Nếu bạn thấy rằng chiếc Router ADSL có đủ cổng để các máy tính trong mạng nội bộ gia đình hay văn phòng nối vào, nghĩa là nó đang có sẳn một chiếc switch nhỏ, thì bạn cứ thế mà dùng. Nhưng khi số lượng người dùng vượt qua số cổng trên Router, thì cũng là lúc bạn cần quan tâm đến việc lựa chọn mua một chiếc hub hay switch rồi đấy. Để biết rằng bạn cần một chiếc Hub hay Switch, và nên chọn lựa chúng theo những thông số nào khi mua, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu một vài công nghệ dành cho thiết bị chuyên dùng cho mạng LAN này.
Giao diện phần cứng
Không hề có sự khác biệt về mặt giao diện phần cứng giữa Hub và Switch. Hai loại thiết bị này cũng đều có các cổng RJ45 xếp thành một hoặc hai hàng có đánh số thứ tự hoặc không. Đặc điểm chung của các Hub và Switch là bạn thường không tìm thấy công tắc nguồn của chúng.
Phân lớp theo mô hình OSI
Hub chỉ kết nối về mặt tín hiệu điện giữa các card mạng máy tính, nên nó nằm ở lớp 1 (Physical) của mô hình OSI. Còn Switch có phần mềm điều khiển, nó quản lý và chuyển các gói tin dạng Frame, nên nó là thiết bị nằm ở lớp 2 (Data Link) của mô hình bảy lớp.
Cơ chế hoạt động
Khi một tín hiệu điện từ card mạng máy tính được gửi đến Hub, nó được gửi đến toàn bộ các cổng còn lại của thiết bị. Những thiết bị Hub không dùng nguồn điện chỉ lan truyền tín hiệu, còn một số Hub khác có nguồn sẽ khuếch đại tín hiệu điện lên trước khi đẩy nó ra các cổng của mình.
Còn thiết bị Switch lưu một bảng danh sách liên kết giữa địa chỉ MAC của các máy tính với cổng giao tiếp mà nó gắn vào trên thiết bị. Bằng bảng danh sách này, Switch có thể định hướng gói tin lớp 2 đi từ cổng kết nối với máy tính gửi thẳng sang cổng kết nối với máy tính nhận.
Hiệu suất hệ thốngDo hoạt động theo công nghệ CDMA/CD (Carrier detect multiple access, collision detection), nghĩa là tại một thời điểm chỉ có một cặp máy tính trao đổi với nhau trong Hub, và chiếm toàn bộ băng thông nền. Nếu có hai máy tính do không phát hiện được nhau mà gửi tín hiệu lên đường kết nối chung này, thì cả hai tín hiệu đều bị hỏng, gọi là sự va chạm (collision). Khi có va chạm xảy ra, hai máy tính phải ngừng quá trình truyền dữ liệu và đợi một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước khi tiến hành truyền thông tin trở lại. Nếu có quá nhiều máy tính gắn vào Hub cần truyền dữ liệu cho nhau tại một thời điểm, xác suất xảy ra va chạm rất cao, đến một ngưỡng nào đó thì trong Hub chỉ toàn các gói tin bị va chạm và không máy tính nào còn có thể truyền dữ liệu cho nhau nữa.
Các Switch có băng thông lớn hơn rất nhiều so với Hub,và nó được hia thành nhiều kênh nhỏ. Mặt khác, khi truyền dữ liệu giữa hai máy tính gắn vào Switch, dữ liệu sẽ chỉ chiếm một kênh băng thông, và đi từ một cổng giao tiếp máy tính gửi sang một cổng giao tiếp máy tính nhận. Do đó, các máy tính khác còn lại trong mạng LAN gắn vào Switch vẫn có thể tiếp tục truyền dữ liệu với nhau mà không lo xảy ra va chạm tín hiệu.
Bảo mật
Do tín hiệu gửi từ một máy tính gắn vào Hub sẽ đi đến tất cả mọi máy tính còn lại, nên khả năng bảo mật của Hub là cực kỳ yếu kém. Một kẻ tấn công chỉ việc truy cập được một máy tính gắn vào Hub thì có thể “nghe” được toàn bộ các thông tin lưu chuyển trong mạng của mọi máy tính khác mà không phải thực hiện bất cứ thủ thuật tấn công nào.
Khả năng bảo mật của Switch cao hơn, do dữ liệu chỉ di chuyển giữa hai cổng giao tiếp gắn vào hai máy tính mà thôi. Trường hợp kẻ tấn công dùng các kỹ thuật nghe lén trên mạng như Man-in-the-middle, thì người quản trị hoàn toàn có thể bị phát hiện cũng như khống chế được.
Giá cả
Có lẽ đây là lý do duy nhất mà các Hub còn tồn tại trên thị trường, khi mà Switch mang mọi đặc điểm hơn hẳn Hub. Do công nghệ chế tạo đơn giản nên giá thành các loại Hub sẽ rẻ hơn rất nhiều so với các Switch.
Như vậy, nếu không bị bó buộc quá về mặt tài chính, bạn nên chọn mua một chiếc Switch thay cho Hub khi cần dùng để kết nối nhiều máy tính trong mạng LAN lại với nhau.
Vấn đề kế tiếp cần quan tâm là nên xem xét các thông số nào để có thể chọn mua một chiếc Switch phù hợp với nhu cầu sử dụng và chi phí đầu tư.
Số lượng cổng
Bạn đang có bao nhiêu máy tính trong mạng? Bạn dự định sẽ gắn thêm bao nhiêu máy tính nữa vào chiếc Switch sắp mua? Đừng quên việc dự phòng một vài cổng khi chúng bị hỏng, và một vài cổng để mở rộng việc kết nối Switch với các Switch khác có sẵn trong mạng hay nối với Router ADSL và điểm truy cập Wireless. Các Switch thường có số lượng cổng là lũy thừa của 2, như 2,4,8,16 cổng.
Tốc độ cổng kết nối
Cùng sử dụng công nghệ kết nối Ethernet, nhưng mỗi dòng Switch lại hỗ trợ các cổng có tốc độ kết nối khác nhau. Cổng Ethernet thông thường sẽ hỗ trợ tốc độ 10Mbps, các cổng FastEthernet sẽ hỗ trợ tốc độ 100Mbps, còn các cổng GigaEthernet thì đạt ngưỡng 1000Mbps (hay 1Gbps). Dĩ nhiên khi sử dụng cổng 100Mbps, thì bạn sẽ có thể chia sẻ các tập tin, hình ảnh hay video trong mạng LAN nhanh hơn hẳn khi dùng cổng tốc độ 10Mbps. Nhưng bạn phải lưu ý rằng tốc độ đường truyền Internet ADSL chỉ trong khoảng từ 1 Mbps – 3 Mbps, nên việc kết nối đến cổng 10Mbps hay cổng 100Mbps để đi ra Internet sẽ không có gì khác biệt.
Thêm nữa, tốc độ của một thiết bị có khả năng tương thích ngược với các tốc độ thấp hơn. Như cổng 1Gbps có thể hoạt động ở các tốc độ 1000Mbps, 100Mbps, 10Mbps, card mạng 100Mbps thì hoạt động được ở hai tốc độ 100MBps và 10Mbps. Vì thế, để đạt một ngưỡng tốc độ nào đó, thì các thiết bị phải đồng bộ với nhau, nghĩa là bạn phải dùng các máy tính có card mạng 1Gbps, toàn bộ dây cáp mạng UTP CAT6 (category 6) nối vào các cổng 1Gbps của Switch thì mới có thể luân chuyển tốc độ 1Gbps giữa các máy tính với nhau. Trường hợp nếu thiếu sự đồng bộ, thì kế quả đạt được là tốc độ tối đa nhỏ nhất mà các thiết bị trong hệ thống có thể đạt được. Ví dụ như card mạng 10Mbps, dây cáp UTP CAT5 100Mbps, cổng Switch 1Gbps, thì tốc độ chuyển dữ liệu từ máy tính đến Switch cũng chỉ là 10Mbps.
Công nghệ
Có một số công nghệ mà bạn cần quan tâm xem thiết bị Switch mình định mua có được sử dụng trong quá trình thiết kế hay không.
Một Switch tốt phải hỗ trợ các cổng truyền dữ liệu theo dạng song công (full duplex), nghĩa là cùng một thời điểm thì vừa có thể gửi vừa có thể nhận dữ liệu. Nếu chỉ có thể hoạt động ở trạng thái đơn công (half duplex), thì tại mỗi thời điểm máy tính chỉ có thể gửi, hoặc nhận dữ liệu mà thôi.
Ba công nghệ chuyển mạch của Switch cũng cần được quan tâm bao gồm: Pass through (Switch vừa nhận được gói tin thì chuyển đi ngay, cách này giúp Switch hoạt động nhanh nhất, nhưng dễ gây lỗi), Fragment Free (chờ đọc 64 byte dữ liệu để kiểm tra lỗi, nếu không lỗi thì chuyển), và Store and Forward (đọc và lưu toàn bộ gói tin vào Switch, kiểm tra lỗi toàn bộ, nếu không phát hiện lỗi mới chuyển đi). Công nghệ Store and Forward hoạt động chậm nhất, nhưng ổn định nhất. Nó cũng đòi hỏi Switch phải có bộ nhớ đệm lớn để lưu và xử lý cùng lúc nhiều gói tin.
Khả năng kiểm lỗi (CRC-cyclic redundancy check) sẽ giúp Switch phát hiện ra các gói tin bị lỗi trong quá trình chuyển nhận, và sửa lỗi nó mà không cần phải yêu cầu gửi lại gói tin đó.
Băng thông bên trong của thiết bị Switch phải đạt mức cao, thường thì phải đạt trên 1Gb/s.
Công nghệ tự động nhận dạng cáp thẳng và cáp chéo MDI/ MDI-X còn giúp bạn đỡ quan tâm đến các chuẩn bấm cáp khi kết nối nhiều thiết bị với nhau. Công nghệ Ethernet xanh (Green Ethernet technology), sẽ tự động tắt nguồn trên cổng khi không có tín hiệu kết nối và cung cấp nguồn tùy theo chiều dài của cáp, nhằm để tiết kiệm điện năng.
Kiểu dáng và cấp nguồn
Tuy chỉ là thiết bị mạng, nhưng chúng thường được nằm ở các nơi dễ thấy để tiện cho việc kết nối và kiểm tra. Vì thế bạn cũng nên quan tâm một tí đến kiểu dáng, và màu sắc của các Switch mà bạn muốn mua. Hệ thống đèn LED cảnh báo cũng nên có đầy đủ và rõ ràng để bạn có thể dễ dàng quan sát trạng thái của các kết nối.
Phần cấp nguồn cho thiết bị: nếu có thể được, bạn nên chọn loại dùng điện trực tiếp qua nguồn điện xoay chiều dân dụng, thay cho việc dùng bộ nắn điện sang nguồn điện một chiều.
Thương hiệu và chế độ bảo hành
Một thương hiệu nổi tiếng cũng phần nào giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm, tuy nhiên, bạn đừng quên tham khảo chế độ bảo hành. Đặc biệt, bạn cần hỏi thêm về chế độ cho mượn thiết bị thay thế trong thời gian bảo hành, vì thiết bị Switch khi bị hỏng sẽ ảnh hưởng đến rất nhiều đến toàn bộ hệ thống mạng nội bộ.
