Phân biệt Hub và Switch

1. Hub và switch – thiết bị nào tốt hơn?

Hub và switch – thiết bị nào tốt hơn? Thiết bị nào nên sử dụng trong môi trường mạng cần tốc độ cao? Thiết bị nào an toàn hơn? Vâng, chúng ta sẽ trả lời các câu hỏi này trong bài viết này.

Hub là một thiết bị khá phổ biến trước khi switch xuất hiện. Vậy điểm đặc biệt nào làm cho switch phổ biến? Chúng ta sẽ khảo sát tất cả các tính năng và các điểm khác nhau của hub và switch.

2. Hub và switch – So sánh và các điểm khác biệt

Tính năng của hub

Hoạt động ở tầng vật lý trong mô hình mạng OSI.
Khi nhận được gói tin, hub lưu trữ và chuyển tiếp gói tin.
Không thể tạo virtual LAN khi sử dụng hub.
Thường có 4 tới 12 ports.
Chỉ truyền tính hiệu điện hoặc các bit.
Không có phần mềm điều khiển.
Không có khả năng ghi nhớ thông tin thiết bị.
Không thể học được địa chỉ MAC.
Chỉ hỗ trợ kiểu truyền bán song công (half-duplex transmission).
Mỗi hub có một broadcast domain.
Không hỗ trợ giao thức spanning tree.
Thường xuyên xuất hiện tình trạng tranh chấp gói tin bên trong một hub.

Tính năng của switch

Hoạt động ở tầng Data Link trong mô hình OSI.
Khi nhận được gói tin, switch lọc và chuyển tiếp gói tin.
Có thể tạo virtual LAN và switch có thể hoạt động như một thiết bị bridge có nhiều port.
Thường có từ 24 đến 48 ports.
Dữ liệu xử lý của switch là Transmits Frame (layer 2 packets) và layer 3 packet trong mô hình OSI.
Có phần mềm hỗ trợ điều khiển và cấu hình.
Có bộ nhớ để lưu thông tin các thiết bị đang kết nội trong mạng.
Có thể học địa chỉ MAC và lưu trữ các địa chỉ này trong bảng CAM (Content Addressable Memories).
Hỗ trợ truyền bán song công (half-duplex transmission) và song công (full duplex transmission).
Switch có một broadcast domain cho mỗi VLAN.
Có hỗ trợ giao thức spanning tree.
Không có xuất hiện tranh chấp gói tin trong nội bộ switch.

Hub và switch – Cách thức hoạt động

Để khảo sát hoạt động của hub và switch, chúng ta nên tham khảo tình các huống sau đây:

Một vài máy tính được kết nối với nhau bằng hub.
Và một tình huống khác, các máy tính này kết nối với nhau thông qua switch.

Trong trường hợp sử dụng hub, khi tất cả các máy tính gửi các gói tin, những gói tin đó được sao chép tới tất cả các port khác của hub. Điều đó có nghĩa, các hub chỉ đơn giản là sao chép các tín hiệu và dự định rằng người nhận sẽ nhận được các gói tin đó. Tuy nhiên, hub không có khái niệm lọc và chuyển tiếp (filtering and forwarding) các gói tin nên việc xảy ra tranh chấp trong hub là điều không thể tránh khỏi.

Khi gói một gói tin được gói tới một port của switch, các bước sau đây sẽ được xử lý:

Switch kiểm tra địa chỉ bên trong gói tin (nằm trong frame – dữ liệu của lớp 2 trong mô hình OSI).
Switch có bảng CAM (content-addressable memory) và sử dụng bảng này để so khớp thông tin địa chỉ MAC và port. Do đó, switch sẽ biết được chính xác một máy tính đang kết nối với port nào (trong switch) để gửi gói tin đi. Thao tác này thường được gọi bằng thuật ngữ “filter and forwarding” (lọc và chuyển gói tin).
Tính năng này được cấu hình sẵn trong switch nhưng hub thì không có.
Người quản trị mạng có thể cấu hình switch theo nhu cầu sử dụng.
Bởi vì có tính năng “filter and forwarding” cho nên switch không có xuất hiện việc tranh chấp gói tin.