Trong quá trình thiết kế, xây dựng hệ thống tự động hóa, chúng ta thường hay tiếp cận các thuật ngữ mạng như Hub, Switch, Router, Brigde, Modem, v.v. Tất cả chúng đều là những thành phần cơ bản để xây dựng một hệ thống mạng. Tuy nhiên chúng ta thường hiểu nhầm về vai trò của từng loại, và đôi lúc có sự nhầm lẫn tên gọi, thường là giữa Hub và Switch. Vậy làm cách nào để phân biệt Hub – Switch – Router?
Chức năng của Hub, Switch và Router là gì?
Các thiết bị mạng như Hub, Switch và Router đều thực hiện chức năng tương tự nhau là cho phép truyền các gói dữ liệu từ thiết bị này đến thiết bị khác thông qua các cổng kết nối hay còn được gọi là các port.
Trong mô hình OSI (Open Systems Interconnection), thành phần chịu trách nhiệm truyền tải thông tin được định nghĩa ở lớp 1 (lớp vật lý – Physical Layer) và lớp 2 (lớp liên kết dữ liệu – Data Link Layer). Hãy cùng khám phá vai trò cơ bản của các thiết bị mạng này, giúp chúng ta hiểu được sự khác biệt giữa chúng.
Hub là gì?
Hub là một điểm trung tâm để kết nối các thiết bị trong hệ thống mạng. Chúng thường được dùng để kết nối các thiết bị trong mạng LAN với nhau. Hub hoạt động trên lớp 1 (Lớp vật lý – Physical Layer) trong mô hình OSI. Nó có nhiều cổng đầu vào và đầu ra.
Khi một gói tin đi vào bất kỳ một cổng nào, nó sẽ được sao chép đến tất cả các cổng khác trên Hub, điều đó có nghĩa là tất cả các thiết bị trên mạng LAN đang kết nối vào Hub đều có thể nhận gói tin đó, bất kể dữ liệu thực sự được dự định gửi đến thiết bị nào.
Hub không đủ thông minh để xác định gói tin đó phải được gửi đến cổng nào.
Nó có thể tạo ra rất nhiều lưu lượng truy cập trên mạng vì các gói tin đều được truyền đến trên mọi cổng ngoài điểm đến đã định.
Switch là gì?
Switch hay còn gọi là thiết bị chuyển mạng, tương đối thông minh hơn một Hub. Cũng giống như Hub, switch cũng đóng vai trò như một điểm kết nối cho nhiều thiết bị qua mạng thông qua các cổng của nó và hoạt động ở Lớp 2 (Data link layer – Lớp liên kết dữ liệu).
Switch có thể thực hiện kiểm tra lỗi trước khi chuyển tiếp các gói dữ liệu, điều này làm cho nó hoạt động hiệu quả hơn vì nó chỉ chuyển dữ liệu không có lỗi đến cổng thích hợp.
Switch có chức năng ghi chú địa chỉ MAC của các thiết bị được kết nối với nó trong một bảng ghi. Do đó khi một gói tin được gửi đến, bên trong gói tin có thông tin địa chỉ MAC của thiết bị cần nhận thì Switch sẽ chỉ chuyển gói tin đó đến cổng nào có thiết bị đích kết nối vào. Các thiết bị kết nối vào cổng khác sẽ không nhận được gói tin này.
Nếu địa chỉ đích không có trong bảng, Switch sẽ gửi dữ liệu đến tất cả các thiết bị được kết nối.
Ngày nay Switch được sử dụng phổ biến trong các mạng máy tính cũng như mạng truyền thông công nghiệp bởi các tính năng vượt trội so với Hub và giá thành cũng không cao hơn Hub là mấy.
Router là gì?
Router hay còn gọi là bộ định tuyến là thiết bị thông minh nhất trong ba thiết bị phần cứng đang đề cập.
Router là một thiết bị mạng được sử dụng để chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Nó thường được biết đến là một thiết bị mạng Layer 3, vì nó hoạt động ở Lớp 3 (Lớp mạng – Network Layer) theo mô hình OSI.
Router thường dùng để kết nối ít nhất hai mạng với nhau, chẳng hạn như hai mạng LAN, hai mạng WAN hoặc một mạng LAN và mạng ISP của nó.
Đúng với tên gọi của nó là bộ định tuyến, Router có chức năng là định tuyến các gói dữ liệu trên mạng cho đến khi chúng đến được đích cuối cùng. Gói dữ liệu được truyền đi không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến, cho biết nó cần phải đi đến đâu.
Router có thể tính toán lộ trình nào là hiệu quả nhất để truyền các gói dữ liệu đi và giao tiếp với nhau bằng các giao thức.
Chính vì có các chức năng cao cấp hơn, nên giá thành Router thường cao hơn so với Hub và Switch.
So sánh sự khác nhau cơ bản giữa Hub, switch và router
|
Đặc tính |
Hub |
Switch |
Router |
|
Kiến trúc lớp trong mô hình OSI |
Lớp vật lý (Physical Layer) |
Lớp liên kết dữ liệu (Datalink Layer) |
Lớp mạng (Network Layer) |
|
Chức năng |
Kết nối 2 hay nhiều thiết bị mạng Ethernet |
Kết nối 2 hay nhiều thiết bị trong mạng LAN |
Có thể kết nối các thiết bị trên các mạng khác nhau (LAN, WAN…) |
|
Cách thức truyền tải dữ liệu |
Gửi dữ liệu dạng tín hiệu điện hoặc các bit |
Gửi dữ liệu dạng Frame hoặc gói tin (packet) |
Gửi dữ liệu dạng gói tin (packet) |
|
Chức năng lọc thông tin |
Không có chức năng lọc thông tin |
Thực hiện kiểm tra lỗi gói tin trước khi truyền tải đến vị trí đích |
Nhiều chức năng cao cấp và thông mình hơn |
|
Sự thông minh và giá thành |
Chức năng cơ bản, không phức tạp. Giá thành thấp |
Thông minh hơn và giá thành cao hơn Hub |
Thông mình nhất, phức tạp nhất và giá thành cao nhất |
|
Chế độ truyền tải dữ liệu |
Half Duplex (truyền dẫn 1 chiều tại một thời điểm) |
Half /Full Duplex (truyền dẫn một hoặc hai chiều tại một thời điểm) |
Full Duplex (truyền dẫn hai chiều trên cùng một đường mạng tại cùng một thời điểm) |
|
Địa chỉ sử dụng cho việc truyền tải dữ liệu |
Không ghi lại địa chỉ của các thiết bị kết nối vào |
Ghi lại địa chỉ MAC của các thiết bị kết nối tương ứng với cổng kết nối |
Ghi nhận địa chỉ IP Address của các thiết bị kết nối vào |
|
Tốc độ |
10 Mbps |
10/100Mbps, 1 gbps |
1- 100 mbps wireless, 100mbps – 1gbps Wired |
|
Số cổng kết nối |
4/12 cổng |
Nhiều loại, thông thường sử dụng khoảng 4-48 cổng |
2/4/5/8 cổng |
|
Loại mạng thường sử dụng |
LAN |
LAN |
LAN, WAN |
|
Loại thiết bị |
Broadcast |
Broadcast, Unicast, Multicast |
Routing |
