Cả Hub, Switch và Router đều đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và truyền tải dữ liệu trong mạng, nhưng chúng có những đặc điểm và chức năng riêng biệt. Bài viết này sẽ đi sâu vào phân tích, so sánh hai thiết bị này, giúp bạn hiểu rõ hơn về ưu nhược điểm cũng như ứng dụng thực tế của chúng trong các hệ thống mạng hiện đại.
Đầu tiên, để so sánh sự khác nhau giữa các thiết bị Hub, thiết bị chuyển mạch Switch và Router, chúng ta cùng tìm hiểu các khái niệm về Hub, Switch và Router là gì?
Định nghĩa của Hub, Switch và Router:
Hub là gì?
Hub được coi là một Repeater có nhiều port. Một Hub có từ 4 đến 24 port và có thể còn nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T.
Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác.
Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub:
+ Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết.
+ Smart Hub (Intelligent Hub) có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi – rất hữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.
Hub
Switch là gì?
Switch hay còn gọi là Thiết bị chuyển mạch là một thiết bị dùng để kết nối các đoạn mạng với nhau theo mô hình hình sao (Star). Trong mô hình này, switch đóng vai trò trung tâm và tất cả các thiết bị khác kể cả máy tính đều được kết nối về đây, từ đó định tuyến tạo đường nối tạm trung chuyển dữ liệu đi.
Hình 1: Sơ đồ ứng dụng Switch cho hệ thống Camera giám sát
Router là gì?
Router, hay bộ định tuyến, là một thiết bị mạng phức tạp hơn nhiều so với Hub. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các mạng khác nhau và định tuyến dữ liệu giữa chúng.
Chức năng cốt lõi của Router là xác định đường đi tối ưu cho các gói dữ liệu từ nguồn đến đích. Router hoạt động ở lớp mạng (Network Layer) trong mô hình OSI, cho phép nó đọc và hiểu địa chỉ IP của các gói tin.
Khi nhận được một gói dữ liệu, Router sẽ kiểm tra địa chỉ đích và quyết định cách tốt nhất để chuyển tiếp gói tin đó. Quyết định này dựa trên các bảng định tuyến mà Router duy trì, chứa thông tin về cấu trúc của mạng và các đường đi có sẵn.
Cơ chế hoạt động của Hub, Switch và Router:
Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa Hub, Switch và Router, chúng ta cần đi sâu vào cơ chế hoạt động của từng thiết bị. Mặc dù cả hai đều đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải dữ liệu trong mạng, nhưng cách thức chúng thực hiện nhiệm vụ này rất khác nhau. Sự khác biệt này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất mạng mà còn quyết định phạm vi ứng dụng của mỗi thiết bị trong các môi trường mạng khác nhau.
Cơ chế hoạt động của Hub
Hub hoạt động theo một nguyên tắc đơn giản nhưng không hiệu quả: phát sóng (broadcast). Khi một thiết bị gửi dữ liệu đến Hub, nó sẽ nhân bản gói tin đó và gửi đến tất cả các cổng còn lại, bất kể thiết bị đích thực sự nằm ở đâu.
Quá trình này diễn ra như sau:
- Một thiết bị gửi gói dữ liệu đến Hub.
- Hub nhận gói dữ liệu này qua một trong các cổng của nó.
- Hub sau đó sao chép gói dữ liệu và gửi nó ra tất cả các cổng còn lại.
- Tất cả các thiết bị kết nối với Hub đều nhận được gói dữ liệu này.
- Chỉ thiết bị có địa chỉ MAC trùng với địa chỉ đích trong gói tin mới xử lý dữ liệu, các thiết bị khác sẽ bỏ qua.
Cơ chế này có ưu điểm là đơn giản và dễ thực hiện, nhưng nó cũng tạo ra nhiều nhược điểm. Đầu tiên, nó làm lãng phí băng thông mạng vì nhiều thiết bị nhận được dữ liệu không cần thiết. Thứ hai, nó có thể gây ra tắc nghẽn mạng khi có nhiều thiết bị truyền dữ liệu cùng lúc. Cuối cùng, nó cũng tạo ra các vấn đề về bảo mật vì mọi thiết bị đều có thể “nghe” được dữ liệu không dành cho mình.
Cơ chế hoạt động của Router
Router hoạt động theo một cơ chế phức tạp hơn nhiều, được gọi là định tuyến (routing). Thay vì đơn giản phát sóng dữ liệu, Router sử dụng các thuật toán định tuyến và bảng định tuyến để quyết định đường đi tốt nhất cho mỗi gói tin.
Quá trình định tuyến của Router bao gồm các bước sau:
- Router nhận một gói dữ liệu từ một thiết bị hoặc mạng.
- Router kiểm tra địa chỉ IP đích của gói dữ liệu.
- Router tra cứu bảng định tuyến của mình để tìm đường đi tốt nhất đến đích.
- Router chuyển tiếp gói dữ liệu theo đường đi đã chọn.
- Quá trình này lặp lại ở mỗi Router trên đường đi cho đến khi gói dữ liệu đến đích.
Cơ chế này cho phép Router hoạt động hiệu quả hơn nhiều so với Hub. Nó giúp tối ưu hóa việc sử dụng băng thông mạng, giảm tắc nghẽn, và tăng cường bảo mật bằng cách chỉ gửi dữ liệu đến nơi cần thiết.
So sánh sự khác nhau giữa Hub, Switch và Router:
| Nội dung | Hub | Switch |
Router |
| Lớp | Lớp vật lý | Lớp liên kết dữ liệu | Lớp mạng |
| Chức năng | Sử dụng để kết nối 1 mạng máy tính cá nhân với nhau thông qua một trung tâm Hub. | Cho phép kết nối với nhiều thiết bị với nhau, tiến hành quản lý cổng, quản lý bảo mật cài đặt Vlan. | Dữ liệu trực tiếp trong mạng, kết nối 2 mạng khác nhau. |
| Biểu mẫu truyền dữ liệu | Tín hiệu điện hoặc bit. | Khung và gói. | Gói |
| Cổng | 4/12 cổng. | Đa cổng từ 4 đến 48 cổng. | Cổng 2/4/5/8 |
| Kiểu truyền tải | Khung ngập, unicast, multicast hoặc phát sóng. | Unicast hoặc multicast tùy vào nhu cầu. | ở mức phát sóng ban đầu, sau đó là unicast và multicast. |
| Loại thiết bị | Thiết bị không thông minh. | Thiết bị thông minh | Thiết bị thông minh. |
| Được sử dụng trong LAN, MAN, WAN. | Mạng LAN. | Mạng LAN. | LAN, MAN, WAN. |
| Chế độ truyền | Chỉ có thể truyền thông tin 1:1 thiết bị với nhau trong cùng 1 thời điểm. | Mọi thiết bị được kết nối với Switch sẽ đầu có thể gửi dữ liệu với nhau trong cùng một thời điểm. | Tương tự như Switch, nhiều thiết bị có thể được kết nối với nhau. |
| Tốc độ | 10Mb/ giây | 10Mb, 100Mbps, 1Gbps | 1-100Mbps (không dây).100Mbps- 1Gbps ( có dây). |
| Địa chỉ sử dụng để truyền dữ liệu. | Địa chỉ MAC | Địa chỉ MAC | Địa chỉ IP |
| Lưu trữ địa chỉ | Không lưu trữ bất kỳ địa chỉ MAC nào của một nút trong mạng. | Lưu trữ địa chỉ IP và địa chỉ MAC của các nút được sử dụng trong mạng. | Router lưu trữ địa chỉ IP vfa MAC của các nút được sử dụng trong mạng. |
Trên đây là bảng so sánh thiết bị chuyển mạch Switch, Hub và Router
Để tìm hiểu thêm thông tin chi tiết về Hub, Switch, Router, Quý khách hàng vui lòng liên hệ Starlinks để được tư vấn, hỗ trợ tốt nhất
Starlinks là đơn vị phân phối sản phẩm Switch, Router xuất xứ Nga của hãng Eltex tại thị trường Việt Nam
Tel: 024 6260 6264
Email: [email protected]