Chức năng chính của bridge là gì?

Trong các bài viết trước, chúng ta đã làm quen với các cổng vật lý trong truyền thông như RS232, RS485, RS422 hay cổng Ethernet. Hôm nay, BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về các thiết bị quan trọng trong việc kết nối mạng truyền thông công nghiệp, cụ thể là: router, switch, gateway, hub, repeater....

Nội dung chính Show

Bridge là gì?
Các loại bridge
Những điều bạn cần biết về Bridge
Router là gì?
Các loại router
Những điều bạn cần biết về router
Sự khác biệt giữa Bridge và Router

Repeater

Trong một mạng LAN, giới hạn của cáp mạng là 100m (cho loại cáp mạng CAT 5 UTP – là cáp được dùng phổ biến nhất), bởi tín hiệu bị suy hao trên đường truyền nên không thể đi xa hơn. Vì vậy, để có thể kết nối các thiết bị ở xa hơn, mạng cần các thiết bị để khuếch đại và định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu có thể truyền dẫn đi xa hơn giới hạn này.

Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI. Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng. Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử dụng Repeater.

Hub

Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T. Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác.

Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub. Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết. Smart Hub (Intelligent Hub) có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi - rất hữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.

Bridge

Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer). Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet. Bridge quan sát các gói tin (packet) trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng đích.

Ưu điểm của Bridge là hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần biết có sự "can thiệp" của Bridge. Một Bridge có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng như Novell, Banyan... cũng như là địa chỉ IP cùng một lúc. Nhược điểm của Bridge là chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý.

Switch

Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng "học" thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ.

Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).

Router

Router là thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI (Network Layer). Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải "nhận thức" được sự tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router.

Ưu điểm của Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm.

Nhược điểm của Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ. Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn. Một vấn đề khác là các Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách một máy tính kết nối mạng giao tiếp với một router IP thì sẽ khác biệt với cách nó giao tiếp với một router Novell hay DECnet. Hiện nay vấn đề này được giải quyết bởi một mạng biết đường dẫn của mọi loại mạng được biết đến. Tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều loại giao thức, thường với chi phí phụ thêm cho mỗi giao thức.

Gateway

Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau. Ví dụ: mạng của bạn sử dụng giao thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA... hoặc một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác.

Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng "nói chuyện" được với nhau. Gateway không chỉ phân biệt các giao thức mà còn còn có thể phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa...

>>> Thế nào là Tx, Fx và các chuẩn của Ethernet

>>> Tổng quan về giao tiếp RS232

Bridge là một thiết bị mạng, hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu. Thông qua bridge, dữ liệu hoặc thông tin không được lưu trữ và gửi dưới dạng gói tin. Trong khi đó, router cũng là một thiết bị mạng hoạt động ở lớp mạng. Thông qua router, dữ liệu hoặc thông tin được lưu trữ và gửi dưới dạng gói tin.

Bridge là gì?

Bridge trong mạng máy tính, còn được gọi là switch Layer 2, là một loại thiết bị mạng, được sử dụng để tách mạng thành các phần. Trong mô hình OSI, một bridge hoạt động ở layer-2, tức là lớp liên kết dữ liệu. Chức năng chính của thiết bị này là kiểm tra lưu lượng đến và kiểm tra xem nên lọc hay chuyển tiếp lưu lượng đó.

Ví dụ, một Ethernet bridge kiểm tra từng frame Ethernet đến, bao gồm địa chỉ MAC nguồn và đích; và đôi khi là kích thước frame khi nó xử lý các quyết định chuyển tiếp riêng lẻ.

Bridge tương tự như repeater và hub ở chỗ chúng truyền dữ liệu đến mọi node. Tuy nhiên, các bridge duy trì bảng địa chỉ Media Access Control (MAC) ngay sau khi chúng phát hiện ra các segment mới, vì vậy các lần truyền tiếp theo sẽ chỉ được gửi đến người nhận mong muốn.

Bridge hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu

Các loại bridge

Transparent Bridge: Các thiết bị khác trên mạng không thể nhìn thấy transparent bridge.
Translational Bridge: Có thể chuyển đổi từ hệ thống mạng này sang hệ thống mạng khác.
Source-route Bridge: Tên của Source-route Bridge xuất phát từ thực tế là toàn bộ tuyến đường đi của một frame được nhúng trong frame đó.

Những điều bạn cần biết về Bridge

Bridge hoạt động trong lớp liên kết dữ liệu của mô hình OSI.
Không thể cấu hình bất kỳ giao thức định tuyến nào trong một bridge.
Bridge truyền dữ liệu dưới dạng frame.
Bridge được sử dụng để kết nối hai LAN segment khác nhau.
Bridge hoạt động trên một broadcast domain.
Chỉ có hai cổng trong bridge.
Các thiết bị bridge không sử dụng bảng định tuyến hoặc bất kỳ thiết bị nào khác để truyền dữ liệu đến đích.
Với sự trợ giúp của địa chỉ MAC từ những thiết bị được kết nối trong mạng, các bridge sẽ lắng nghe lưu lượng mạng và sau đó quyết định con đường tốt nhất để gửi dữ liệu.
Bridge xác định địa chỉ đích với sự trợ giúp từ địa chỉ MAC (tức là địa chỉ Ethernet) của thiết bị.
Bridge không tạo ra nhiều đường dẫn để gửi dữ liệu.
Bridge tốt cho mạng phân đoạn và mở rộng mạng hiện có.

Router là gì?

Router là một thiết bị mạng chuyển tiếp những gói dữ liệu giữa các mạng máy tính. Các router thực hiện những chức năng định hướng lưu lượng trên Internet. Sau đó, sử dụng thông tin trong bảng định tuyến hoặc chính sách định tuyến để hướng gói tin đến mạng tiếp theo trên hành trình của nó.

Router hoạt động ở lớp mạng

Các loại router

Router có dây
Router không dây
Core router lõi và edge router
Router ảo

Những điều bạn cần biết về router

Router hoạt động trong lớp mạng của mô hình OSI.
Các giao thức như RIP, IGRP, OSPF, v.v... có thể được cấu hình trong router.
Router truyền dữ liệu dưới dạng gói tin.
Router được sử dụng để kết nối mạng LAN và WAN.
Router hoạt động trên nhiều broadcast domain.
Có nhiều hơn hai cổng trong router.
Trong router, bảng định tuyến được sử dụng để định tuyến dữ liệu đến đích.
Thiết bị router giao tiếp với các router khác để quyết định (chọn) đường dẫn tốt nhất cho việc truyền dữ liệu.
Router sử dụng phần mềm cấu hình địa chỉ mạng (địa chỉ IP) để xác định địa chỉ.
Router tạo ra nhiều đường dẫn để gửi dữ liệu.
Router rất tốt cho việc tham gia các mạng từ xa.
Ví dụ về giao thức định tuyến bao gồm: TCP/IP, IPX/SPX, Apple Talk.

Sự khác biệt giữa Bridge và Router

Sự khác biệt chính giữa bridge và router là bridge quét địa chỉ MAC của thiết bị. Mặt khác, router quét địa chỉ IP của thiết bị.

Hãy xem những sự khác biệt còn lại giữa bridge và router trong bảng dưới đây!

Cơ sở so sánh	ROUTER	BRIDGE
Hoạt động	Router hoạt động trong lớp mạng của mô hình OSI.	Bridge hoạt động trong lớp liên kết dữ liệu của mô hình OSI.
Cấu hình giao thức	Các giao thức như RIP, IGRP, OSPF,... có thể được cấu hình trong Router.	Không thể định cấu hình bất kỳ giao thức định tuyến nào trong một Bridge.
Truyền dữ liệu	Router truyền dữ liệu dưới dạng gói tin.	Bridge truyền dữ liệu dưới dạng frame.
Sử dụng	Router được sử dụng để kết nối mạng LAN/WAN.	Bridge được sử dụng để kết nối hai phân đoạn mạng LAN khác nhau.
Phạm vi làm việc	Router hoạt động trên nhiều broadcast domain.	Bridge hoạt động trên một broadcast domain.
Số cổng	Router có nhiều hơn 2 cổng	Bridge chỉ có 2 cổng.
Bảng định tuyến	Trong Router, bảng định tuyến được sử dụng để định tuyến dữ liệu đến đích.	Bridge không sử dụng bảng định tuyến hoặc bất kỳ thiết bị nào khác để truyền dữ liệu đến đích.
Đường dẫn truyền dữ liệu	Router giao tiếp với các Router khác để quyết định (chọn) con đường tốt nhất để truyền dữ liệu.	Với sự hỗ trợ của các địa chỉ MAC trên những thiết bị kết nối trong mạng, Bridge sẽ nghe lưu lượng mạng và sau đó quyết định con đường tốt nhất để gửi dữ liệu.
Xác định địa chỉ đích	Router sử dụng phần mềm cấu hình địa chỉ mạng (địa chỉ IP) để xác định địa chỉ.	Bridge xác định địa chỉ đích với sự trợ giúp của địa chỉ MAC (địa chỉ Ethernet) của thiết bị.
Tạo đường dẫn	Router tạo ra nhiều đường dẫn để gửi dữ liệu.	Bridge không tạo ra nhiều đường dẫn để gửi dữ liệu.
Sử dụng	Router rất tốt để join các mạng từ xa. Router khó thiết lập và cấu hình.	Bridge tốt cho mạng phân đoạn và mở rộng mạng hiện có. Bridge rất dễ cấu hình.
Các loại	Wired router, Wireless router, Core router và edge router, Virtual router	Các loại Bridge bao gồm Transparent/Simple Bridge, Multiport Bridge và Translational Bridge.
Giá thành	Router tương đối đắt tiền	Bridge tương đối rẻ.