Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào mà hàng triệu máy tính trên thế giới có thể kết nối và giao tiếp với nhau một cách nhanh chóng và hiệu quả? Đằng sau đó là những thiết bị mạng đóng vai trò trung tâm, trong đó có vSwitch vs switch vật lý (physical switch). Mặc dù cả hai đều có chức năng chuyển tiếp dữ liệu, nhưng cách thức hoạt động và ứng dụng của chúng lại hoàn toàn khác nhau.
Phân biệt Virtual Switch (vSwitch) vs Physical Switch (Switch vật lý)
Khi so sánh giữa vSwitch và switch vật lý, chúng ta đang nói về hai loại thiết bị hoàn toàn khác nhau với vai trò quan trọng trong hạ tầng mạng. Mặc dù cả hai đều làm nhiệm vụ chuyển tiếp gói tin dựa trên địa chỉ MAC, nhưng chúng hoạt động theo cách rất khác biệt.
1. Linh hoạt vs. hạn chế về cấu hình
-
vSwitch: Là một thành phần ảo, vSwitch rất linh hoạt trong cấu hình. Bạn có thể dễ dàng thêm hoặc bớt các cổng ảo (virtual ports) mà không cần phải đầu tư vào phần cứng mới. Ví dụ, nếu bạn cần nhiều cổng ảo hơn để hỗ trợ máy ảo (VM), chỉ cần điều chỉnh các thiết lập của vSwitch.
-
Switch vật lý: Trong khi đó, switch vật lý bị giới hạn bởi số lượng cổng sẵn có trên nó. Nếu cần mở rộng thêm cổng, bạn có thể phải gắn thêm switch mới hoặc thêm card mở rộng. Điều này không chỉ tốn kém mà còn có thể phức tạp trong triển khai.
Ví dụ: Nếu một doanh nghiệp cần thêm 50 cổng mạng mới, với vSwitch, bạn chỉ cần điều chỉnh cấu hình trong vài bước đơn giản. Tuy nhiên, với switch vật lý, bạn phải đầu tư thêm thiết bị mới.
2. Quản lý địa chỉ MAC
-
Switch vật lý: Lưu trữ một bảng MAC khổng lồ giúp nhận diện nhanh địa chỉ của từng thiết bị kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp qua các switch khác. Khi nhận được một frame, switch vật lý sẽ đối chiếu với bảng MAC để gửi nó tới đúng cổng.
-
vSwitch: Chỉ quan tâm đến địa chỉ MAC của các VM hoặc các thành phần trong VMkernel sử dụng các cổng ảo. Nếu một frame gửi tới một địa chỉ MAC không xác định, vSwitch sẽ bỏ qua hoặc chuyển tới physical uplink port để xử lý. Trong trường hợp này, nếu frame đến từ bên ngoài mà không rõ đích đến trong vSwitch, nó sẽ bị bỏ qua.
3. Layer 2 vs. Layer 3
-
vSwitch: Hoạt động chủ yếu ở Layer 2 của mô hình OSI, chỉ thực hiện việc chuyển đổi dựa trên địa chỉ MAC. Nếu frame thuộc VLAN khác, vSwitch cần gửi nó qua physical uplink để switch vật lý xử lý.
-
Switch vật lý: Ngoài việc xử lý Layer 2, một số switch vật lý có thể hỗ trợ Layer 3 để định tuyến giữa các VLAN, cung cấp tính năng mạnh mẽ hơn trong việc quản lý và phân chia mạng.
4. Các định nghĩa cơ bản trên vSwitch
-
Physical Uplink: Là cổng vật lý giúp đưa lưu lượng từ máy chủ ESXi ra ngoài mạng vật lý. Đây là nơi mà vSwitch kết nối với switch vật lý để chuyển tiếp lưu lượng đi xa hơn.
-
Virtual Port: Là cổng ảo mà các máy ảo (VM) và VMkernel kết nối với vSwitch.
-
VM NIC (Virtual Machine NIC): Mỗi máy ảo sẽ có một card mạng ảo kết nối trực tiếp với một virtual port trên vSwitch. Điều này cho phép các VM giao tiếp với nhau hoặc với mạng bên ngoài.
-
VMkernel Port: Đây là các cổng đặc biệt kết nối VMkernel của máy chủ ESXi với vSwitch, phục vụ cho các chức năng quan trọng như quản lý hệ thống, vMotion, hoặc truyền tải lưu lượng lưu trữ qua giao thức iSCSI và NFS.
5. Tính năng nâng cao của VMkernel Port
Các cổng VMkernel có thể đảm nhận nhiều nhiệm vụ khác nhau, bao gồm:
- Management: Dùng cho việc quản lý máy chủ ESXi.
- vMotion: Hỗ trợ chuyển máy ảo từ máy chủ này sang máy chủ khác mà không gây gián đoạn.
- Fault Tolerance Logging: Đảm bảo dữ liệu giữa các máy chủ ESXi được đồng bộ hóa khi thực hiện bảo vệ lỗi.
- iSCSI storage traffic: Truyền tải lưu trữ qua giao thức iSCSI.
- NFS storage traffic: Sử dụng để giao tiếp với các thiết bị lưu trữ NFS.
Kết luận
Tóm lại, sự khác biệt giữa vSwitch và switch vật lý nằm ở khả năng linh hoạt, tính năng mở rộng và cách thức quản lý địa chỉ MAC cũng như VLAN. Trong khi vSwitch phù hợp với các hệ thống ảo hóa và môi trường linh hoạt, switch vật lý lại mạnh mẽ hơn trong việc xử lý mạng vật lý và cung cấp các tính năng cấp cao cho hệ thống mạng lớn.