Thiết bị HUB là gì? Tại sao ngày nay người ta dùng Switch thay thế HUB?

Nếu bạn đang tìm cách hiểu hoặc xây dựng hệ thống mạng, thì việc hiểu rõ về các thiết bị kết nối mạng là một yếu tố cơ bản để xây dựng và quản lý hệ thống mạng hiệu quả. Hai trong số những thiết bị quan trọng trong hạ tầng mạng LAN (Local Area Network) mà chắc hẳn nhiều người đã từng nghe đến là HUB và Switch.

Tuy nhiên, theo thời gian, sự phát triển của công nghệ đã khiến cho thiết bị mạng HUB dần trở nên lỗi thời và nhường chỗ cho Switch – một thiết bị mạng cao cấp hơn, mang lại hiệu suất tốt hơn và tính năng mạnh mẽ hơn.

Trong bài viết này, mình và bạn sẽ cùng tìm hiểu về thiết bị HUB là gì, cách hoạt động của nó và lý do tại sao ngày nay, người ta thường sử dụng Switch để thay thế HUB trong các mạng LAN hiện đại. Qua bài viết này bạn sẽ nhận được cái nhìn tổng quan về hai thiết bị này, giúp bạn hiểu rõ hơn về sự tiến bộ trong lĩnh vực mạng và lựa chọn phù hợp cho mạng của bạn.

Nếu bạn đang tò mò về sự khác biệt giữa HUB và Switch, cũng như lý do tại sao người ta chọn sử dụng Switch trong môi trường mạng ngày nay, hãy cùng mình đi vào các ý chính của bài viết:

Thiết bị HUB là gì? Nó có tác dụng ra sao?

Thiết bị HUB (còn được gọi là “bộ chia”) là một loại thiết bị mạng dùng để kết nối các thiết bị trong mạng LAN (Local Area Network) với nhau. HUB hoạt động ở tầng vật lý (Physical Layer) trong mô hình OSI (Open Systems Interconnection), nghĩa là nó chỉ tập trung vào việc chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị mạng.

Cách hoạt động của HUB rất đơn giản

khi một thiết bị gửi dữ liệu tới HUB, HUB sẽ nhận dữ liệu đó và chuyển tiếp đồng thời đến tất cả các thiết bị khác trong mạng (bao gồm cả thiết bị gửi dữ liệu). Điều này có nghĩa là thông tin từ một thiết bị sẽ được lan truyền ra tất cả các thiết bị khác, giống như một thông điệp phát thanh trong một nhóm người.

Tuy nhiên, đây là điểm yếu của HUB. Khi thông tin được phát tán ra tất cả các thiết bị, có thể xảy ra “va chạm” khi nhiều thiết bị cố gắng gửi dữ liệu cùng một lúc. Khi xảy ra va chạm, dữ liệu sẽ bị mất và các thiết bị phải chờ để gửi lại, làm giảm hiệu suất mạng.

Ví dụ minh họa:

Giả sử bạn có một mạng LAN với 4 máy tính và một HUB 4 cổng. Khi máy tính A gửi một yêu cầu tới máy tính B thông qua HUB, HUB sẽ chuyển tiếp yêu cầu đó đến tất cả các máy tính trong mạng, kể cả máy tính A và B. Điều này không hiệu quả vì chỉ máy tính B mới cần nhận yêu cầu này, nhưng toàn bộ mạng đều nhận được nó. Nếu các máy tính C và D đồng thời gửi dữ liệu tới máy tính E và F, có thể xảy ra va chạm, gây giảm hiệu suất mạng và làm chậm việc trao đổi thông tin.

Switch thay thế HUB là bởi vì?

Switch mạng hay HUB đều là thiết bị dùng ở tầng vật lý trong mô hình OSI với mục đích chính là để chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị trong hệ thống mạng. Do đó, bạn có thể hiểu rằng Switch là một phiên bản tốt hơn và thay thế cho HUB trong hệ thống mạng.

Tưởng tượng rằng mạng LAN (Local Area Network) trong công ty của bạn giống như một con đường giao thông với nhiều ô tô chạy qua lại để trao đổi thông tin. Trước kia, khi chưa có công nghệ Switch, người ta sử dụng HUB như một “nút giao thông” để kết nối tất cả các ô tô lại với nhau. Nhưng ngày nay, Switch thông minh hơn với tùy chọn thông minh và hiệu quả hơn để điều khiển lưu lượng giao thông trên con đường mạng.

• Hiệu suất cao hơn: HUB giống như việc tất cả các ô tô đều cùng di chuyển trên một con đường, dẫn đến tình trạng “va chạm” khi nhiều ô tô cố gắng truyền thông cùng một lúc. Switch, như một hệ thống điều khiển giao thông thông minh, đồng thời chỉ gửi thông tin cho ô tô đích cần nhận, ngăn ngừa va chạm và giữ cho việc truyền thông suôn sẻ hơn.
• An toàn hơn: HUB giống như một loa phát thanh phát đến tất cả các ô tô trên con đường, điều này khiến thông tin có thể bị lộ và mạo danh. Switch chỉ gửi thông tin trực tiếp đến đích, giúp bảo vệ thông tin của bạn và ngăn ngừa những kẻ xấu trong mạng.
• Dễ quản lý hơn: HUB thiếu tính năng quản lý linh hoạt, khiến việc điều khiển lưu lượng trở nên khó khăn. Switch cho phép bạn thiết lập các cấu hình tùy chỉnh, như ưu tiên dữ liệu quan trọng hơn, giám sát lưu lượng, và phân chia mạng VLAN thành các khu vực riêng biệt để quản lý dễ dàng hơn.
• Tiết kiệm băng thông: HUB phát tán thông tin đến tất cả các thiết bị, dẫn đến lãng phí băng thông. Switch chỉ gửi thông tin đến đích, giúp tiết kiệm băng thông và tăng tốc độ mạng.
• Đáp ứng công nghệ mới: Switch có khả năng hỗ trợ tốc độ mạng cao hơn như Gigabit Ethernet và 10 Gigabit Ethernet, giúp mạng LAN hoạt động nhanh hơn và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về truyền dữ liệu.

Với những lợi ích trên, Switch đã trở thành thiết bị mạng quan trọng và thông minh trong mạng LAN ngày nay, đồng thời chấm dứt kỷ nguyên của HUB với hiệu suất kém và tính bảo mật thấp.

HUB còn được sử dụng không?

Thiết bị HUB hiện nay thường không còn được sử dụng trong mạng LAN hiện đại do những hạn chế về hiệu suất và tính bảo mật so với công nghệ Switch. Tuy nhiên, vẫn có một số trường hợp hoặc tình huống đặc biệt khi mà HUB có thể được sử dụng:

• Tìm hiểu và giáo dục: Trong môi trường học tập hoặc các khóa đào tạo về mạng, việc sử dụng HUB có thể giúp sinh viên hoặc học viên hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động và hạn chế của nó so với Switch. HUB giúp làm rõ khái niệm “collision domain” và là một phần quan trọng trong quá trình học cơ bản về mạng.
• Gỡ lỗi mạng: Trong một số tình huống gỡ lỗi đặc biệt, HUB có thể được sử dụng để giám sát và kiểm tra lưu lượng dữ liệu trên mạng. Bằng cách kết nối HUB giữa các thiết bị mạng và sử dụng các công cụ phân tích dữ liệu, người quản trị mạng có thể xem thông tin truyền qua HUB và xác định nguyên nhân của các sự cố mạng.
• Tiết kiệm chi phí: Trong những trường hợp cụ thể khi người dùng chỉ cần kết nối một số thiết bị đơn giản và tài nguyên mạng không đòi hỏi hiệu suất cao, HUB có thể được sử dụng làm một giải pháp kinh tế và dễ triển khai.

Tuy nhiên, việc sử dụng HUB trong các tình huống trên chỉ nên được coi là tạm thời hoặc trong những trường hợp đặc biệt. Trong các mạng lớn và quy mô phức tạp, việc sử dụng Switch vẫn là giải pháp tốt hơn để đảm bảo hiệu suất, tính bảo mật và quản lý mạng tốt hơn.

Lời kết:

Qua bài viết này, mình và bạn đã có cơ hội tìm hiểu về hai thiết bị quan trọng trong hạ tầng mạng LAN – HUB và Switch. Từ sự tiến bộ không ngừng, ngày nay chúng ta đã chứng kiến sự thay thế của HUB bằng Switch – một giải pháp thông minh, hiệu suất cao và tính năng đa dạng.

Switch không chỉ đơn giản là một thiết bị chuyển tiếp dữ liệu như HUB, mà còn mang lại sự linh hoạt và tiện ích vượt trội. Tính năng quản lý linh hoạt, hiệu suất cao, tính bảo mật vượt trội và khả năng thích ứng với công nghệ mới đã biến Switch trở thành lựa chọn hàng đầu cho các mạng LAN hiện đại.

Tuy HUB dần trở nên lỗi thời và ít được sử dụng trong môi trường mạng ngày nay, nhưng không thể phủ nhận vai trò quan trọng của nó trong việc giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động mạng và cơ bản về mạng LAN.

Tổng kết lại, việc sử dụng Switch thay thế HUB đã nâng cao hiệu suất mạng, tăng tính bảo mật và đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao về truyền dữ liệu. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, con người chắc chắn sẽ tiếp tục khám phá và áp dụng những giải pháp tiên tiến nhất để xây dựng và quản lý mạng LAN một cách hiệu quả, đáng tin cậy và an toàn hơn.

Xem thêm các bài viết hay khác:

Switch layer 2, Switch layer 3 là gì? Phân biệt và tìm hiểu chi tiết

Tìm hiểu về các thiết bị mạng cơ bản? Phân biệt Router với Hub và Switch

Hub USB cấp nguồn và những ưu nhược điểm của nó

Hub, Switch và Router Explained – Sự khác nhau là gì?