiết qua bài viết dưới đây.

Switch là gì?

Switch, hay còn gọi là thiết bị chuyển mạch, được dùng để kết nối nhiều thiết bị trong cùng một hệ thống theo mô hình hình sao (Star Topology). Trong đó, switch đóng vai trò trung tâm, còn các thiết bị như máy tính, máy in, server… sẽ kết nối trực tiếp đến switch để truyền và nhận dữ liệu.

Không chỉ đơn thuần là thiết bị kết nối, các dòng switch mạng hiện đại còn tích hợp công nghệ Full Duplex, cho phép bạn và chúng ta gửi – nhận dữ liệu đồng thời. Nhờ vậy, băng thông được tối ưu, hạn chế nghẽn mạng và giúp hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả hơn.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Switch

1. Cấu tạo cơ bản của Switch mạng

Một chiếc switch mạng thường gồm vỏ thiết bị bằng kim loại hoặc nhựa để bảo vệ và tản nhiệt, các cổng kết nối RJ45 hoặc SFP với số lượng đa dạng, bảng mạch chứa vi xử lý và bộ nhớ, cùng bộ cấp nguồn (có loại hỗ trợ PoE). 

2. Nguyên lý hoạt động của Switch

Khác với Hub truyền dữ liệu đến mọi cổng, switch mạng ghi nhớ địa chỉ MAC để gửi dữ liệu chính xác hơn. Đặc biệt, với các dòng Switch Ethernet, việc truyền dữ liệu càng trở nên nhanh chóng và ổn định hơn.

Switch mạng là gì, hoạt động ở tầng nào trong mô hình OSI?

Switch mạng (Network Switch) là thiết bị chuyển mạch giúp bạn kết nối nhiều thiết bị trong cùng một hệ thống, nó mang đến khả năng truyền dữ liệu nhanh chóng và ổn định. Đây là thành phần quan trọng trong hạ tầng mạng, đặc biệt khi cần quản lý và tối ưu luồng dữ liệu giữa các máy tính, server, hoặc thiết bị ngoại vi.

Về nguyên tắc, switch hoạt động chủ yếu ở tầng 2 – Data Link trong mô hình OSI, nơi nó sử dụng địa chỉ MAC để xác định đúng thiết bị đích. Với các dòng switch cao cấp hơn, chúng ta còn có thể tận dụng khả năng hoạt động ở tầng 3 – Network, hỗ trợ định tuyến cơ bản giữa các mạng con (subnet), giúp hệ thống mạng linh hoạt và hiệu quả hơn.

Chức năng của Switch

1. Chuyển các khung dữ liệu

Switch có khả năng nhận và truyền khung dữ liệu (data frame) giữa các thiết bị trong mạng. Thay vì phát dữ liệu ngẫu nhiên đến toàn bộ hệ thống như Hub, switch chỉ gửi đúng dữ liệu đến thiết bị đích dựa trên địa chỉ MAC. Nhờ vậy, bạn có thể tận hưởng tốc độ truyền tải nhanh hơn, ổn định hơn và không bị lãng phí băng thông.

2. Chia nhỏ hệ thống mạng

Một trong những chức năng quan trọng nhất của switch là phân chia mạng thành các đoạn (segment) riêng biệt. Nhờ vậy, mọi người có thể hạn chế tối đa tình trạng va chạm dữ liệu, đồng thời nâng cao hiệu suất hoạt động cho toàn bộ hệ thống mạng.

3. Kết nối nhiều segment mạng

Switch giữ vai trò quan trọng trong việc kết nối các segment mạng khác nhau, giúp dữ liệu được trao đổi chính xác và hiệu quả. Nhờ đó, chúng ta có thể vận hành nhiều máy tính, server hay thiết bị ngoại vi trong cùng một hệ thống mà không lo xảy ra tình trạng nghẽn dữ liệu.

4. Xây dựng bảng địa chỉ MAC & cung cấp thông tin

Switch có khả năng học địa chỉ MAC từ các thiết bị kết nối vào cổng, sau đó xây dựng bảng MAC (MAC Address Table) để ghi nhớ và định tuyến dữ liệu đến đúng nơi cần đến. Nhờ vậy, chúng ta có thể truyền tải dữ liệu nhanh hơn, giảm độ trễ và nâng cao hiệu quả quản lý mạng.

5. Tính năng nâng cao của switch quản lý (VLAN, QoS, bảo mật…)

Ở các dòng switch được quản lý (Managed Switch), ngoài những chức năng cơ bản, bạn còn có thể tận dụng nhiều tính năng nâng cao. Chẳng hạn như VLAN (Virtual LAN) giúp phân chia mạng logic, tăng cường bảo mật và quản lý linh hoạt hơn. 

QoS (Quality of Service) hỗ trợ ưu tiên băng thông cho các dịch vụ quan trọng như VoIP hay hội nghị trực tuyến. Đồng thời, các cơ chế bảo mật nâng cao giúp ngăn truy cập trái phép, kiểm soát người dùng và hạn chế nguy cơ tấn công mạng, mang lại hệ thống ổn định và an toàn hơn.

Lợi ích của thiết bị Switch

Sau khi chúng ta đã hiểu switch là gì và nắm được các chức năng cơ bản, có thể khẳng định rằng đây là thiết bị mạng vô cùng quan trọng trong hệ thống máy tính. Một số lợi ích nổi bật mà bộ chuyển mạch switch mang lại bao gồm:

Hỗ trợ truyền dữ liệu song công (Full-duplex)

Switch cho phép chúng ta đồng thời gửi và nhận dữ liệu (đọc – ghi, nghe – nói cùng lúc) trên cùng một thiết bị. Tính năng này vượt trội hơn hẳn so với các thiết bị mạng cũ như Hub, đồng thời không gây ảnh hưởng đến các kênh truyền trong hệ thống mạng.

Giảm lỗi truyền dữ liệu

Hoạt động tối ưu ở tầng liên kết dữ liệu (Layer 2)

Phần lớn thiết bị switch hoạt động tại Layer 2 của mô hình OSI, nơi quản lý việc kết nối và truyền thông giữa các thiết bị trong mạng LAN. Nhờ đó, lưu lượng dữ liệu được kiểm soát tốt hơn, hạn chế tình trạng nghẽn mạng. 

Ngoài ra, switch còn hỗ trợ nhiều tốc độ kết nối khác nhau như 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps…, cùng khả năng full-duplex trên mỗi cổng giúp hệ thống mạng của bạn vận hành hiệu quả.

Dễ dàng mở rộng và kết nối hệ thống

Thông qua cổng Uplink tốc độ cao, switch cho phép mở rộng mạng và kết nối linh hoạt với các thiết bị khác. Bạn có thể kết nối nhiều switch Layer 2 lại với nhau hoặc kết hợp với switch Layer 3 để thực hiện định tuyến cơ bản giữa các mạng con, từ đó giúp chúng ta dễ dàng quản lý và vận hành hệ thống.

Tăng hiệu suất và tối ưu chi phí

Switch có thể coi như một bộ điều khiển trung tâm giúp tất cả các thiết bị trong mạng liên kết chặt chẽ với nhau. Nhờ vậy, thông tin được chia sẻ nhanh chóng, tài nguyên hệ thống được phân bổ hợp lý, góp phần nâng cao năng suất làm việc và tiết kiệm chi phí cho cả doanh nghiệp lẫn cá nhân như bạn khi sử dụng.

So sánh Switch với Hub và Router

Tổng kết 

Trên đây là toàn bộ những thông tin về thiết bị switch, giúp bạn và mọi người hiểu rõ switch là gì mà các chuyên gia của Thiết bị mạng Việt Nam đã tổng hợp và chia sẻ. Switch là một thiết bị vô cùng quan trọng trong hệ thống mạng, không chỉ dành cho những người làm công nghệ mà bất kỳ ai sử dụng internet cũng nên nắm được.

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về thiết bị switch, đừng ngần ngại liên hệ 0979.300.098 để được hỗ trợ. Và đừng quên bạn hãy  truy cập website thietbimangviet.vn thường xuyên để cập nhật thêm nhiều kiến thức hữu ích về mạng máy tính và quản trị hệ thống.