Thiết bị mạng được thiết kế để phân chia các đoạn mạng, truyền tải các tín hiệu data, video, voice, email, internet trong mạng viễn thông, CNTT. Một hệ thống mạng tích hợp sẽ bao gồm nhiều các thiết bị switch quang điện, bộ chuyển đổi quang điện, converter quang, các module quang SFP, SFP+, CFP cho phép người dùng trao đổi dữ liệu giữa các máy tính (personal computer), điện thoại thông minh (smartphone), chia sẻ tài nguyên như server (lưu trữ dữ liệu tập trung), điện toán đám mây (cloud computing), hệ thống VoIP, máy in, máy scan.

Trong một hệ thống mạng, thiết bị mạng có thể được đặt tại các lớp truy nhập, giao tiếp trực tiếp với người dùng, hoặc đặt tại lớp đường trục để kết nối các đoạn mạng, truyền tải lượng dữ liệu lớn đi xa. Ngày nay, các thiết bị này giao tiếp với nhau dựa trên bộ giao thức TCP/IP, cho phép truyền tải các gói dữ liệu IP trên nền tảng hạ tầng mạng LAN/WAN, Internet có dây RJ45, cáp quang, và không dây Wifi, mạng di động. Với ưu điểm là khả năng truyền tải dữ liệu lớn, không bị suy giảm chất lượng tín hiệu, dễ cấu hình và lắp đặt, các thiết bị switch, router, wifi, converter quang đã trở nên phổ biến và là những thiết bị truyền dẫn chủ lực trong các hệ thống mạng doanh nghiệp, cũng như các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông.

Thiết bị mạng bao gồm những thiết bị nào?

Với mỗi loại thiết bị khác nhau, cho các chức năng khác nhau để hình thành một hệ thống mạng tích hợp, đáp ứng nhu cầu truyền tải các loại tín hiệu khác nhau trong hệ thống mạng.

Switch: dùng để phân chia, kết nối các thiết bị IT trong một hệ thống mạng LAN/WAN để thực hiện trao đổi dữ liệu với nhau. Thiết bị Switch hỗ trợ các giao diện RJ45, giao diện quang bước sóng 850nm, 1300nm, 1310nm, 1490nm, 1550nm, 1625nm với các tốc độ 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps, 10GbE, 100GbE. Thiết bị switch PoE hỗ trợ cấp nguồn cho các thiết bị viễn thông khác qua dây RJ45 song song với trao đổi dữ liệu.

Converter quang: dùng mở rộng mạng LAN, hoặc chuyển đổi tín hiệu quang/điện, hoặc truyền dẫn tín hiệu đi xa. Một trong những ứng dụng hay dùng nhất là truyền tín hiệu từ camera ip từ các vị trí khác nhau về trung tâm, trong các hệ thống camera giám sát tập trung. Tương tự như thiết bị Switch, bộ chuyển đổi quang điện cũng hỗ trợ các giao diện RJ45, giao diện quang bước sóng 850nm, 1300nm, 1310nm, 1490nm, 1550nm, 1625nm với các tốc độ 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps, 10GbE. Thiết bị chuyển đổi quang điện PoE hỗ trợ cấp nguồn cho các thiết bị viễn thông khác qua dây RJ45 song song với trao đổi dữ liệu.

Module quang: dùng phối hợp với các thiết bị mạng có thiết kế khe cắm  SFP/SFP+/XFP CFP, SQFP,..module quang giúp các thiết bị switch, converter quang truyền dữ liệu đi xa.

Ứng dụng của thiết bị mạng

Với sự bùng nổ về các ứng dụng và nhu cầu trao đổi dữ liệu của người dùng không ngừng gia tăng, kéo theo việc xây dựng mới, mở rộng hạ tầng mạng viễn thông, cntt liên tục phát triển trong những năm gần đây.

Các thiết bị switch, router, thiết bị quang, converter quang, module quang là giải pháp lý tưởng để dùng trong các hệ thống truyền dẫn tín hiệu quang/điện với khả năng truyền tải các tín hiệu VoIP, Video, dữ liệu máy tính, email, internet cho các hệ thống:

• Mạng cục bộ LAN cho doanh nghiệp
• Mạng Ethernet đô thị (Metro Ethernet)
• Mạng FTTx
• Mạng NGN/IMS
• Trung tâm dữ liệu (data center)
• Các hệ thống Camera IP giám sát
• Hệ thống tổng đài VoIP

Switch mạng Ethernet

Switch mạng là một thiết bị chuyển mạch Ethernet nhận các gói dữ liệu có định dạng IP đến và chuyển hướng chúng đến đích trong một hệ thống mạng LAN/WAN, chẳng hạn giữa các máy tính PC, các thiết bị mạng khác nhau. Ethernet Switch hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu (tương ứng với lớp 2 trong mô hình OSI), một số switch cao cấp tích hợp tính năng định tuyến lớp 3 (Layer 3 static routing) cho phép chuyển tiếp dữ liệu nhanh hơn.

Ethernet Switch đóng vai trò là đường truyền kết nối, phân chia các đoạn mạng, cho phép các máy tính, thiết bị IT có thể truyền tải, trao đổi các dữ liệu về internet, âm thanh, video, chia sẻ tài nguyên với nhau theo một số cấu trúc (topology) điển hình: như mạng hình sao (star topology), mạng mạch vòng (ring topology), mạng tuyến tính (linear bus topology), mạng hỗn hợp (complex topology). Dựa vào các địa chỉ IP và địa chỉ MAC, các máy tính, thiết bị viễn thông, thiết bị IT có thể liên lạc với nhau. Switch mạng hoạt động tương tự như 1 HUB, nhưng thông minh hơn giúp bằng việc quyết định chọn đường dẫn để chuyển tiếp dữ liệu từ địa chỉ nguồn tới địa chỉ đích hiệu quả cao hơn mà không ảnh hưởng tới việc lưu thông dữ liệu của các cổng khác. Ethernet Switch cũng được gọi bằng nhiều cái tên khác nhau, như Hub chuyển mạch (Ethernet Hub), bộ chia mạng hay thiết bị chuyển mạch Ethernet.

Switch không quản lý (Unmanaged Switch)

Unmanaged Switch thường dùng cho các mạng LAN đơn giản trong hệ thống mạng các doanh nghiệp SMEs và hộ gia đình. Với lợi thế là một thiết bị dễ lắp đặt, dễ cấu hình và khả năng truyền tải thông tin lớn, Unmanaged Switch giúp người dùng phổ thông dễ dàng thiết lập một hệ thống mạng tốc độ cao mà không yêu cầu kiến thức kỹ thuật IT đặc biệt nào.

Unmanaged Ethernet Switch sử dụng các giao diện RJ45 hỗ trợ 10/100Mbps (Fast Ethernet Switch hoặc 10/100/1000Mbps (Gigabit ethernet Switch), hoặc 10 Gigabit (10 Gbps Ethernet Switch) với đường Uplink có thể là giao diện điện RJ45 hoặc giao diện quang SC/ST/FC và khe cắm SFP. Thông thường Fast Ethernet Switch, Gigabit Switch sẽ được dùng tại đoạn mạng truy nhập để kết nối trực tiếp với các thiết bị đầu cuối, như máy tính PC, điện thoại VoIP, Wifi AP, máy in, các thiết bị IT khác, trong khi đó Switch 10Gbps tốc độ cao thường được sử dụng như một đường trục chính (Backbone) trong 1 hệ thống mạng doanh nghiệp.

Switch quản lý (Managed Ethernet Switch)

Managed Switch là bộ chia mạng có đầy đủ các tính năng của Unmanaged Switch, và được tích hợp thêm chức năng quản lý, với khả năng cấu hình, giám sát chất lượng dịch vụ QoS, chẩn đoán, xử lý lỗi từ xa qua giao diện Web, các dòng lệnh CLI qua giao thức SNMP. Switch có tính năng quả lý phù hợp với các mạng lớn tại các doanh nghiệp lớn là các nhà cung cấp dịch vụ ISP, CSP và công ty có nhiều chi nhánh, ở các khu vực địa lí khác nhau như khác tầng trong tòa nhà, hoặc từ khu văn phòng tới nhà máy sản xuất, các phòng ban của trường học, bệnh viện, khách sạn, resort. Với chức năng quả lý từ xa, Managed Switch giúp các quản trị viên không cần tới tận nơi lắp thiết bị mạng để thực hiện các thao tác cấu hình, xử lý sự cố, từ đó giảm việc phải đi lại để vận hành, bảo dưỡng, bảo trì hệ thống mạng.

Các lưu ý khi lựa chọn Ethernet Switch

Ngày nay, có rất nhiều thiết kế, tính năng và thương hiệu các bộ chia mạng Switch trên thị trường để đáp ứng cho nhu cầu lắp đặt các hệ thống mạng doanh nghiệp SMEs, hộ gia đình. Do vậy, người dùng cần quan tâm tới các thông số sau để chọn thiết bị chuyển mạch Switch phù hợp:

• Tốc độ: 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps (1 GbE), 10 Gigabit (10GbE), 100 Gigabit (100GbE)
• Số cổng sử dụng: Switch 4 cổng (port), 5 cổng (port), 6 cổng (port), 8 cổng (port), 12 cổng (port), 16 cổng (port), 24 cổng (port), 48 cổng (port).
• Số cổng Uplink và tốc độ, sử dụng giao diện Uplink điện RJ45 hay giao diện quang SC, khe cắm SFP.
• Unmanaged Ethernet Switch hay Managed Switch.
• Switch PoE hoặc Swich Ethenet thông thường.
• Nguồn điện hoạt động: 48VDC hoặc 100~240VAC.

Switch mạng cho phép người dùng thêm nhiều kết nối có dây cáp Ethernet hơn vào mạng cục bộ (LAN). Nói một cách đơn giản nhất, bộ chuyển mạch Ethernet cho phép bạn biến một cáp Ethernet thành nhiều kết nối có dây. Điều này đặc biệt hữu ích nếu bạn có nhiều thiết bị muốn kết nối internet thông qua kết nối có dây và chia sẻ tài nguyên dùng chung trong mạng LAN. Ethernet Switch cũng có thể có một hoặc nhiều giao diện khe cắm quang SFP hoặc được tích hợp sẵn bộ thu phát quang SC/ST/FC, cung cấp cho người dùng giải pháp kết nối, mở rộng mạng LAN ở khoảng cách xa.

Các loại cổng của Switch mạng

Cổng mạng tiêu chuẩn – Standard Ethernet Port

Cổng Ethernet tiêu chuẩn trên thiết bị chuyển mạch Switch được sử dụng để kết nối các thiết bị đầu cuối như máy tính PC, máy in, máy scanner, điện thoại VoIP, Camera IP, Wifi IP,… và với bộ chuyển mạch khác để mở rộng mạng LAN. Miễn là thiết bị của bạn có cổng ethernet, thiết bị sẽ có thể kết nối với bộ chuyển mạch và trở thành một phần của mạng cục bộ. Các cổng mạng có thể là 10/100Mbps hoặc Gigabit hoặc cao hơn tùy thuộc loại Switch và nhu cầu sử dụng của người dùng. Số lượng cổng mạng tiêu chuẩn thường phổ biến là 4/8/16/24/48 ports.

Cổng đường lên – Uplink Ethernet Ports

Cổng đường lên là cổng ethernet kết nối bộ chuyển mạch với phần còn lại của mạng. Nếu các thiết bị được cắm vào bộ chuyển mạch cần kết nối internet, thì tại một số điểm, cáp ethernet được kết nối với cổng đường lên phải kết nối với bộ định tuyến ở đầu kia (trực tiếp hoặc thông qua các bộ chuyển mạch khác). Nếu không có kết nối với bộ định tuyến, các thiết bị sẽ không thể kết nối với Internet.

Nếu người dùng có một mạng LAN lớn với nhiều thiết bị có dây hoặc các thiết bị không dây nằm gần nhau, bạn cũng có thể sử dụng cổng uplink để kết nối switch với switch khác trong mạng, có thể bằng cáp đồng CAT5/CAT6 với giao diện RJ45 hoặc cáp sợi quang qua giao diện SFP hoặc đầu nối SC. Điều này cho phép bạn mở rộng mạng của mình nếu bạn quyết định có nhiều thiết bị có dây hơn hoặc bạn có các cụm thiết bị ở xa nhau.

Mặt khác, nếu các thiết bị của bạn chỉ cần kết nối với nhau chứ không cần kết nối Internet, bạn không cần phải kết nối một trong các cổng trên nút chuyển với bộ định tuyến. Khi làm điều này, các thiết bị của bạn sẽ có thể giao tiếp với nhau như 1 cổng mạng Ethernet thông thường. Nó sẽ là một mạng đóng không có kết nối internet. Nói cách khác, bạn không phải sử dụng cổng đường lên nếu các thiết bị được kết nối với nó chỉ cần giao tiếp với nhau.

Switch mạng không quản lý

Unmanaged Switch thường được sử dụng trong các văn phòng nhỏ và hộ gia đình bởi chúng:

• Giá rẻ
• Dễ sử dụng và lắp đặt.
• Cắm là chạy (Plug and Play), không yêu cầu bất kì kỹ năng kỹ thuật nào để cài đặt và cấu hình.
• Hoạt động tin cậy, ổn định
• Dễ vận hành và bảo trì.
• Dễ dàng nâng cấp, mở rộng hệ thống.

Các thiết bị này không yêu cầu cấu hình có nghĩa là, sau khi lấy nó ra khỏi hộp, bạn chỉ cần cắm dây nguồn, cắm dây mạng và nó đã sẵn sàng hoạt động. Chúng thực sự là những thiết bị plug-and-play mà ngay cả những người không rành về kỹ thuật nhất cũng có thể cài đặt. Các thiết bị chuyển mạch không được quản lý cung cấp trải nghiệm giống nhau cho mỗi cổng trên thiết bị chuyển mạch và được coi là rất đáng tin cậy. Với một bộ chuyển mạch không được quản lý, bạn có thể nhanh chóng mở rộng số lượng thiết bị có dây trong mạng của mình mà không gặp nhiều rắc rối. Tất cả những yếu tố này là lý do tại sao các thiết bị chuyển mạch không được quản lý lại được ưa chuộng hơn trong các mạng nhỏ. 

Switch mạng quản lý

Trong khi các thiết bị chuyển mạch không được quản lý là những thiết bị rất đơn giản, thì các thiết bị chuyển mạch được quản lý (Managed Switch) có thể ngược lại. Managed Switch được quản lý được sử dụng trong nhiều môi trường doanh nghiệp vì:

• Có thể tùy chỉnh được nhiều cấu hình theo ý muốn của quản trị viên.
• Chia VLAN
• Cấu hình tốc độ cho từng cổng, an toàn thông tin, quản lý QoS, sử lý sự cố tại chỗ và từ xa. 
• Đặt được thời gian tắt/mở port.
• Giá đắt

Thiết bị chuyển mạch được quản lý là thiết bị kỹ thuật cao, đòi hỏi một bộ kỹ năng cụ thể để thiết lập và cài đặt. Ở nhiều công ty, các kỹ sư IT mạng nội bộ hoặc nhà cung cấp bên thứ ba sẽ chịu trách nhiệm cấu hình và giám sát các thiết bị này. Do vậy, mặc dù chúng rất phức tạp nhưng chúng cho phép bạn làm được nhiều việc hơn là một Switch không được quản lý và phù hợp vs môi trường doanh nghiệp. Khi bạn có nhiều lưu lượng truy cập trên mạng của mình, các thiết bị chuyển mạch được quản lý cho phép bạn tối ưu hóa lưu lượng truy cập này tốt hơn so với các thiết bị chuyển mạch không được quản lý có thể.