Switch Layer 3 là gì? Tổng hợp một số đặc điểm, chức năng và ứng dụng của Switch Layer 3

Nếu bạn đang quản lý một hệ thống mạng LAN cho tổ chức, công ty hay doanh nghiệp, chắc chắn bạn đã quen thuộc với Switch Layer 3. Vậy Switch Layer 3 là gì? Điều gì làm cho Switch Layer 3 được đánh giá cao trên thị trường? FPT Shop sẽ giải đáp tất cả những câu hỏi này trong bài viết dưới đây.

Switch Layer 3 là gì?

Switch Layer 3 là gì? Switch Layer 3 là thiết bị tích hợp cả chức năng của switch và router. Hiểu một cách đơn giản, Switch Layer 3 là thiết bị chuyển mạch, hoạt động như một công tắc, kết nối các thiết bị trong cùng một hệ thống mạng LAN ảo (VLAN) với tốc độ rất cao, đồng thời tích hợp khả năng định tuyến IP thông minh. Vì vậy, Layer 3 có thể đảm nhiệm đồng thời vai trò của một bộ định tuyến truyền thống với hiệu suất vượt trội.

Thiết bị chuyển mạch Switch Layer 3 có khả năng hỗ trợ các giao thức định tuyến, bao gồm kiểm tra gói thông tin, chuyển tiếp và đưa ra quyết định định tuyến dựa trên các địa chỉ nguồn và đích đã được xác định trước đó.

Hiện nay, một số sản phẩm Switch Layer 3 phổ biến bao gồm: UniFi Switch Pro 24 USW-Pro-24, Planet SGS-6341-24T4X, Planet SGS-6341-48T4X, UniFi Switch PRO 48 USW-Pro-48,...

Một số đặc điểm và chức năng của Switch Layer 3

Sau khi tìm hiểu được Switch Layer 3 là gì thì tiếp theo đây chúng ta sẽ tìm hiểu một số đặc điểm và chức năng của Switch Layer 3. Khi các thiết bị chuyển mạch như Switch Layer 2 dần bộc lộ nhiều hạn chế, Switch Layer 3 đã được giới thiệu và nhanh chóng trở thành lựa chọn ưu tiên của các công ty nhờ vào những đặc điểm và chức năng vượt trội. 

Đặc điểm của Switch Layer 3 

Switch Layer 3 phân loại QoS dựa trên giao thức IP

Switch Layer 3 sẽ thực hiện QoS (Quality of Service) trên mạng IP, tức là quản lý lưu lượng trong mạng truyền dữ liệu và sử dụng giao thức IP (Internet Protocol) để đảm bảo các loại lưu lượng có yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau được ưu tiên xử lý theo mức độ quan trọng.

Sở hữu tính năng vượt trội hơn các sản phẩm trước đó

Switch Layer 3 không chỉ có các chức năng cao cấp tương tự Switch Layer 2 mà còn có khả năng thực hiện các hoạt động trên thông tin của Switch Layer 4. Dưới đây là một số tính năng nổi bật của Switch Layer 3:

• Switch Layer 3 có khả năng hỗ trợ xác thực 802.1x và phân loại chất lượng dịch vụ (QoS).
• Switch Layer 3 có khả năng phát hiện lỗi lặp lại và kiểm tra giao thức ARP (Address Resolution Protocol).
• Có thể đảm bảo hoạt động an toàn ở nhiều nơi khác.

Switch Layer 3 là một hình thức định tuyến động

Một đặc điểm nổi bật của Switch Layer 3 là khả năng thực hiện định tuyến động, đây là một trong những tính năng quan trọng của thiết bị chuyển mạch này. Hầu hết các giao thức dựa trên định tuyến động có thể được sử dụng để kết nối các mạng lớn với nhau và chia sẻ thông tin định tuyến giữa chúng. Hơn nữa, người dùng cũng có thể kích hoạt định tuyến động cho lưu lượng multicast trong hệ thống mạng của họ.

Sự khác biệt so với lưu lượng định tuyến

Một điểm khác biệt đáng chú ý so với lưu lượng định tuyến là Switch Layer 3 có thể gồm nhiều chức năng, yêu cầu khả năng hiểu thông tin địa chỉ IP có trong lưu lượng truy cập trong quá trình chuyển đổi.

Bên cạnh đó, việc đề cập đến công dụng trên cũng ám chỉ rằng thiết bị này có khả năng thực hiện phân loại QoS dựa trên IP Subnet hay gắn thẻ lưu lượng VLAN theo địa chỉ IP, thay vì yêu cầu cấu hình một cách thủ công cho từng cổng.

Chức năng của Switch Layer 3

Switch Layer 3, hay còn được biết đến với tên gọi Ethernet, không chỉ là một thiết bị chuyển mạch đa chức năng. Ngoài việc kết nối các mạng con, nó còn tích hợp nhiều chức năng khác nhằm đáp ứng mọi nhu cầu của người dùng.

Thực hiện các chức năng định tuyến router

Một chức năng không thể thiếu của thiết bị này là khả năng thực hiện định tuyến router của Switch Layer 3, cho phép kết nối với các mạng con khác hoặc các mạng Campus Area Network (CAN), và cũng có thể liên kết với các mạng con trong hệ thống mạng ảo VLANs.

Bên cạnh đó, Switch Layer 3 cũng hỗ trợ việc truyền tải các tập tin một cách an toàn và gần như hoàn hảo. Trong quá trình truyền tải, các tập tin được chuyển đến đúng thời điểm và địa chỉ đã được định sẵn trong các gói dữ liệu. Nhờ vào chức năng này, người dùng có thể hoàn toàn giảm thiểu được những rủi ro có thể phát sinh khi có truy cập từ bên ngoài mạng kết nối. 

Giải quyết các trường hợp tắc nghẽn băng thông

Một chức năng quan trọng của Switch Layer 3 là khả năng kiểm soát và giải quyết các trường hợp tắc nghẽn băng thông. Khi mức sử dụng băng thông trong mạng tăng lên và các cổng SFP 1G được sử dụng với công suất tối đa, việc dựa vào các liên kết module quang 1G để xử lý việc di chuyển các gói tin trên hệ thống mạng trở nên không khả thi.

Phần lớn các thiết bị Switch Layer 3, đặc biệt là các điểm truy cập không dây, thường có khả năng xử lý băng thông tổng hợp lớn hơn 1G và có thể vượt qua các mạng xử lý khác. Các WAP trong Switch Layer 3 có thể sử dụng các cổng Ethernet 1G kép để tổng hợp nhiều kết nối có dây và tăng tổng dung lượng băng thông có thể xử lý.

Trong môi trường không dây, khi có sự tích hợp dày đặc của nhiều WAP trong cấu hình và chúng được xử lý trên cùng một thiết bị duy nhất, các cổng 10G trở thành yếu tố then chốt để giải quyết các tắc nghẽn trong mạng cục bộ. Điều này cũng áp dụng cho các tiến bộ trong lưu trữ đính kèm trên mạng.

Xây dựng các bảng thông tin liên quan đến các gói dữ liệu

Switch Layer 3 có khả năng hỗ trợ việc xây dựng các bảng thông tin liên quan đến gói dữ liệu, đảm bảo rằng trong quá trình truyền tin không có sự nhầm lẫn về địa chỉ đích. Điều này có nghĩa là các thiết bị sẽ nhận dữ liệu từ các cổng port được chuyển từ các máy tính trong hệ thống, đồng thời giữ cho các địa chỉ đích được chuyển đến đúng địa chỉ theo yêu cầu của người dùng.

Tiếp theo, thực hiện việc phân tích và tổng hợp để tạo ra một bảng thông tin, được sử dụng để kiểm tra trước khi gửi đi. Đây là một trong những chức năng của Switch Layer 3 mà nhiều người đánh giá cao.

Có khả năng liên kết với nhiều Segment 

Trong hệ thống mạng cục bộ, có rất nhiều máy tính tham gia và khi hai máy tính kết nối với nhau, Switch Layer 3 chịu trách nhiệm xác định thiết bị nào đang kết nối với cổng của mình. Sau đó, nó tạo ra một kết nối ảo giữa hai cổng để đảm bảo sự tương thích mà không làm gián đoạn việc chuyển tiếp thông tin trong hệ thống. 

Có khả năng phân chia hệ thống mạng LAN

Một tính năng đặc biệt của Switch Layer 3 là khả năng phân chia hệ thống mạng LAN thành các phân đoạn nhỏ hơn, giúp các thiết bị kết nối với nhau một cách thuận tiện hơn. Điều này giúp giảm thiểu các xung đột mạng và tăng tính hiệu quả của hệ thống.

Các ứng dụng của Switch Layer 3

Hiện nay, Switch Layer 3 được coi là thiết bị chuyển mạch phổ biến nhất trong môi trường mạng công nghiệp và cũng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực AV (Audio Video), video và âm thanh. Sử dụng Switch Layer 3 là cần thiết để phân phối IP và IP camera một cách hiệu quả trong các hệ thống này.

Có khả năng hỗ trợ cho các ứng dụng AV

Các ứng dụng AV hiện đang tận dụng các ưu điểm của thiết bị chuyển mạch Switch Layer 3 để tạo ra các tính năng đặc biệt khi cần chỉnh sửa. Tuy nhiên, việc sử dụng Switch Layer 3 cũng đặt ra những yêu cầu riêng như định tuyến tĩnh, định tuyến đa tuyến, QoS và VLAN nâng cao.

Hơn nữa, với các loại âm thanh tiên tiến được phân phối qua IP, việc áp dụng QoS để phân loại và ưu tiên lưu lượng âm thanh, video theo thời gian là rất quan trọng. Ngoài ra, trong một số cấu trúc mạng, việc lưu lượng này thông qua Switch Layer 3 là không thể thiếu. Không chỉ trong các cấu trúc mạng, mà các giao thức định tuyến đa hướng động như PIM - giao thức đa phương tiện độc lập cũng có thể được triển khai. 

Tương tự, những yêu cầu này cũng có thể áp dụng cho những video lớn trong các giải pháp IP hoặc camera sử dụng multicast (một gói tin duy nhất). Những luồng này có thể được định tuyến giữa các VLAN bằng cách sử dụng PIM, điều này giúp tối ưu hóa băng thông có sẵn trên các đường liên kết giữa các công tắc. 

Có khả năng thiết lập các mạng VLAN ảo

Switch Layer 3 có khả năng thiết lập các mạng VLAN ảo có thể kết nối trực tiếp. Trong quá khứ, các thiết bị định tuyến là những phần cứng chịu trách nhiệm cho nhiệm vụ này, tuy nhiên, hiện nay Switch Layer 3 đã tích hợp chức năng này, giúp giảm thiểu số lượng thiết bị cần thiết cho người dùng. Các thiết bị chuyển mạch Switch Layer 3 có thể sử dụng các tài nguyên hiện có để phân phối thông tin trong cả hệ thống mạng LAN và WAN.

Nên lựa chọn Switch Layer 3 của hãng nào?

Hiện nay, có rất nhiều thiết bị Switch Layer 3 được phát triển, người dùng cần phải xem xét các ưu điểm và nhược điểm của từng sản phẩm trước khi quyết định. Dưới đây là một số gợi ý để bạn có thể chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu của mình.

Ngoài những thiết bị Switch Layer 3 đã được đề cập, các dòng sản phẩm khác cũng có tính năng và hiệu suất tương tự, thậm chí có thể vượt trội hơn. 

Kết luận

Trong bài viết này, FPT Shop đã cung cấp một số thông tin xoay quanh câu hỏi "Switch Layer 3 là gì?", bao gồm khái niệm cũng như các đặc điểm và chức năng quan trọng. Hy vọng rằng thông tin từ FPT Shop sẽ giúp bạn chọn được thiết bị mạng phù hợp để đáp ứng các nhu cầu của bản thân trong công việc và cuộc sống hàng ngày.

Xem thêm:

MEmuPlayer là gì? Chinh phục mọi chiến trường game di động cùng phần mềm mô phỏng mạnh mẽ

Layer 1 trong blockchain: Những gì bạn cần biết và sức ảnh hưởng với thị trường crypto

FPT Shop cung cấp một loạt các dòng máy in chính hãng từ Canon, HP, Brother và Epson, giúp đáp ứng mọi nhu cầu công việc văn phòng của bạn. Mời bạn tham khảo tại đây:

Máy in