Hub thiết bị phổ biến trước switch xuất Vậy điểm đặc biệt làm cho switch phổ biến? Chúng ta khảo sát tất tính điểm khác hub switch + Hub Khi khung liệu gửi từ máy A qua Hub, gửi tồn cổng cịn lại hub nhiều máy gửi vùng đụng độ lớn nghẽn mạng (xữ lý chậm) + Switch Switch có lưu bảng địa MAC tương ứng với port cắm với máy tính nên khung liệu từ máy sang máy khác, so sánh địa MAC máy cần gửi với bảng MAC switch gửi port tương ứng có bảng MAC (tất nhiên lần SW phải xây dựng bảng MAC) Sự bảo mật Do tín hiệu gửi từ máy tính gắn vào Hub đến tất máy tính cịn lại, nên kẻ cơng việc truy cập máy tính gắn vào Hub “nghe” tồn thơng tin lưu chuyển mạng máy tính khác mà khơng phải thực thủ thuật công Khi bạn mua Switch có nhiều bạn lúng túng Switch 24 port 1G, nhiên giá chúng lại có chênh lệch lớn Tại lại ? Sau sinhvientot.net giúp bạn làm rõ vấn đề Layer switch cung cấp nhiều tính so với switch layer Một số dịch vụ làm cho switch layer hoạt động tốt switch layer Đó dịch vụ bảng CAM, bảng FIB, địa IP next hop, địa MAC next hop v.v Nếu khảo sát sâu hoạt động switch layer 3, thấy khơng có tính switch layer mà tham gia vào số hoạt động dựa thông tin layer layer Không giống switch layer 2, switch layer lưu giữ thơng tin: • Bảng CAM • Bảng FIB Bảng CAM Bảng CAM switch layer hoạt động giống bảng cảm switch layer Do đó, nhật gói tin, switch lấy thơng tin địa MAC đích nằm gói tin đến tham chiếu bảng CAM để biết port đích Sau đó, chuyển gói tin đến port đích Bảng CAM thường chứa thơng tin: địa MAC, egress port (port ra, port đích) VLAN Bảng FIB switch layer Bảng FIB (Forwarding Information Base) hoạt động giống bảng chuyển tiếp gói tin chứa thơng tin bao gồm: • Địa IP • Địa IP next hop • Địa MAC next hop • Port đích (egress port) Trong trường hợp layer 2, bảng CAM phương tiện dùng để tra cứu layer 3, phương tiện bảng FIB Bên cạnh đó, bảng FIB cịn chứa thơng tin địa MAC thay đổi (MAC rewrite) Do đó, layer switch cung cấp thông tin hỗ trợ cho ACL (Access Control List) QoS (Quality of Service) giống switch layer Ví dụ, layer switch áp dụng giới hạn frame (dữ liệu layer 2) dựa địa MAC (nguồn đích) Trong đó, switch layer hỗ trợ giới hạn frame dựa địa IP địa MAC Cho nên, bảng CAM dùng để phân biệt hub switch, bảng FIB dùng để phân biệt switch switch layer Multilayer switch Multilayer Switching thuật ngữ để công nghệ sử dụng phần cứng để chuyển tiếp gói tin dựa thơng tin nhiều layer mơ hình OSI Theo Cisco, hoạt động Multilayer Switch gồm loại: Route caching: Đây hệ đầu tiên, gọi MLS, Netflow LAN switching, flow-based hay demand-based switching Nếu so sánh hub, switch router, đầu bạn thấy chúng giống phải phân biệt Nhưng thực tế hub, switch router có số tính chung, lại hầu hết khác Nếu bạn khơng thể nói router sau hiểu hub, bạn tham khảo viết Trong thiết bị mạng hub mắt xích nhỏ Thiết bị gắn kết máy tính mạng với để có form segment (phân đoạn) mạng đơn Chúng gọi “hub” (trung tâm) chúng nằm trung tâm mạng, kết nối tới máy tính thơng qua cáp phân tán, tương tự nan hoa xe đạp Tất máy tính segment mạng “thấy” giao tiếp với Mơ hình mạng OSI Xin bổ sung thêm hub thiết bị tầng mơ hình mạng OSI (Open System Interconnection), tầng Vật Lý Nhiệm vụ hub đơn giản nhận liệu đến (các frame – khung liệu) phát tán chúng trở lại thiết bị gắn mạng Hub hoạt động theo chế quảng bá (broadcast), có phần thừa phải gửi liệu cho thiết bị khơng có nhu cầu Hub khơng có kiểu xếp thơng minh Nó khơng xác định cổng yêu cầu khung liệu, cổng không để gửi cho cổng cụ thể Vì gửi cho tất cổng mạng, cổng có u cầu tự kiểm tra tiếp nhận liệu cần Cơ chế phát tán khung liệu tới cổng đơn đảm bảo khung gửi tới đích yêu cầu Nhưng mà hub gọi kẻ câm lặng, biết phát mà không cần nhận lại thơng tin phản hồi xác nhận Vì hub gói đơn giản dễ cài đặt nên người ta sử dụng chúng thiết bị mức đầu vào để kết nối máy PC với Nếu chẳng may bạn hết cổng mạng hub, bạn tạo hub kiểu “chuỗi cánh hoa” (daisy-chain) cách kết nối qua cổng “uplink” Các hub đại có chế độ “tự cảm nhận” (auto-sensing) bạn dùng cổng để thực việc Nhưng hub ngày bị thu hẹp với thay switch Sử dụng switch hiệu nhiều, dùng băng thơng mạng Tạo switch Nếu bạn tìm kiếm giải pháp mạng hiệu hơn, bạn cần đến switch Switch hoạt động mức cao hub, tầng 2, tầng Liên kết liệu (Data Link layer) Một switch tương tự hub, thông minh Chúng thân thiện chút nhanh nhiều Không giống hub, switch kiểm tra kỹ lưỡng gói liệu nhận được, xác định nguồn đích gói Sau chờ gói liệu chuyển đến đích cách xác Switch sử dụng địa MAC (Media Access Control) thiết bị mạng để tìm thiết bị đích Địa MAC mã ID 12 ký tự nhất, địa phần cứng cố định thiết bị Để hoạt động hiệu quả, switch tạo link liên kết chuyên dụng tạm thời nơi gửi nơi nhận, tương tự kênh điện thoại chuyển mạch Với chế phân phối gói liệu tới thiết bị đòi hỏi, switch hiệu người dùng sử dụng băng thông mạng Tốc độ thực thi cao nhiều so với hub Một tính nâng cao switch khả giải xung đột liệu Các xung đột xuất máy mạng lúc gửi liệu quảng bá tới tất cổng Chúng đột ngột làm chậm trình thực thi mạng Hiện nay, với switch có chế độ nạp điều khiển lưu lượng, xung đột bị loại trừ Khơng có xung đột tức khơng phải tìm xung đột hub phải làm Vì switch loại trừ phương thức truy cập phương tiện dị tìm xung đột CSMA/CD (carrier-sense multiple-access with collision detection), làm cho thông lượng tăng lên Một lợi ích khác dùng switch, xuất phát từ thực tế chúng hỗ trợ phương thức truyền thông full-duplex, tức truyền thông hai chiều song song Phương thức truyền mặc định mạng kiểu chậm hơn: hafl-duplex (một chiều) Trong bạn gửi nhận không vừa nhận, vừa gửi liệu lúc Sử dụng phương thức full-duplex với băng thông mạng hiệu Sử dụng switch tốt nhiều so với hub mạng bạn có từ máy tính trở nên Hoặc mạng có chương trình ứng dụng sản sinh lượng đáng kể giao thông mạng, game đa người chơi hay chia sẻ file đa phương tiện nặng nề, bạn nên dùng switch Sự định hướng tốt Như nói hub nằm tầng 1, switch hoạt động tầng 2, nhiều bạn dễ dàng đoán router hoạt động tầng Và Một router làm việc tương tự switch, có số bước tiến xa Chúng gửi gói liệu tới đích qua “liên mạng” (internetwork), tức mạng khác internet Q trình gọi q trình định tuyến (routing) Để định tuyến cho gói liệu chuyển sang mạng khác, router phải liên lạc với router khác sử dụng giao thức định tuyến (routing protocol) Sau dùng thơng tin để tạo trì bảng định tuyến (routing table) Bảng định tuyến bao gồm danh sách lộ trình xác định tối ưu đích mạng, cộng thêm liệu biết đến ‘routing metrics’ (đơn vị met định tuyến) nằm router Bảng routing cịn có đường dẫn tới router ‘upstream’ (dịng trên) Router kiểm tra kỹ liệu đến xác định địa đích liệu Sau chúng sử dụng bàng ‘routing table’ Các router khơng sử dụng địạ MAC để xác định đích đến liệu Chúng dùng ‘địa mạng đươc cấu hình theo kiểu phần mềm’ (softwareconfigured network address ) để định tuyến Cách khiến router hoạt động hiệu switch thời điểm, chúng lại khiến router gặp nhiều vấn đề xung đột phức tạp Hiện cần có giải pháp xử lý thơng minh cho router Một lợi ích việc định tuyến cho phép lưu lượng mạng đến, đi, lọc dựa địa IP người gửi người nhận Một router phân tích gói liệu để xem thuộc kiểu Sau gửi gói SMTP POP3 tới cổng yêu cầu, chẳng hạn cổng 25 110 Hoặc bạn gửi gói HTTP tới cổng khác cổng 80 chẳng hạn, v.v… Hầu hết router gia đình router văn phòng phạm vi nhỏ thiết bị đa tính năng, kết hợp switch, firewall, dịch vụ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol – giao thức cấu hình host động), dịch địa mạng Network Address Translator nhiều điểm truy cập Wi-Fi Các router thông thường có cổng Ethernet phân tách cho kết nối WAN (Wide Area Network), hộp cáp đầu kết nối không dây WiMax Một biến thể router thông thường router ADSL Router ADSL kết hợp router với modem ADSL nhằm đơn giản hoá kết nối tới WAN Với router ADSL, thay cổng WAN, sử dụng socket phone cho đường truyền ADSL Kết khiến router ADSL hoàn toàn router cực nhỏ, bạn khơng thể dùng để kết nối modem cáp Switch (thiết bị chuyển mạch) thiết bị dùng để kết nối đoạn mạng với theo mơ hình mạng hình (star) Theo mơ hình này, switch đóng vai trị thiết bị trung tâm, tất máy tính nối Trong mơ hình tham chiếu OSI, switch hoạt động tầng liên kết liệu, ngồi có số loại switch cao cấp hoạt động tầng mạng Nói qua chút mạng thiết kế theo hình Hiện kiểu thiết kế mạng sử dụng phổ biến Phạm vi ứng dụng mạng LAN thường sử dụng để kết nối máy tính gia đình, phịng Game, phịng NET, tồ nhà Cơ quan, Trường học Cự ly mạng LAN giới hạn phạm vi có bán kính khoảng 100m, máy tính có cự ly xa thơng thường người ta sử dụng mạng Internet để trao đổi thông tin Mạng có ưu điểm tốc độ cao, máy hỏng không gây ảnh hưởng đến kết nối mạng máy lại Switch định chuyển frame dựa địa MAC, xếp vào thiết bị Lớp Chính nhờ Switch có khả lựa chọn đường dẫn để định chuyển frame nên mạng LAN hoạt động hiệu Switch nhận biết máy kết nối với cổng cách học địa MAC nguồn frame mà nhận Khi hai máy thực liên lạc với Switch thiết lập mạch ảo hai cổng tương ứng mà không làm ảnh hưởng đến lưu thơng cổng khác Do đó, mạng LAN có hiệu suất hoạt động cao thường sử dụng chuyển mạch toàn Switch tập trung kết nối định chọn đường dẫn để truyền liệu hiệu Frame chuyển mạch từ cổng nhận vào đến cổng phát Mỗi cổng kết nối cung cấp chọn băng thông cho host Trong Ethernet Hub, tất cổng kết nối vào mạng chính, hay nói cách khác, tất thiết bị kết nối Hub chia sẻ băng thơng mạng Nếu có hai máy trạm thiết lập phiên kết nối chúng sử dụng lượng băng thông đáng kể hoạt động thiết bị lại kết nối vào Hub bị giảm xuống Để giải tình trạng trên, Switch xử lý cổng đoạn mạng (segment) riêng biệt Khi máy cổng khác cần liên lạc với nhau, Switch chuyển frame từ cổng sang cổng đảm bảo cung cấp chọn băng thông cho phiên kết nối Hub Hub điểm kết nối trung tâm cho tất thiết bị khác mạng kết nối đến (Giống switch) Hub kết nối segments mạng LAN Một hub nối nhiều máy tính (hoặc thiết bị mạng khác) với để tạo thành mạng phân khúc trung tâm hệ thống Trên đoạn mạng này, tất máy tính giao tiếp trực tiếp với Ethernet hub loại phổ biến nhất, trung tâm với nhiều loại khác mạng tồn Một trung tâm bao gồm loạt cổng chấp nhận cáp mạng mạng Hub nhỏ thường chứa bốn cổng kết nối Chúng chứa cổng, cổng dành cho “uplink” kết nối tới hub thiết bị tương tự Trung tâm lớn chứa 8, 12, 16, chí 24 cổng Hubs phân loại Layer thiết bị mô hình OSI Tại lớp vật lý, trung tâm hỗ trợ mạng Hubs khơng đọc liệu qua chúng không nhận thức nguồn đích họ Về bản, trung tâm đơn giản nhận gửi đến gói tin, khuếch đại tín hiệu điện phát sóng gói tin tới tất thiết bị khác mạng Sự khác biệt Router, Switch, Hub ROUTER thiết bị hồn tồn khác so với thiết bị cịn lại Như nói chi tiết trên, vai trị Router mạng máy tính việc định tuyến packets (Chứa liệu lẫn địa đích đến) từ điểm đầu đến điểm đích mong muốn mạng máy tính Trong đó, Hub Switch có vai trị liên quan đến việc truyền frame (đơn vị tầng liên kết liệu) Vai trò Hub Switch Khẳng định tơi nhắc đến nói định nghĩa loại thiết bị Cả trung tâm để kết nối đến thiết bị mạng máy tính xử lý loại liệu frame Khi chúng nhận frame, chúng khuếch đại frame chuyển tới thiết bị đích Điểm khác biệt lớn thiết bị phương thức chúng chuyển frame sau nhận từ máy nguồn tới máy đích Đối với Hub, frame nhận gửi tới tồn cổng có kết nối vào Hub frame muốn chuyển tới thiết bị/ cổng định (hay đơn giản chuyển frame tới mạng quảng bá – broadcast) Việc hoạt động nguyên tắc “thà truyền nhầm bỏ sót” – tất cổng nhận frame nên chắn đích đến mong muốn nhận được! Cơ chế đòi hỏi nhiều tài nguyên mạng dẫn tới nghẽn! Switch xử lý việc theo cách thông minh hơn! Chúng ghi lại địa MAC tất thiết bị kết nối với chúng! Với thơng tin có này, switch xác định xác cổng kết nối với thiết bị Vì nhận frame, gửi xác frame tới cổng mà khơng cần phải gửi cho tất cổng cịn lại! Điều hồn tồn tối ưu so với Hub lý Switch thiết bị sử dụng nhiều hơn! Kết luận Nói từ khơng phải q chi tiết, nhiên có số điểm muốn tổng kết lại qua viết này: Router thiết bị định tuyến Có tác dụng kết nối mạng máy tính trở lên với (hoặc thiết bị mạng máy tính) Switch Hub thiết bị có vai trị tương đương giúp kết nối nhiều máy tính với mạng máy tính chúng đóng vai trị trung tâm Tuy nhiên thiết bị khác phương thức truyền tin Hub sử dụng cách truyền quảng bá Switch truyền trực tiếp tới cổng kết nối với thiết bị nhận thơng qua liệu địa MAC mà lưu lại ... Trong đó, switch layer hỗ trợ giới hạn frame dựa địa IP địa MAC Cho nên, bảng CAM dùng để phân biệt hub switch, bảng FIB dùng để phân biệt switch switch layer Multilayer switch Multilayer Switching... Cisco, hoạt động Multilayer Switch gồm loại: Route caching: Đây hệ đầu tiên, gọi MLS, Netflow LAN switching, flow-based hay demand-based switching Nếu so sánh hub, switch router, đầu bạn thấy... bị thu hẹp với thay switch Sử dụng switch hiệu nhiều, dùng băng thơng mạng Tạo switch Nếu bạn tìm kiếm giải pháp mạng hiệu hơn, bạn cần đến switch Switch hoạt động mức cao hub, tầng 2, tầng Liên