Switch là gì? Cách network switch hoạt động

Vinh Phạm

936

06-11-2018

Switch là gì? Trong mạng, switch là một thiết bị tạo kênh truyền dữ liệu đến từ bất kỳ cổng đầu vào nào đến cổng đầu ra cụ thể nhằm đưa dữ liệu tới đúng đích chỉ định.

Switch là gì? 

Trong mạng máy tính, switch là một thiết bị tạo kênh truyền dữ liệu đến từ bất kỳ cổng đầu vào nào đến cổng đầu ra cụ thể nhằm đưa dữ liệu tới đúng đích chỉ định. 

Trong mạng cục bộ (LAN) sử dụng Ethernet, switch xác định vị trí gửi từng message frame đến bằng cách xem địa chỉ thiết bị vật lý (còn được gọi là Media Access Control address hoặc địa chỉ MAC). 

Switches duy trì các bảng khớp với từng địa chỉ MAC với cổng mà địa chỉ MAC đã nhận được. Nếu một frame được chuyển tiếp đến một địa chỉ MAC không xác định đến hệ thống switch, nó sẽ làm tràn ngập (flooded) tất cả các cổng trong vùng. Broadcast và multicast frames cũng là một dạng flooded. Hiện tượng này này được gọi là BUM flooding - broadcast, unknown unicast, và multicast flooding. Điều này là tính năng của switch Layer 2 hoặc data-link layer device trong mô hình liên lạc Open OS Interconnection (OSI).

Các loại networking switches

Có một số loại switches trong mạng ngoài các thiết bị vật lý, đó là:

1. Virtual switches

Các Virtual switches là các software-only switches được khởi tạo trong virtual machine (VM) hosting.

2. Routing switch

Một routing switch kết nối LAN; ngoài việc thực hiện MAC-based Layer 2 switching, nó cũng có thể thực hiện các chức năng định tuyến tại OSI Layer 3 (the network layer) hướng lưu lượng truy cập dựa trên Internet Protocol (IP) address trong mỗi gói.

Cách network switch hoạt động

Switches, physical và virtual, chiếm phần lớn các thiết bị mạng trong mạng dữ liệu hiện đại

Switches, physical và virtual, chiếm phần lớn các thiết bị mạng trong mạng dữ liệu hiện đại. Chúng cung cấp các kết nối có dây với máy tính để bàn, các điểm truy cập không dây, máy móc công nghiệp và một số thiết bị Internet (IoT) như hệ thống nhập thẻ. Chúng kết nối các máy tính lưu trữ các máy ảo trong các trung tâm dữ liệu, cũng như các máy chủ vật lý chuyên dụng và phần lớn cơ sở hạ tầng lưu trữ. Chúng mang theo một lượng lớn traffic trong các mạng của nhà cung cấp viễn thông.

Một network switch có thể được triển khai theo các cách sau:

• Edge, hoặc access, switches: Các switches này quản lý lưu lượng truy cập vào hoặc ra khỏi network. Các thiết bị như máy tính và điểm truy cập sẽ kết nối với các edge switches.
• Aggregation, or distribution, switches: Các switches được đặt trong lớp giữa. Các Edge switches kết nối vào các thiết bị này và chúng có thể gửi lưu lượng truy cập từ switch sang switch hoặc gửi tới các core switches.
• Core switches: Các switch mạng này bao gồm backbone của mạng, có nhiệm vụ kết nối mạng người dùng hoặc thiết bị với mạng trung tâm dữ liệu, kết nối mạng LAN doanh nghiệp với các bộ định tuyến kết nối chúng với internet..

Nhiều trung tâm dữ liệu áp dụng kiến trúc leaf/spine, giúp loại bỏ lớp tổng hợp (aggregation layer). Trong thiết kế này, servers và storage kết nối với leaf switches (edge switches) và mỗi leaf switch kết nối thành hai hoặc nhiều spine (core) switches. Điều này giảm thiểu số lượng bước (hop) dữ liệu đã nhận được từ nguồn đến đích, do đó, giảm thiểu thời gian dành cho trung chuyển hoặc độ trễ.

Một số trung tâm dữ liệu thiết lập fabric hoặc mesh network design, mọi thiết bị sẽ xuất hiện trên một switch lớn duy nhất. Cách tiếp cận này giúp giảm độ trễ đến mức tối thiểu và được sử dụng cho các ứng dụng như high-performance computing (HPC) trong các dịch vụ tài chính hoặc kỹ thuật.

Không phải tất cả các mạng đều sử dụng các switches. Ví dụ, một mạng có thể được tổ chức theo kiểu token ring hoặc được kết nối thông qua một bus hoặc một hub hoặc repeater. Trong các mạng này, mọi thiết bị được kết nối đều nhìn thấy và đọc được tất cả lưu lượng truy cập. Một mạng cũng có thể được thiết lập bằng cách kết nối trực tiếp các máy tính với nhau, mà không cần một lớp thiết bị mạng riêng biệt; cách tiếp cận này chủ yếu quan tâm đến các ngữ cảnh HPC, nơi có độ trễ phụ 5 phần triệu giây, khá phức tạp để thiết kế và quản lý.

Nguồn: Bizfly Cloud chia sẻ

>> Có thể bạn quan tâm: Phân biệt Switch và Router dễ hiểu nhất