Switch, router và modem trông rất giống nhau nếu chỉ nhìn qua vẻ bề ngoài. Tuy nhiên, mỗi loại này lại đóng vai trò và thực hiện các mục đích khác nhau trong một mạng. Vậy điểm khác biệt chính giữa switch, router và modem là gì? Cách thức hoạt động của chúng trong một mạng như thế nào? Hãy cùng giải quyết những vấn đề này trong bài viết sau nhé.

Switch, router và modem: Tất cả đều là thiết bị mạng chính

Chúng ta sẽ bắt tay vào định nghĩa từng thiết bị mạng và vai trò của chúng trong một mạng.

Phân biệt switch, modem và router

Modem là gì?
Modem thường do nhà cung cấp dịch vụ Internet cấp cho người dùng để có thể truy cập mạng vào Internet. Trong một số trường hợp, bạn cũng có thể được cấp một thiết bị kết hợp modem và router. Thiết bị này có thể hoạt động hiệu quả ở một mức độ nào đó, nhưng nó thực sự hạn chế tiềm năng mạng của bạn. Vì vậy, hãy yêu cầu một modem độc lập để tăng tài nguyên có sẵn trên mạng.

Router là gì?
Khi kết nối nhiều thiết bị với một modem, bạn cần sử dụng router. Router lấy thông tin từ modem và định tuyến nó đến các thiết bị được gắn vào modem, sau đó router sẽ tạo địa chỉ IP riêng bên trong được sử dụng kỹ thuật NAT đến các thiết bị được kết nối để chúng có thể truy cập được. Các thiết bị như máy tính, bộ điều khiển game, v.v… có thể được kết nối không dây hoặc bằng cáp mạng với router. Một số tính năng nâng cao của router gồm tường lửa tích hợp để bảo vệ mạng khỏi lưu lượng không mong muốn.

Switch mạng là gì?
Switch (như 10GbE switch hoặc Gigabit PoE switch) được sử dụng để cung cấp thêm cổng, mở rộng khả năng của router. Một switch mạng tìm hiểu sự liên kết giữa địa chỉ Mac của thiết bị được kết nối và cổng chuyển đổi của nó. Switch chỉ gửi dữ liệu đến nơi cần đến, do đó làm giảm dữ liệu trên mạng, tăng hiệu suất tổng thể của các thiết bị kết nối trong khi cải thiện bảo mật. Switch thường được kết nối với router, nó không có khả năng định tuyến do đó không được kết nối trực tiếp với modem trừ khi DHCP server ở nơi khác trên mạng.

Địa chỉ IP và địa chỉ MAC hoạt động song song như thế nào?
Switch mạng còn được gọi là bridging hub, switching hoặc MAC bridge. Thiết bị switch sử dụng địa chỉ MAC để chuyển tiếp dữ liệu đến đúng đích. Hệ điều hành ở lớp liên kết dữ liệu sử dụng tính năng chuyển mạch gói để nhận, xử lý và chuyển tiếp dữ liệu.

Switch cung cấp hỗ trợ để xử lý dữ liệu và biết các địa chỉ cụ thể để gửi tin nhắn. Nó có thể quyết định máy tính nào nhận và gửi dữ liệu trực tiếp đến máy tính phù hợp. Hiệu quả của switch có thể được cải thiện bằng cách cung cấp tốc độ mạng nhanh hơn.

Một số ứng dụng của switch bao gồm:

• Switch giúp quản lý luồng dữ liệu trên toàn mạng.
• Mạng LAN có kích thước trung bình đến lớn chứa một số managed switch được liên kết.
• Switch được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng SOHO (Small Office/Home Office). SOHO chủ yếu sử dụng một switch duy nhất để truy cập các dịch vụ băng thông rộng khác nhau.
• Switch được sử dụng trong một mạng máy tính để kết nối các thiết bị với nhau theo cách vật lý.
• Switch có thể truyền dữ liệu đến bất kỳ thiết bị nào khác, sử dụng chế độ bán song công hoặc chế độ song công toàn phần.

Ưu điểm
Giúp giảm số lượng broadcast domain.
Hỗ trợ VLAN có thể giúp phân đoạn logic các cổng
Switch có thể sử dụng bảng CAM (Content Addressable Memory) để ánh xạ cổng đến MAC

Nhược điểm
Không làm tốt như router trong việc giới hạn broadcast
Giao tiếp giữa các VLAN yêu cầu sử dụng phương pháp inter-VLAN routing, nhưng ngày nay, có rất nhiều switch đa lớp có sẵn trên thị trường.
Xử lý các multicast packet đòi hỏi khá nhiều cấu hình và thiết kế phù hợp.
Switch, router và modem: điểm tương đồng và khác biệt
Là các thành phần tiêu chuẩn trong mạng Ethernet, switch, router và modem có những điểm giống nhau nhưng cũng có một số đặt điểm để phân biệt chúng.

Điểm giống nhau:
Switch, router và modem đều là những thiết bị điện hình hộp nhỏ bằng nhựa hoặc kim loại.
Chúng đều cho phép máy tính kết nối với nó để có thể liên lạc với nhau thông qua Internet Protocol.
Các thiết bị này đều có một số cổng vật lý ở phía trước hoặc phía sau, cung cấp điểm kết nối cho máy tính, kết nối với nguồn điện và đèn LED hiển thị tình trạng hoạt động.

Điểm khác biệt:
Router với modem

Router hoạt động ở lớp mạng 3 của mô hình OSI và xử lý địa chỉ IP. Router đặc biệt được sử dụng để kết nối các mạng với nhau và định tuyến traffic giữa chúng. Khi sử dụng tại nhà, router của bạn kết nối với mạng cục bộ nội bộ (do nhà cung cấp dịch vụ cung cấp) trên một đầu và đầu kia nối với switch (mạng cục bộ). Thông thường, cổng Internet trên router sẽ kết nối với modem và các cổng còn lại cho switch. Modem có một cổng đồng trục duy nhất cho kết nối cáp từ nhà cung cấp dịch vụ Internet và một cổng Ethernet duy nhất để liên kết với cổng mạng trên router. Modem được sử dụng để kết nối với nhà cung cấp dịch vụ Internet qua đường dây điện thoại (đối với DSL), kết nối cáp hoặc cáp quang.

Router với switch

Như đã đề cập ở trên, router hoạt động ở lớp 3 của mô hình OSI, do đó nó cho phép kết nối nhiều máy tính với nhau và cho phép chúng chia sẻ một kết nối Internet. Tuy nhiên, switch hoạt động trên lớp 2 của mô hình OSI (cũng có một số switch lớp 3 có khả năng định tuyến), kết nối tạm một điểm này với một điểm khác trên một mạng bằng cách bật, tắt nó khi cần thiết. Lưu ý, switch chỉ cho phép bạn kết nối nhiều máy tính trong mạng cục bộ. Bảng dưới đây tóm tắt một số điểm khác nhau giữa router và switch.

Switch, router và modem: trình tự kết nối như thế nào?
Quy tắc đơn giản để kết nối switch, router và modem là modem-router-switch (điểm truy cập)- nhiều máy khách. Đặt switch sau router để tất cả các thiết bị được kết nối với switch hoặc router có thể truy cập Internet đồng thời. Trong khi đặt switch ngay sau modem là một hành động vô nghĩa, nó sẽ lãng phí phần cứng và cáp của bạn vì tất cả cổng switch ngoài hai cổng ở giữa router và modem sẽ vô dụng.

Bài viết đã giới thiệu cho bạn khái niệm cơ bản về switch, router, modem, cũng như điểm tương đồng và khác biệt giữa các thiết bị này.