Có rất nhiều thiết bị mạng khác nhau, mỗi thiết bị có một đặc điểm và vai trò riêng, bài viết này sẽ giới thiệu về một số thiết bị mạng thông dụng như Bridge, Switch, Router, Hub, Repeater, và Gateway.
1. Bridge
Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp thứ 2 trong mô hình OSI (Data Link Layer). Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn hơn (Ví dụ Bridge dùng làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet).
Khi có một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính thuộc mạng khác, Bridge sẽ sao chép lại gói tin và và gửi nó tới mạng đích.
Bridge là hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng
khác nhau có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần
biết sự có mặt của Bridge.
Bridge chỉ kết nối được những mạng cùng loại và sử
dụng Bridge cho những mạng tốc độ cao sẽ khó khăn nếu chúng nằm cách xa nhau.
2. Repeater
Trong các mạng có phạm vi rộng, tín hiệu thường bị suy hao trên đường truyền. Ở xa nguồn phát tín hiệu rất yếu, vì vậy ta cấn các thiết bị có khả năng khuếch đại tín hiệu, để có thể truyền tín hiệu đi xa.
Repeater là thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI. Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để có thể đến được điểm xa hơn trên mạng.
3. Hub
Hub giống như là một Repeater nhiều cổng (Hub có từ 4 đến 24 cổng). Với Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác.
Có 2 loại Hub là Active Hub và Smart Hub.
- Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và lặp tín hiệu ra tại 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 (tìm và phát hiện lỗi trên mạng)
4. Switch
Switch giống như một Bridge có nhiều cổng. Trong khi Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết 2 mạng với nhau, thì
Switch lại có khả năng kết nối được nhiều hơn tuỳ thuộc
vào số cổng (port).
Switch lưu trữ thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) nó nhận được
từ các máy trong mạng và sử dụng các thông tin này để xây dựng bảng Switch.
Trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là:
- chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và
- xây dựng các bảng Switch.
Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).
5. Router
Router là thiết bị mạng lớp 3 trong mô hình OSI (Network Layer). Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau.
Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm.
Tuy nhiên Router chậm hơn Bridge vì nó cần tính toán nhiều hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ.
Một mạng tốc độ cao có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn.
Thường các Router được chế tạo riêng theo một giao thức. Hiện nay tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều loại giao thức, tuy nhiên giá thành sẽ cao hơn.
6. Gateway
Gateway cho phép nối ghép hai mạng dùng giao thức khác nhau. Ví dụ: mạng sử dụng giao thức IP với mạng sử dụng giao thức IPX,
Novell, DECnet, SNA...
Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau
có thể dễ dàng kết nối được với nhau.
Gateway không chỉ phân biệt
các giao thức mà còn còn có thể phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển
thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ
xa...
Sự khác biệt giữa HUB, SWITCH và ROUTER
Ngày nay, hầu hết các router đều là thiết bị kết hợp nhiều chức năng, và thậm chí nó còn đảm nhận cả chức năng của switch và hub.
Với hub, một frame dữ liệu được phát tới tất cả các cổng của thiết bị (không phân biệt các cổng với nhau). Việc phát đi như vậy đảm bảo dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến, tuy nhiên nó lại làm tốn băng thông mạng và có thể khiến cho mạng bị chậm đi.
Trong khi đó, switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới. Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào. và nó chỉ gửi tới chính xác cổng cần gửi tới (tránh lãng phí băng thông mạng). Do đó switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub.
Còn router thì khác hoàn toàn so với hai thiết bị trên, chức năng chính của router là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng. Router thường được kết nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN, hoặc một LAN và mạng của ISP nào đó.
Router được đặt tại gateway, nơi kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau. Nhờ sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (forwarding table), router có thể quyết định nên sử dụng đường đi nào là tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin. Router sử dụng giao thức ICMP để giao tiếp với các router khác và giúp cấu hình tuyến tốt nhất giữa bất cứ hai host nào.
Ngày nay, có rất nhiều các dịch vụ được gắn với các router băng rộng. Thông thường, một router bao gồm 4-8 cổng Ethernet switch (hoặc hub) và một bộ chuyển đổi địa chỉ mạng - NAT (Network Address Translator). Ngoài ra, router thường gồm một máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), máy chủ proxy DNS (Domain Name Service), và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN trước các xâm nhập trái phép từ mạng Internet.
Tất cả 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. Tính năng này cho phép tất cả các PC trong mạng LAN có thể truy cập Internet và sử dụng các dịch vụ chia sẻ file và máy in.
Một số router chỉ có một cổng WAN và một cổng LAN, được thiết kế cho việc kết nối một hub/switch LAN hiện hành với mạng WAN. Các switch và hub Ethernet có thể kết nối với một router để mở rộng mạng LAN. Tuỳ thuộc vào khả năng (nhiều cổng) của mỗi router, switch hoặc hub, mà kết nối giữa các router, switche/hub có thể cần tới cáp nối thẳng hoặc nối vòng. Một số router thậm chí có cả cổng USB và nhiều điểm truy cập không dây tích hợp.
Một số router cao cấp hoặc dành cho doanh nghiệp còn được tích hợp cổng serial – giúp kết nối với modem quay số ngoài, rất hữu ích trong trường hợp dự phòng đường kết nối băng rộng chính trục trặc, và tích hợp máy chủ máy in mạng LAN và cổng máy in.
Ngoài tính năng bảo vệ được NAT cung cấp, rất nhiều router còn có phần cứng tường lửa tích hợp sẵn, có thể cấu hình theo yêu cầu của người dùng. Tường lửa này có thể cấu hình từ mức đơn giản tới phức tạp. Ngoài những khả năng thường thấy trên các router hiện đại, tường lửa còn cho phép cấu hình cổng TCP/UDP dành cho game, dịch vụ chat, và nhiều tính năng khác.
Như vậy:
- hub được gắn cùng với một thành phần mạng Ethernet;
- switch có thể kết nối hiệu quả nhiều thành phần Ethernet với nhau;
- và router có thể đảm nhận tất cả các chức năng này, cộng thêm việc định tuyến các gói TCP/IP giữa các mạng LAN hoặc WAN, và còn nhiều chức năng khác nữa.
Nguồn: Infoworld
