Switch Ethernet

---

Bạn vừa mạnh tay chi tiền nâng cấp gói Internet lên 1Gbps, Server cấu hình "khủng", nhưng kỳ lạ thay, tốc độ truy cập mạng nội bộ (LAN) vẫn "rùa bò"? Việc sao chép file thiết kế nặng vài GB mất cả tiếng đồng hồ khiến nhân viên ức chế?

Đừng vội đổ lỗi cho nhà mạng. Rất có thể, "thủ phạm" gây ra nút thắt cổ chai (bottleneck) trầm trọng này lại chính là bộ Switch Ethernet cũ kỹ chuẩn 10/100Mbps mà bạn đã bỏ quên trong góc tủ rack. Việc chọn sai chuẩn tốc độ, bỏ qua công nghệ quản trị mới hay dùng sai loại cáp không chỉ lãng phí băng thông mà còn khiến hệ thống chập chờn.

Tại bài viết này, đội ngũ kỹ thuật của Nettek sẽ không nhắc lại lý thuyết hàn lâm (xem định nghĩa cơ bản tại bài Thiết bị chuyển mạch là gì) mà sẽ đi sâu "giải phẫu" phần cứng: Từ cuộc chiến cáp đồng vs cáp quang, bí mật về bộ nhớ đệm (Packet Buffer), đến chuẩn nguồn PoE++ mới nhất, giúp bạn chọn đúng thiết bị ngay từ đầu.

Những điểm chính

• • Tốc độ: Tại sao Gigabit là tối thiểu và xu hướng Multi-Gig (2.5G/5G) cho Wifi 7.
  • Hiệu năng ẩn: Vai trò sống còn của Packet Buffer Memory với hệ thống Camera/VoIP.
  • Nguồn điện: Cạm bẫy Power Budget và chuẩn PoE++ (802.3bt).
  • So sánh: Bảng tiêu chí chọn Switch Công nghiệp vs Dân dụng.
  • Thực chiến: Case study xử lý nhiễu EMI tại nhà máy Bình Dương của NETTEK.

Bản chất kỹ thuật: Switch Ethernet không chỉ là "bộ chia cổng"

Switch Ethernet là thiết bị hoạt động ở Lớp 2 (Data Link Layer), sử dụng địa chỉ MAC và vi mạch ASIC để chuyển tiếp dữ liệu đến chính xác thiết bị đích, loại bỏ hoàn toàn xung đột mạng.

Sự khác biệt cốt lõi giữa Hub và Switch

Nhiều người vẫn nhầm lẫn tai hại. Hub (Layer 1) hoạt động như một "kẻ ngốc nghếch": Nhận tín hiệu và bắn (broadcast) ra tất cả các cổng. Điều này tạo ra miền xung đột (Collision Domain) khổng lồ. Mạng tắc nghẽn là điều tất yếu. Ngược lại, Switch Ethernet thông minh hơn nhiều. Nó sử dụng vi mạch ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) để xử lý gói tin ở tốc độ phần cứng. Dữ liệu từ máy A gửi cho máy B thì chỉ máy B nhận được. Bảo mật hơn. Nhanh hơn. Ổn định hơn.

Cơ chế: MAC Address Table và thuật toán Switching

Trái tim của Switch là bảng địa chỉ vật lý (MAC Address Table). Switch "học" địa chỉ MAC nguồn và gán nó với cổng tương ứng. Các chế độ chuyển mạch phổ biến trên thiết bị NETTEK:

1. 1. Store-and-Forward: Nhận toàn bộ khung tin (Frame) -> Kiểm tra lỗi CRC -> Chuyển đi. An toàn tuyệt đối.
   2. Cut-Through: Đọc địa chỉ đích -> Chuyển ngay. Độ trễ cực thấp, phù hợp cho giao dịch tài chính.
   3. Fragment-Free: Lai ghép, chỉ kiểm tra 64 bytes đầu để lọc xung đột.

Các chuẩn tốc độ Switch Ethernet: Cuộc đua băng thông 2026

Tốc độ Switch Ethernet được quy định bởi IEEE, trải dài từ Fast Ethernet đến 400Gbps. Chọn sai tốc độ chính là tự tay bóp nghẹt hệ thống mạng của bạn.

Fast Ethernet (10/100Mbps) - Đã đến lúc khai tử?

Câu trả lời ngắn gọn: Trong doanh nghiệp, nó đã "chết". Chuẩn IEEE 802.3u này không thể gánh nổi các file Excel nặng hay cuộc họp Video 4K. Tuy nhiên, nó vẫn hữu dụng cho:

• • Camera IP đời cũ (< 2MP).
  • Thiết bị IoT gửi ít dữ liệu.
  • Điện thoại IP (VoIP). Chi tiết hơn, bạn có thể xem bài so sánh Fast Ethernet vs Gigabit Ethernet.

Gigabit Ethernet (1Gbps) - Tiêu chuẩn "Sống còn"

Gigabit (IEEE 802.3ab) là mức tối thiểu (De Facto Standard). Nếu hệ thống dùng switch gigabit mà vẫn chậm? Hãy kiểm tra ngay đầu bấm mạng xem đã đủ 8 sợi đồng chưa.

Multi-Gigabit (2.5G/5G) - Bắt buộc cho Wifi 6/7

Wifi 7 và Wifi 6E đẩy băng thông không dây lên 4-9Gbps. Cổng 1Gbps trở thành nút thắt cổ chai. Giải pháp là Switch Ethernet chuẩn Multi-Gig (IEEE 802.3bz):

• • Tốc độ: 2.5Gbps hoặc 5Gbps.
  • Ưu điểm: Chạy tốt trên cáp CAT5e/CAT6 cũ. Không cần đục tường đi lại dây. Thật tuyệt vời!

10 Gigabit (10G) - Đường cao tốc cho Core Layer

Chuẩn IEEE 802.3an hoặc module quang 10G là bắt buộc cho kết nối giữa các tầng lầu hoặc về Server/NAS. Đây là "đường cao tốc" giúp dữ liệu lưu thông mượt mà. Xem thêm tại bài Ethernet 10 Gigabit.

Thông số ẩn quan trọng: Packet Buffer Memory

Bộ nhớ đệm (Packet Buffer) là nơi lưu trữ tạm thời gói tin khi cổng đích bị nghẽn. Đây là thông số quyết định độ "mượt" mà các hãng giá rẻ thường giấu nhẹm. Tại sao Switch A và Switch B cùng thông số Gigabit nhưng khi Camera đồng loạt ghi hình thì Switch A bị giật hình? Bí mật nằm ở Packet Buffer Memory.

• • Vấn đề: Khi lưu lượng tăng đột biến (Microburst), nếu bộ nhớ đệm thấp (<4Mb), gói tin bị tràn và drop ngay lập tức.
  • Giải pháp: Với hệ thống Camera giám sát hoặc VoIP, hãy ưu tiên Switch Ethernet có bộ nhớ đệm lớn (từ 12Mb trở lên). Đừng để tiết kiệm vài đồng mà nhận lại hệ thống giật lag!

Giao diện kết nối: RJ45 đấu với SFP/SFP+

Giao diện kết nối chia làm hai phe: Cổng đồng RJ45 tiện lợi cho thiết bị cuối và cổng quang SFP mạnh mẽ cho đường trục (Uplink).

Cổng RJ45 (Copper)

• • Ưu điểm: Rẻ, phổ biến.
  • Nhược điểm: Giới hạn 100m. Dễ bị nhiễu điện từ (EMI) từ thang máy, điện 3 pha.

Cổng SFP/SFP+ (Fiber) - Vua của Uplink

Trên các Switch Ethernet cao cấp của NETTEK, cổng Uplink luôn là khe cắm Module quang SFP.

1. 1. Khoảng cách: Lên tới 20km - 80km.
   2. Chống nhiễu: Miễn nhiễm hoàn toàn với sấm sét hay nhiễu điện từ.
   3. Độ trễ: Tốc độ ánh sáng luôn nhanh hơn điện. Tìm hiểu kỹ hơn tại bài viết Cổng SFP vs Cổng RJ45.

Nguồn PoE: Cạm bẫy "Power Budget" cần tránh

Công nghệ PoE giúp loại bỏ dây nguồn rườm rà, nhưng tính toán sai Power Budget là lỗi sơ đẳng khiến hệ thống Camera chập chờn.

Cạm bẫy Power Budget (Tổng công suất)

Bạn mua Switch 24 cổng PoE nhưng Budget chỉ 180W? Nếu cắm 20 Camera (10W/cam) => Tổng 200W. Hậu quả: Switch Ethernet sẽ tự động ngắt điện các cổng cuối. Camera mất tín hiệu ngẫu nhiên. Lời khuyên: Chọn Switch có Budget lớn hơn tổng công suất thiết bị ít nhất 20%.

Các chuẩn PoE 2026 (IEEE 802.3af/at/bt)

• • PoE (802.3af): 15.4W. Cho IP Phone.
  • PoE+ (802.3at): 30W. Cho Wifi 6, Camera Dome.
  • PoE++ (802.3bt): 60W - 90W. Bắt buộc cho Camera PTZ có sấy, Wifi 7, màn hình thông minh.

Phân loại: Switch Dân dụng với Switch Công nghiệp

Đừng bao giờ mang thiết bị văn phòng ra "chiến trường" nhà máy. Môi trường khắc nghiệt đòi hỏi phần cứng chuẩn Industrial. Dưới đây là bảng so sánh nhanh để bạn dễ dàng lựa chọn:

Đặc điểm	Switch Dân dụng (Commercial)	Switch Công nghiệp (Industrial)
Vỏ máy	Nhựa hoặc sắt mỏng	Hợp kim nhôm đúc, chuẩn IP30/IP40
Tản nhiệt	Quạt (Fan) - Dễ hút bụi, kẹt quạt	Fanless - Tản nhiệt qua vỏ, kín hoàn toàn
Nhiệt độ	0°C đến 45°C	-40°C đến 75°C
Nguồn điện	Nguồn đơn AC 220V	Nguồn đôi DC (Redundant), dải áp rộng
Lắp đặt	Tủ Rack hoặc để bàn	DIN-Rail (Gài thanh ray tủ điện)
Tuổi thọ	3 - 5 năm	> 10 năm (MTBF cao)

Quản trị mạng: Từ Unmanaged đến SDN & Cloud

Kỷ nguyên cắm dây Console để gõ lệnh đã qua. Switch Ethernet hiện đại cần quản trị tập trung và tự động hóa.

• • Unmanaged Switch: Cắm là chạy. Rẻ nhưng "mù" thông tin. Không thể biết lỗi ở đâu khi mạng nghẽn.
  • Managed Switch (L2/L3):
    • VLAN (802.1Q): Chia tách mạng Camera và Kế toán để bảo mật.
    • QoS: Ưu tiên băng thông cho họp Online không giật lag.
  • SDN & Cloud: Ngồi Hà Nội cấu hình cho nhà máy Bình Dương. Tự động hóa việc update firmware cho hàng trăm thiết bị Switch Ethernet cùng lúc.

Dự án thực tế: NETTEK xử lý nhiễu tại nhà máy cơ khí

Kinh nghiệm thực chiến xử lý sự cố mất kết nối máy CNC do nhiễu điện từ tại KCN VSIP Bình Dương. Thách thức: Hệ thống máy CNC chính xác cao liên tục bị time-out. Kỹ thuật viên cũ dùng Switch dân dụng vỏ nhựa đặt cạnh biến tần công suất lớn. Nhiễu EMI từ động cơ 3 pha và bụi kim loại đã "giết chết" thiết bị. Giải pháp của NETTEK:

1. 1. Thay thế phần cứng: Loại bỏ Switch nhựa. Lắp đặt Industrial Switch chuẩn DIN-Rail, thiết kế Fanless kín khí để chống mạt sắt.
   2. Nâng cấp đường truyền: Thay toàn bộ cáp đồng bằng cáp quang bọc giáp (Armored Fiber) kết nối vào cổng SFP.
   3. Kết quả: Hệ thống hoạt động ổn định 24/7 suốt 2 năm qua. Tỷ lệ lỗi sản phẩm do mất kết nối giảm về 0%.

Câu hỏi thường gặp về Switch Ethernet (FAQ)

Giải đáp nhanh các thắc mắc phổ biến về kỹ thuật và vận hành Switch.

1. Switch Layer 2 và Layer 3 khác nhau thế nào?

Switch Layer 2 chỉ chuyển mạch dựa trên địa chỉ MAC trong cùng mạng LAN. Switch Layer 3 có thêm tính năng định tuyến (Routing) như Router, giúp kết nối các VLAN khác nhau.

2. Có thể cắm module SFP+ (10G) vào cổng SFP (1G) không?

Thường là KHÔNG. Cổng SFP (1G) không chạy được module 10G. Ngược lại, cổng SFP+ (10G) có thể chạy module 1G nhưng cần cấu hình thủ công.

3. Dùng Switch PoE có tốn điện hơn không?

Switch PoE thông minh chỉ cấp nguồn khi nhận diện đúng thiết bị (PD). Nếu cắm máy tính thường vào cổng PoE của Switch Ethernet, nó chỉ truyền dữ liệu, không cấp điện. Rất an toàn và tiết kiệm.

4. Tại sao mạng vẫn chậm dù đã dùng Switch Gigabit?

Có thể do nút thắt ở đường Uplink ra Router, hoặc cáp mạng kém chất lượng. Ngoài ra, nếu dùng Wifi 6/7, hãy cân nhắc nâng cấp lên chuẩn Multi-Gig (2.5G).

Kết luận: Đầu tư đúng, lợi nhuận dài lâu

Switch Ethernet là xương sống của hạ tầng số. Việc chọn sai chuẩn tốc độ hay loại thiết bị (Dân dụng vs Công nghiệp) sẽ trả giá bằng sự gián đoạn kinh doanh đắt đỏ. Năm 2026, hãy ưu tiên Switch có Packet Buffer lớn, hỗ trợ PoE++ và Uplink quang 10G. Một sự đầu tư chính xác sẽ tiết kiệm hàng trăm triệu chi phí bảo trì sau này. Đừng để mạng chập chờn kìm hãm doanh nghiệp bạn. Liên hệ ngay Nettek qua số 0979.300.098 để được tư vấn giải pháp tối ưu nhất!