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

Một hệ thống mạng bao gồm rất nhiều thiết bị. Để có được hiệu suất khai thác và sử dụng hệ thống hiệu quả chúng ta cần những thiết bị mạng chuyên dụng.

Những thiết bị này rất đa dạng và phong phú nhưng bạn nên biết những thiết bị mạng cơ bản như: Reapeater, Hub, Router hay Gateway.

Bài viết này mình sẽ cùng các bạn tìm hiểu các thiết bị cơ bản trên. Hãy bắt đầu cùng mình nào, Triển thôi!

Các thiết bị mạng cơ bản và sự khác nhau của chúng
Các thiết bị mạng cơ bản và sự khác nhau của chúng

Giới thiệu các thiết bị mạng cơ bản

1. Thiết bị Repeater

Hình ảnh minh họa Repeater
Hình ảnh minh họa Repeater

Đối với đường dây cáp mạng nội bộ hoặc nối giữa các bộ phận trong một hệ thống mạng: Khoảng cách là một vấn đề.

Tín hiệu truyền dẫn luôn bị suy hao ít hoặc nhiều. Chính vì vậy mà đường truyền cáp không thể đi xa.

Chẳng hạn: với loại cáp mạng phổ biến nhất như Cat5 UTP, giới hạn cáp mạng là 100m. Ngoài khoảng cách này, tín hiệu sẽ không ổn định.

Repeater là giải pháp để giải quyết vấn đề này. Đây là thiết bị với vai trò khuếch đại tín hiệu ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để đến được đích trên đường truyền tiếp theo.

Repeater được ướng dụng trong điện tín, điện thoại hay truyền thông qua sợi quang cũng như các dự án cần truyền tín hiệu đi xa.

Xem thêm bài viết liên quan: Cách hoạt động của wifi Repeater

2. Thiết bị mạng Hub

Hình ảnh minh họa về thiết bị Hub
Hình ảnh minh họa về thiết bị mạng Hub

Hub có vai trò giống như Repeater nhưng khác ở chỗ là nó có nhiều cổng ra (Output) hơn. Tức là với một đầu vào thông tin, ngay lập tức những đầu ra của Hub sẽ có thông tin ra.

Một Hub thường có từ 4 – 24 cổng ra và thậm chí là nhiều hơn. Thiết bị này thường được sử dụng trong các mạng 10 Base-T và 100Base-T.

Trong cấu hình mạng dạng hình sao, Hub đóng vai trò trung tâm mạng. Hiện nay có 2 loại chính là: Active Hub và Smart Hub.

Active Hub : phổ biến hơn. Loại này cần cấp nguồn riêng để hoạt động với mục đích là khuếch đại tín hiệu đảm bảo để truyền dẫn ra các cổng khác.

Smart Hub : hay được gọi cách khác là Intelligent Hub – Hub thông minh. Loại này có chức năng như Active Hub nhưng có thêm chip tích hợp với khả năng tự động dò lỗi mạng.

Có thể bạn quan tâm bài viết này: Hub USB là gì?

3. Thiết bị mạng Bridge

Hình ảnh minh họa thiết bị Bridge
Hình ảnh minh họa thiết bị mạng Bridge

Bridge là thiết bị dùng để ghép nối 2 mạng nhỏ để tạo thành một mạng lớn hơn và duy nhất. Nó thường được ứng dụng khi kết nối giữa hai mạng Ethernet với nhau.

Nguyên lý hoạt động của Bridge là: khi nhận được một gói tín (Packet) từ một máy tính hoặc thiết bị trên mạng này chuyển tới một máy tính hoặc thiết bị khác trên mạng khác. Nó sẽ sao chép và gửi gói tin tới đích cần đến.

Ưu điểm của Bridge:

– Bridge có thể xử lý nhiều lưu thông và địa chỉ IP trên mạng cùng lúc.

– Thiết bị hoạt động trong suốt và các máy tính khách nhau vẫn có thể gửi thông tin với nhau mà không cần sự can thiệt của Bridge.

Nhược điểm của Bridge:

– Chỉ có khả năng kết nối những mạng cùng loại với nhau.

– Để mạng được hoạt động nhanh các Bridge cần nằm gần nhau về mặt vật lý.

4. Thiết bị Switch

Hình ảnh minh họa thiết bị Switch
Hình ảnh minh họa thiết bị mạng Switch

Switch được ví như một Bridge nhiều cổng. Thay vì một bridge chỉ chứa 2 cổng liên kết được với 2 segment mạng với nhau.

Switch cũng làm việc theo nguyên lý nhận diện gói tin và đưa nó đến đích. Tuy nhiên Switch sử dụng các gói tin nhận được từ các máy trong mạng và xây dựng lên bảng Switch. 

Từ bảng này sẽ cung cấp thông tin đến địa chỉ cần đến một cách chính xác. Một điểm khác đó là Switch hoạt động ở tốc độ truyền tải dữ liệu cao vượt trội so với Repeater. Nó có khả năng tạo mạng VLAN (LAN ảo).

Xem thêm bài viết: Switch công nghiệp là gì?

5. Thiết bị Router

Hình ảnh minh họa về thiết bị Router
Hình ảnh minh họa về thiết bị Router

Router là thiết bị giúp kết nối hai hoặc nhiều mạng IP với nhau. Với mạng IP các máy tính chỉ cần kết nối mạng là có thể giao tiếp được với Router.

Ưu điểm của Router:

– Có thể kết nối các loại mạng khác nhau: từ Ethernet cục bộ với tốc độ cao đến đường dây điện thoại đường dài.

Nhược điểm của Router:

– Đòi hỏi tính toàn nhiều hơn để đưa gói tin đến địa chỉ cần đến. Trong trường hợp kết nối các mạng không cùng tốc độ có thể gây ra nghẽn mạng.

– Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức. Nói dễ hiểu hơn thì cách máy tính kết nối mạng với một router IP khác với cách nó giao tiếp với một router Novel hay Decnet. 

Tuy nhiên vấn đề này đã được khắc phục và tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều loại giao thức với các phi phí phụ thêm.

Xem thêm bài viết liên quan: Modem và Router cùng nhau hoạt động như thế nào?

6. Thiết bị Gateway

Hình ảnh minh họa về Gateway
Hình ảnh minh họa về Gateway

Gateway là thiết bị giúp ghép nối hai loại giao thức với nhau. Chẳng hạn bạn đang sử dụng giao thức IP nhưng người khác lại sử dụng giao thức khác IPX, Novell, Decnet hay SNA. Lúc đó gateway sẽ tự động chuyển đổi từ giao thức này sang loại khác.

Gateway giống như một phiên dịch viên giữa các giao thức có thể kết nối và “trò chuyện” dễ dàng. Ngoài chức năng phân biệt các giao thức, Gateway có có thể phân biệt các ứng dụng như cách chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác hay chuyển đổi một phiên làm việc từ xa.

Cách các thiết bị mạng kết nối nhau trong một hệ thống mạng

Sơ đồ mô tả cách kết nối các thiết bị mạng
Sơ đồ mô tả cách kết nối các thiết bị mạng

Sau khi tìm hiểu cơ bản về các thiết bị mạng cơ bản, mình muốn chỉ cho bạn cách các thiết bị này kết nối làm trong một hệ thống mạng ra sao:

– Router sẽ đóng vai trò đứng đầu để kết nối các mạng IP và các loại mạng khác nhau.

– Dưới Router là Switch đóng vai trò để nhận diện các gói thông tin và xác định đường dẫn để đưa đến đích cần đến.

– Giữa các đường truyền với khoảng cách xa sẽ có Hub để đóng vai trò đảm bảo đủ băng thông tiếp tục truyền tải dữ liệu đến đích.

– Dưới cùng là Bridge đóng vai trò kết nối 2 mạng nhỏ lại với nhau và hợp nhất chúng lại.

Sự khác nhau giữa Hub, Switch và Router

Có một thực tế là, các thiết bị Router ngày nay đều kết hợp nhiều chức năng và thậm chí đảm nhận chức năng của Switch và Hub.

Điều này khiến cho việc phân biệt 3 thiết bị này rất khó đối với những anh em mới làm quen với mạng.

Hãy cùng mình phân biệt rõ những điểm khác nhau cơ bản nào giữa 3 thiết bị này nhé!

So sánh Router với Hub và Switch
So sánh Router với Hub và Switch

So sánh Hub với Switch

Tiêu chí Hub Switch
Vai trò Kết nối trung tâm cho các thiết bị mạng Kết nối trung tâm cho các thiết bị mạng
Phương pháp phân phối khung dữ liệu Một khung dữ liệu được truyền đi hoặc phát tới các cổng của thiết bị mà không phân biệt các cổng với nhau Lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của các thiết bị kết nối và xây dựng bảng Switch để xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào.
Nhược điểm – Tiêu tốn nhiều lưu lượng mạng và có thể gây nghẽn mạng.

– Hub luôn sử dụng băng thông tối đa để truyền và nếu nhiều thiết bị cùng phát đi dữ liệu sẽ băng thông này chia nhỏ và giảm hiệu suất.

– Đòi hỏi tính toàn nhiều hơn để đưa gói tin đến địa chỉ cần đến. Trong trường hợp kết nối các mạng không cùng tốc độ có thể gây ra nghẽn mạng

So sánh Router với Hub và Switch

Trong khi Hub và Switch liên quan đến việc truyền khung dữ liệu thì Router là định tuyến các gói tin trên mạng tới đích cuối cùng.

Ruoter thường được đặt tại Gateway để kết nối với ít nhất hai mạng. Thông thường sẽ là hai mạng LAN; mạng LAN và mạng ISP khác.

Để xây dựng được tuyến đường cho các gói tin tới đích một cách chính xác, Router sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (Fowarding table).

Router giao tiếp với các router khác và giúp cấu hình tuyến tốt nhất giữa hai host bằng bao giao thức ICMP.

Hiện nay, một Router thường bao gồm 3-8 cổng Ethernet Switch ( hoặc Hub) và một bộ chuyển đổi mạng (NAT). Bên cạnh đó Router bao gồm cả 1 máy chủ DHCP, máy chủ proxy DNS và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN khỏi truy cập trái phép từ mạng.

Các Router đều có cổng WAN để kết nối với đường DSL hoặc Modem cáp – dành cho dịch vụ internet băng rộng và switch tích hợp để tạo mạng LAN được dễ dàng hơn. Tuy nhiên một số Router chỉ có một cổng WAN và một LAN.

Một số Router cao cấp được tích hợp cổng Serial giúp kết nối với Modem quay số ngoài. Điều này rất hữu ích trong trường hợp dự phòng đường kết nối băng rộng chính trục trặc và tích hợp máy chủ in mạng LAN và cổng máy In.

Để bảo mật tốt hơn, các Router hiện đại ngoài bảo vệ từ NAT cung cấp còn cấu hình phần cứng tường lửa tích hợp sẵn.

Để hình dung rõ nhất điểm khác biệt giữa Router với Hub và Switch chúng ta có thể tóm gọn lại như sau:

Hub được gắn với 1 thành phần mạng Ethernet; Switch có thể kết nối hiệu quả nhiều thành phần mạng Ethernet; còn Router đảm nhiệm tất cả các chức năng của Hub và Switch và thêm công việc định tuyết các gói TCP/IP giữa các mạng LAN và WAN; cùng nhiều chức năng khác.

Xem thêm bài viết liên quan: Sự khác biệt giữa Hub, Switch và Router

Lời kết:

Mình mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu sơ qua và phân biệt được các thiết bị mạng cơ bản là gì? Gồm những cái nào? Chức năng và vai trò của chúng trong hệ thống mạng ra sao?

Nếu thấy hay hoặc có ý kiến khác hãy để lại lời nhận xét bên dưới và theo dõi mình để biến thêm các kiến thức hay hơn nhé!

Xem thêm bài viết khác:

Các phụ kiện mạng trong hệ thống mạng bạn cần biết

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *