Các thiết bị mạng cơ bản: Router, Switch, Gateway, Hub, Repeater
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. Để hiểu rõ hơn nền tảng của các hệ thống này trong môi trường sản xuất, bạn có thể tham khảo thêm tại Ethernet công nghiệp là gì?. 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.
1. 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. Bạn có thể tìm hiểu chi tiết hơn tại bài viết Giới hạn 100m Ethernet. 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.
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.
2. Hub
Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về các dạng topology tại Topology Ethernet công nghiệp.
Phân loại Hub
Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub:
- Active Hub: cần cấp nguồn, khuếch đại tín hiệu.
- Smart Hub: có khả năng tự động dò lỗi.
3. Bridge
Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer), được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất.
Bridge quan sát các gói tin (packet) và chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng khác nhau một cách trong suốt.
4. Switch
Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Switch có khả năng kết nối nhiều segment mạng với nhau và xây dựng bảng MAC để chuyển dữ liệu chính xác.
Trong thực tế công nghiệp, switch đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc kết nối PLC, HMI, SCADA. Bạn có thể tìm hiểu chi tiết hơn tại bài viết Switch công nghiệp là gì?
Ngoài ra, để lựa chọn thiết bị phù hợp với hệ thống, bạn nên tham khảo thêm hướng dẫn Chọn switch công nghiệp như thế nào?
5. Router
Router là thiết bị mạng lớp 3 (Network Layer) của mô hình OSI, dùng để kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau.
6. Gateway
Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức khác nhau. Ví dụ: chuyển đổi giữa IP, Modbus, Profibus…
Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng giao tiếp với nhau.
7. Tổng kết
Các thiết bị như Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router và Gateway đều đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng hệ thống mạng. Trong đó, Switch là thiết bị trung tâm trong hầu hết các hệ thống mạng hiện đại, đặc biệt là trong môi trường công nghiệp.