Switch Layer 2 Là Gì? Cách Thức Switch Layer 2 Hoạt Động

Switch layer 2 là gì? Switch Layer 2 là một thiết bị hoạt động tại tầng liên kết dữ liệu, nó đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc đảm bảo ổn định và tối ưu hóa hoạt động của mạng máy tính. Bằng cách hiểu rõ về Switch Layer 2, bạn sẽ có cái nhìn tổng quan về cách mà mạng LAN được tổ chức và quản lý một cách hiệu quả, từ đó tối ưu hóa hoạt động kết nối và truyền tải dữ liệu trong môi trường mạng hiện đại ngày nay. 

Vậy, hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về Switch Layer 2 trong bài viết sau nhé.

Switch layer 2 là gì?

Switch Layer 2 là một loại thiết bị chuyển mạch hoạt động tại tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer – tầng thứ hai trong mô hình OSI). Nó sử dụng địa chỉ MAC để xác định đường dẫn thông qua nơi các frame sẽ được chuyển tiếp. Switch Layer 2 sử dụng những kỹ thuật chuyển mạch dựa vào phần cứng để kết nối cũng như truyền dữ liệu trong mạng LAN. Một Switch Layer 2 cũng có thể được gọi là một cầu nối (bridge) đa kênh.

>> Xem thêm: Thiết bị chuyển mạch (Switch) là gì?

Nó chịu trách nhiệm chính về việc truyền dữ liệu trên lớp vật lý và thực hiện kiểm tra lỗi trên mỗi frame được truyền và nhận. Nó tự động tìm địa chỉ MAC bằng cách sao chép địa chỉ MAC của mỗi frame nhận được hoặc nghe các thiết bị trên mạng và duy trì địa chỉ MAC của chúng trong bảng chuyển tiếp.

Tuy nhiên, giống như các switch lớp khác (3,4 trở đi), một Switch Layer 2 không thể truyền tải gói tin trên địa chỉ IP và không có bất kỳ cơ chế nào để ưu tiên các gói dựa trên ứng dụng gửi/nhận.

Switch layer 2 hoạt động như thế nào?

Tìm hiểu về Switch layer 2 là gì ta biết được khi một thiết bị gửi gói tin đến switch, switch sẽ kiểm tra địa chỉ MAC đích của gói tin. Nếu địa chỉ MAC đích nằm trong bảng CAM của switch, switch sẽ chuyển gói tin trực tiếp đến cổng kết nối với thiết bị đích. Nếu địa chỉ MAC đích không nằm trong bảng CAM của switch, switch sẽ chuyển gói tin đến tất cả các cổng khác của switch.

Bảng CAM (Content Addressable Memory) là một bảng lưu trữ thông tin về địa chỉ MAC của các thiết bị kết nối với switch. Khi một thiết bị kết nối với switch, switch sẽ tự động học địa chỉ MAC của thiết bị đó và thêm vào bảng CAM. Switch Layer 2 thường thực hiện việc cập nhật bảng CAM định kỳ, loại bỏ các địa chỉ không còn hoạt động và cập nhật thông tin mới từ các gói tin đi qua.

Ưu điểm khi sử dụng Switch layer 2 là gì?

• Tăng tốc độ truyền dữ liệu: Switch Layer 2 sẽ giúp tăng tốc độ truyền dữ liệu trong mạng bằng cách chuyển gói dữ liệu trực tiếp đến thiết bị đích, giảm độ trễ cũng như tối ưu hóa hiệu suất mạng.
• Phân cấp mạng hiệu quả hơn: Với khả năng phân cấp mạng thành nhiều miền phân cấp, Switch Layer 2 giúp tạo ra các khu vực mạng riêng biệt, tăng cường bảo mật và quản lý dữ liệu hiệu quả hơn.
• Hiệu suất linh hoạt: Switch Layer 2 cho phép mạng mở rộng dễ dàng và linh hoạt hơn khi có nhu cầu mở rộng hệ thống hoặc thêm thiết bị mạng mới mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.
• Quản lý dễ dàng hơn: Với khả năng tự động học và cập nhật thông tin trong bảng CAM, việc quản lý và bảo trì Switch Layer 2 trở nên đơn giản và tiết kiệm thời gian.
• Giảm lưu lượng mạng không cần thiết: Switch Layer 2 giúp giảm lưu lượng mạng không cần thiết bằng cách chuyển gói dữ liệu trực tiếp đến đích, hạn chế sự cản trở và xung đột trong mạng.

>> Xem thêm: Thiết bị mạng là gì?

Ứng dụng của Switch layer 2 là gì?

• Kết nối các thiết bị đầu cuối: Switch Layer 2 được sử dụng để kết nối các thiết bị đầu cuối và cung cấp kết nối mạng đến các thiết bị khác như máy tính để bàn, laptop, máy in, máy fax, camera, server,…
• Truyền dữ liệu trong mạng cục bộ (LAN): Switch Layer 2 sử dụng các kỹ thuật chuyển mạch dựa trên phần cứng để kết nối và truyền dữ liệu trong mạng cục bộ.
• Xây dựng mạng LAN chất lượng cao: Sử dụng Switch Layer 2 giúp xây dựng mạng LAN chất lượng cao với khả năng truyền dữ liệu nhanh chóng, đáng tin cậy và bảo mật.
• Tạo mạng VLAN (Virtual Local Area Network): Switch Layer 2 được sử dụng để tạo và quản lý mạng VLAN, cho phép phân chia mạng LAN thành nhiều phân đoạn logic để tăng cường bảo mật và quản lý dữ liệu hiệu quả hơn.

Xem thêm:

• Mạng LAN là gì?
• VLAN là gì?

Sự khác biệt chính giữa Switch Layer 2 và Layer 3

Tiêu chí	Switch Layer 2	Switch Layer 3
Giao thức, IP, QoS	Thao tác thủ công	Chỉ giới hạn IP và phân loại QoS dựa vào IP
Kết cấu	Chỉ thực hiện truy xuất cập nhật địa chỉ MAC ở trong frame	Định tuyến giống Router để liên thông dễ hơn với các VLAN hoặc mạng con
Chức năng	Tập trung chủ yếu vào việc chuyển tiếp gói dữ liệu trên cơ sở địa chỉ MAC, không có khả năng định tuyến.	Cung cấp tính năng định tuyến, có thể xác định đường dẫn tốt nhất cho gói dữ liệu trong mạng dựa trên địa chỉ IP.
Bảng FIB (Forwarding Information Base)	Không có	Có
Tra cứu địa chỉ MAC	Thực hiện trên bảng CAM	Thực hiện trên cả bảng FIB và bảng CAM
Điều khiển lưu lượng	Không thể điều khiển lưu lượng mạng theo cách thông minh như Switch Layer 3.	Có khả năng quản lý lưu lượng mạng thông minh hơn thông qua các cơ chế định tuyến.
Bảo mật	Cung cấp bảo mật tối thiểu, chủ yếu dựa vào cơ chế cấp quyền truy cập cổng.	Cung cấp các cơ chế bảo mật mạnh mẽ hơn dựa trên việc quản lý truy cập dựa trên địa chỉ IP.

>> Xem thêm: Switch Layer 3 là gì?

Lời kết

Trong bài viết trên, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu Switch Layer 2 là gì, cách thức hoạt động, ưu điểm cũng như ứng dụng của nó. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết này, hy vọng rằng nội dung trên đã cung cấp những thông tin hữu ích cho bạn. Nếu bạn muốn xem thêm những bài viết khác của chúng tôi, hãy truy cập vào Website hoặc Fanpage.