Chức năng của switch là yếu tố trung tâm trong hoạt động của mạng quang, đảm bảo luồng dữ liệu được chuyển tiếp chính xác, nhanh chóng và an toàn. Switch giúp quản lý VLAN, QoS, định tuyến nội bộ và tăng tính bảo mật cho hệ thống doanh nghiệp. Cùng Viễn Thông Xanh tìm hiểu chi tiết các chức năng và ứng dụng của switch trong bài viết dưới đây.
Tổng hợp các chức năng của switch
Chức năng của switch quang thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng như chuyển gói tin, học địa chỉ MAC, module hỗ trợ quang, phân đoạn VLAN, định tuyến lớp 3, quản lý QoS, cấp nguồn PoE, bảo mật truy cập, giám sát vận hành và tối ưu cho trung tâm dữ liệu. Đây là nền tảng giúp mạng ổn định, hoạt động và bảo mật.
Chuyển tiếp và lọc gói tin
Switch active dựa trên chế độ đọc địa chỉ MAC cơ bản của Ethernet khung. Khi nhận một gói dữ liệu, switch quang tra cứu bảng MAC để xác định đích cổng. Nếu không có địa chỉ trong bảng, gói sẽ được gửi đến tất cả các cổng trong cùng quảng bá miền, đồng thời học địa chỉ MAC của thiết bị gửi.
Cơ chế này giúp chuyển đổi gói tin đến cổng đích cần thiết, tiết kiệm băng thông và giảm tắc cho truyền thống trung tâm. Trong mạng quang, việc kết hợp với mô-đun SFP giúp duy trì tốc độ truyền tải cao, ổn định, đặc biệt khi xử lý dữ liệu qua đường dài tuyến tuyến.
Học và quản lý bảng MAC
Cơ chế học tập địa chỉ MAC được phép chuyển đổi ghi nhớ liên kết giữa địa chỉ MAC và kết nối cổng. Mỗi mục trong bảng có thời gian tồn tại tối đa, giúp tự động xóa các thiết bị không hoạt động.
Trong mô-đun mạng, quản lý bảng hiệu quả MAC giúp ngăn chặn lỗi tuần hoàn, xung đột đường dẫn và giả mạo địa chỉ. Các giải pháp như phân chia VLAN, giới hạn số lượng MAC trên cổng và sử dụng ARP Inspection giúp tăng cường độ tin cậy. Đối với các thiết bị quan trọng như máy chủ, cấu hình MAC tĩnh giúp tránh gián đoạn kết nối khi thay đổi mạng.
Hỗ trợ cổng và mô-đun SFP, SFP+, QSFP
Các module SFP, SFP+ và QSFP giúp chuyển đổi linh hoạt trong công việc kết nối mạng quang ở nhiều tốc độ khác nhau — từ 1G, 10G đến 40G và 100G. Mô-đun có thể thay thế hoạt động mà không cần chuyển đổi toàn bộ thiết bị, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư.
Switch cáp quang hỗ trợ “hot-plug”, cho phép gắn hoặc tháo mô-đun quang khi đang hoạt động. Ngoài ra, thông tin quang học (như công phát hiện và suy hao tín hiệu) có thể được giám sát trực tiếp, giúp quản trị viên kịp thời phát hiện lỗi kết nối và xử lý nhanh chóng.
VLAN và mạng phân đoạn lớp 2
VLAN (Mạng LAN ảo) cho phép chia một mạng vật lý thành nhiều mạng logic độc lập, giảm phát sóng và tăng cường bảo mật. Switch use chuẩn 802.1Q để gắn thẻ VLAN vào dữ liệu khung, giúp phân tách người dùng hoặc bộ phận nhóm trong cùng doanh nghiệp.
Khi cấu hình VLAN, quản trị viên có thể chỉ định các cổng truy cập (Cổng truy cập) hoặc trung kế (Cổng trung kế), đồng thời kết nối hợp lý với QoS và ACL để kiểm soát quyền truy cập. Phân chia VLAN hợp lý vẫn giúp giảm thiểu rủi ro khi cố gắng truyền lan và nâng cao hiệu suất xử lý lưu lượng nội bộ.
Định tuyến cơ bản trên switch Layer 3
Switch Lớp 3 kết hợp khả năng định tuyến như bộ định tuyến, giúp truyền dữ liệu giữa các Vlan mà không cần thiết bị định tuyến riêng. Các chuyển đổi định tuyến hỗ trợ tĩnh và giao thức hỗ trợ cấp cao như OSPF, RIP.
Việc tích hợp tuyến tính trong switch giúp giảm tốc độ, hiệu suất mạng tối ưu và hệ thống kiến trúc đơn giản hóa. Trong môi trường doanh nghiệp lớn hoặc trung tâm dữ liệu, switch lớp 3 là giải pháp lý tưởng cho việc kết nối nhiều phân vùng mạng và quản lý lượng hiệu quả nội bộ.
QoS – Chất lượng dịch vụ ưu tiên
QoS (Quality of Service) là chức năng của switch giúp đảm bảo các ứng dụng nhạy cảm về tốc độ như VoIP, hội nghị video hay hệ thống điều khiển tự động hoạt động mượt mà.
Switch sử dụng gói phân loại kỹ thuật (DSCP/CoS), thiết lập hàng đợi và áp dụng chính sách ưu tiên để kiểm soát thông tin. Việc phát triển QoS hợp lý giúp duy trì hiệu suất mạng, giới thiệu đóng và phân tích bổ sung tài nguyên phù hợp cho từng loại dịch vụ.
Nguồn cấp PoE qua Ethernet
Switch hỗ trợ PoE (Cấp nguồn qua Ethernet) cho phép truyền cả dữ liệu và nguồn điện trên cùng một mạng cáp sợi, cung cấp nguồn trực tiếp cho thiết bị như IP camera, IP điện thoại hoặc điểm truy cập Wi-Fi.
Các tiêu chuẩn phổ biến bao gồm IEEE 802.3af, 802.3at và 802.3bt , tương ứng với hiệu suất từ 15W đến 90W mỗi cổng. Quản lý PoE bao gồm bật/tắt nguồn theo lịch, giám sát công suất tiêu thụ và bảo vệ quá tải. Giải pháp này giúp tiết kiệm chi phí điện và linh hoạt trong bố trí thiết bị ở những khu vực khó gắn nguồn điện riêng.
Bảo mật trên switch – Kiểm soát quyền truy cập
Bảo mật là một chức năng của switch không thể thiếu. Port Security được hỗ trợ hiện đại , giới hạn số lượng địa chỉ MAC trên mỗi cổng để hạn chế truy cập trái phép. Cơ chế 802.1X yêu cầu thiết bị xác thực trước khi vào mạng, còn Access Control List (ACL) giúp kiểm soát lưu lượng không mong muốn.
Ngoài ra, các tính năng như DHCP Snooping , ARP Inspection và IP Source Guard bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công giả mạo. Việc sử dụng RADIUS/TACACS+ , SSH , HTTPS và cập nhật ký quản trị chi tiết hệ thống luôn được bảo vệ an toàn, minh bạch.
Giám sát, ghi nhật ký và quản lý vận hành
Giám sát mạng là yếu tố cốt lõi giúp duy trì hiệu suất và phát hiện sự cố sớm. Switch hỗ trợ SNMP , sFlow , NetFlow để thu thập dữ liệu lưu trữ và cổng trạng thái.
Các công cụ quản lý hiện đại sử dụng web giao diện, CLI hoặc API RESTful để cấu hình từ xa, tự động hóa tác vụ và tích hợp với mạng quản lý hệ thống (NMS/SDN). Với mạng quang, switch còn có khả năng giám sát hiệu suất quang và tỷ lệ lỗi bit (BER) để phát hiện suy hao tín hiệu, giúp giảm thiểu gián đoạn dịch vụ.
Tổng hợp và tính năng cao cấp cho Datacenter
Trong trung tâm dữ liệu, switch cần hỗ trợ LACP để tổng hợp băng thông, xếp chồng để quản lý nhiều thiết bị như một hệ thống nhất, và công nghệ VXLAN/EVPN để mở rộng mạng lớp 2 qua tầng 3.
Cấu trúc leaf-spine sử dụng switch lớp truy cập và lớp cơ bản giúp cân bằng lưu lượng “đông-tây”, đảm bảo tính hoạt động và mở rộng dễ dàng. Các tính năng cao cấp này giúp tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng, tăng tốc độ dự phòng và đảm bảo tính ổn định cho toàn bộ tầng hệ thống.
So sánh Switch quang với các thiết bị khác
Phần này giúp làm rõ sự khác biệt giữa switch quang, module quang và switch dùng cáp đồng, từ đó lựa chọn thiết bị phù hợp cho từng tầng mạng.
Switch quang vs module quang
Switch quang là thiết bị tích hợp chức năng chuyển mạch, VLAN, QoS và quản lý bảo mật, trong khi module quang chỉ đóng vai trò chuyển đổi tín hiệu quang-điện để gắn vào switch hoặc router.
Mô-đun phù hợp để mở rộng liên kết trên switch có sẵn, nhưng switch cần phải quang lại khi xây dựng mạng tầng chính có yêu cầu về quản lý, định tuyến và bảo mật. Sự kết hợp giữa hai thiết bị giúp tăng hiệu suất và hoạt động linh hoạt trong hệ thống thiết kế.
Switch quang vs switch cáp đồng thường
Switch có chi phí thấp, hỗ trợ PoE trực tiếp và phù hợp cho mạng nội bộ trong nhà. Tuy nhiên, switch quang nổi trội về khả năng truyền xa, chống nhiễu điện từ và băng thông lớn.
Trong hạ tầng hiện đại, thường kết hợp cả hai loại — switch quang đảm nhiệm liên kết trục chính (core), còn switch cáp đồng dùng ở tầng truy cập (access). Cách kết hợp này mang lại hiệu suất cao, ổn định và tối ưu cho đầu tư.
Kết luận
Chức năng của switch trong mạng quang không dừng lại ở công việc chuyển dữ liệu tiếp theo mà vẫn bao gồm bảo mật, quản lý, phân đoạn, định tuyến và giám sát toàn hệ thống. Biết rõ từng chức năng giúp doanh nghiệp thiết kế hiệu quả hạ tầng mạng, giảm rủi ro và nâng cao hiệu suất hoạt động.
Viễn Thông Xanh cung cấp các dòng switch quang chính hãng , tư vấn lựa chọn thiết bị phù hợp và hỗ trợ phát triển khai chuyên nghiệp. Liên hệ ngay để nhận tư vấn miễn phí và giải pháp tối ưu cho hệ thống mạng doanh nghiệp của bạn.
