Trong văn phòng, tòa nhà, doanh nghiệp hay gia đình, bộ chuyển mạch Ethernet Switch hoạt động như một trạm trung tâm kết nối máy tính, máy in và mọi thiết bị có dây khác với nhau. Bộ chuyển mạch cũng được kết nối với bộ định tuyến, modem để truy cập Internet, cũng như là hạ tầng kết nối Wi-Fi AP cho mạng không dây.
Bên cạnh các dòng Switch Gigabit “không được quản lý” cơ bản và phổ biến tại các mạng LAN nhỏ dành cho người dùng phổ thông. Thì đối với mạng doanh nghiệp, Managed Ethernet Switch “được quản lý” lớp 2 và lớp 3 có thể được cấu hình để thực hiện nhiều tác vụ khác nhau như điều chỉnh tốc độ, tạo các mạng LAN ảo nhỏ, kết hợp người dùng trong các nhóm phụ, giám sát lưu lượng, quản lý QoS, và báo cáo tình trạng hoạt động,.v.v. Theo mô hình OSI, Managed Switch Layer 2 hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu, trong khi Managed Switch Layer 3 hoạt động ở lớp mạng trên. Câu hỏi đặt ra là: nên sử dụng switch lớp 2 hay lớp 3 sẽ cần cho hệ thống mạng của bạn?
Nội dung chính
Bộ chuyển mạch Ethernet Switch Lớp 2 là gì?

Bộ chuyển mạch Lớp 2, hoạt động trong lớp liên kết dữ liệu mạng của mô hình OSI, chuyển tiếp hiệu quả các gói dữ liệu dựa trên địa chỉ MAC. Nó hoạt động trong lớp phần cứng, loại bỏ nhu cầu sửa đổi khung. Bộ chuyển mạch Lớp 2 thường được sử dụng để kết nối nhóm làm việc và phân đoạn mạng, nâng cao hiệu suất trao đổi dữ liệu và giảm xung đột.
Các chức năng chính của bộ chuyển mạch Lớp 2 bao gồm:
1. Chuyển tiếp tốc độ cao: Các bộ chuyển mạch này đạt được tốc độ chuyển tiếp khung dữ liệu nhanh bằng cách tham chiếu bảng địa chỉ để tìm cổng được liên kết với địa chỉ MAC đích. Điều này loại bỏ nhu cầu giải mã và đóng gói khung dữ liệu.
2. Cô lập miền xung đột: Mỗi cổng trên bộ chuyển mạch Lớp 2 được coi là một miền va chạm độc lập, giảm va chạm và truyền lại khung dữ liệu, do đó cải thiện hiệu suất mạng.
3. Hỗ trợ VLAN: Bộ chuyển mạch Lớp 2 cho phép tạo và quản lý mạng LAN ảo (VLAN). Bằng cách thêm mã định danh VLAN vào khung dữ liệu, các mạng logic khác nhau có thể được chia và kiểm soát hiệu quả.
Chuyển mạch Ethernet Switch lớp 3 là gì?

Chuyển mạch lớp 2 và lớp 3 khác nhau chủ yếu ở khả năng định tuyến. Chuyển mạch lớp 2 chỉ hoạt động dựa trên địa chỉ MAC, không tính đến địa chỉ IP và các thành phần lớp cao hơn. Mặt khác, chuyển mạch lớp 3 hoặc chuyển mạch đa lớp thực hiện các chức năng của chuyển mạch lớp 2 và bổ sung khả năng định tuyến tĩnh và động. Điều này có nghĩa là chuyển mạch lớp 3 duy trì cả bảng định tuyến địa chỉ MAC và IP, tạo điều kiện thuận lợi cho giao tiếp nội bộ VLAN và định tuyến gói tin trên các VLAN khác nhau.
Ngoài ra, còn có các chuyển mạch lớp 2+ (lớp 3 Lite) chỉ cung cấp định tuyến tĩnh. Chuyển mạch lớp 3 không chỉ định tuyến các gói tin mà còn cung cấp các tính năng nâng cao như gắn thẻ lưu lượng VLAN dựa trên địa chỉ IP, tăng cường năng lượng, bảo mật và khả năng quản lý mạng.
Các chức năng chính của chuyển mạch lớp 3 bao gồm:
1. Miền phát sóng riêng biệt: Mỗi cổng trên chuyển mạch lớp 3 hoạt động như một miền phát sóng độc lập, giảm thiểu tác động của bão phát sóng đến hiệu suất mạng và tăng cường bảo mật mạng.
2. Hỗ trợ giao thức định tuyến: Các bộ chuyển mạch Lớp 3 có thể hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến khác nhau (như RIP, OSPF, BGP, v.v.), cho phép cập nhật và trao đổi định tuyến động với các bộ định tuyến khác hoặc các bộ chuyển mạch Lớp 3. Điều này giúp tăng cường độ tin cậy và tính linh hoạt của mạng.
3. Hỗ trợ định tuyến chính sách: Các bộ chuyển mạch Lớp 3 cung cấp khả năng định tuyến chính sách dựa trên địa chỉ IP nguồn, địa chỉ IP đích, loại giao thức và các điều kiện khác. Điều này cho phép xử lý hoặc chuyển tiếp các gói dữ liệu khác nhau dựa trên loại hoặc mức độ ưu tiên của chúng, tối ưu hóa hiệu quả và chất lượng mạng.
Bảng so sánh sự khác biệt giữa Ethernet Switch lớp 2 và lớp 3
Item | Layer 2 Switch | Layer 3 Switch |
Chức năng định tuyến | Chỉ làm việc với địa chỉ MAC | Hỗ trợ định tuyến cao hơn như định tuyến tĩnh và định tuyến động |
Phương pháp truyền tải | Gửi “khung” đến đích dựa trên địa chỉ MAC | Định tuyến gói tin với sự trợ giúp của địa chỉ IP |
Tốc độ truyền tải | Khá nhanh vì chúng không xem xét phần Lớp 3 của các gói dữ liệu | Phải mất thời gian để kiểm tra các gói dữ liệu trước khi gửi chúng đến đích |
Phạm vi liên lạc | Chỉ có thể giao tiếp trong mạng | Có thể giao tiếp trong hoặc ngoài mạng |
Miền quảng bá | một miền quảng bá duy nhất | Có nhiều miền quản bá |
Chi phí | Rẻ hơn | Đắt hơn |
Nên chọn Switch Layer 2 hay Switch Layer 3 cho mạng của bạn?

Khi lựa chọn giữa Ethernet Switch Lớp 2 và Ethernet Switch Lớp 3, bạn cân nhắc những điểm sau:
Đối với thiết bị chuyển mạch Ethernet Switch Lớp 2:
- 1. Kích thước mạng: Phù hợp với các mạng vừa và nhỏ có yêu cầu kết nối tốc độ cao trong cùng một phân đoạn mạng.
- 2. Phân đoạn mạng: Giúp giảm tắc nghẽn và cải thiện hiệu suất bằng cách chia mạng thành các miền nhỏ hơn trong cài đặt LAN.
- 3. Hiệu quả về chi phí: Nói chung là ít tốn kém hơn do chức năng hạn chế.
- 4. Mạng con đơn giản: Phù hợp với các mạng con đơn có lưu lượng truy cập thấp.
Đối với thiết bị chuyển mạch Ethernet Switch Lớp 3:
- 1. Định tuyến nâng cao: Bắt buộc đối với các mạng cần định tuyến liên VLAN, QoS và các tính năng bảo mật.
- 2. Nhiều VLAN: Cho phép định tuyến giữa các VLAN, lý tưởng cho các tổ chức lớn có thiết lập mạng phức tạp.
- 3. Khả năng mở rộng mạng: Cung cấp khả năng mở rộng lớn hơn bằng cách xử lý định tuyến giữa nhiều phân đoạn, ngăn ngừa tắc nghẽn và cho phép các mẫu lưu lượng phức tạp.
- 4. Mở rộng trong tương lai: Được khuyến nghị cho các mạng có dự đoán tăng trưởng, cung cấp khả năng định tuyến nâng cao.