Thiết bị mạng bridge là gì? Phân loại và ưu nhược điểm của Bridge

Bridge là một thuật ngữ quen thuộc trong lĩnh vực mạng máy tính. Bridge đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các mạng LAN lại với nhau giúp cho việc giao tiếp giữa các thiết bị mạng một cách dễ dàng. Hãy cùng Hoàng Hải tìm hiểu khái niệm bridge là gì? Chức năng cũng như ưu nhược điểm của nó thông qua bài viết bên dưới.  

Thiết bị mạng bridge là gì?

Bridge hay cầu nối là thiết bị kết nối hai hay nhiều mạng LAN (mạng cục bộ) để tạo thành mạng LAN lớn hơn. Nó hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu (Lớp 2) của mô hình OSI. Bridge có nhiệm vụ kiểm tra truy cập đến và xác định xem nó được lọc hay chuyển tiếp. Bridge chỉ chuyển tiếp đúng địa chỉ đích mà không phát chúng đến tất cả phân đoạn được kết nối. Điều này giúp giảm tắc nghẽn mạng và cải thiện hiệu suất.

Bridge hoạt động ra sao?

Bridge hoạt động bằng cách kiểm tra địa chỉ MAC đích của gói dữ liệu đến và so sánh nó với bảng địa chỉ. Bảng địa chỉ này được tạo bởi việc giám sát lưu lượng trên các phân đoạn mạng kết nối. Bảng được cập nhật tự động khi các nút mới được thêm, xóa khỏi mạng hoặc khi cấu trúc liên kết mạng thay đổi. Nếu địa chỉ MAC đích nằm trong bảng, bridge sẽ chuyển tiếp khung dữ liệu đến đoạn mạng đó. Nếu không tìm thấy, bridge sẽ chặn khung dữ liệu và không cho phép nó đi qua. 

Chức năng của Bridge

• Kết nối và cho phép 2 lớp mô hình OSI liên lạc với nhau
• Bridge kết nối đoạn mạng LAN ở những vị trí khác nhau thông qua modem đồng bộ
• Để cải thiện hiệu suất, bridge chia mạng lớn thành các mạng nhỏ hơn
• Có thể kết nối các mạng LAN ảo (VLAN) nhỏ hơn để tạo thành các VLAN lớn hơn
• Bridge không dây sử dụng để kết nối các mạng không dây hoặc các mạng có phân đoạn không dây
• Bridge cũng có thể mở rộng kích thước vật lý của mạng

Những ưu nhược điểm khi dùng Bridge

Ưu điểm

• Bridge giúp phân chia mạng lớn thành các đoạn mạng nhỏ hơn giúp giảm tắc nghẽn và cải thiện hiệu suất mạng.
• Khi có sự cố xảy ra, bridge có thể cách ly sự cố giữa các đoạn mạng với nhau ngăn chúng ảnh hưởng đến toàn bộ mạng.
• Thông qua việc lọc lưu lượng truy cập dựa trên địa chỉ MAC, bridge giúp giảm lưu lượng không cần thiết và cải thiện hiệu quả mạng.
• Các cầu nối được thêm vào mạng để kết nối các mạng LAN bổ sung giúp mở rộng mạng.
• Giá thành của bridge rẻ hơn so với bộ chuyển mạch và bộ định tuyến khiến nó trở thành một lựa chọn hiệu quả về mặt chi phí đối với các mạng nhỏ.
• Việc cấu hình bridge cũng dễ dàng và không tốn quá nhiều thời gian công sức 

Nhược điểm

• Cầu nối chỉ có thể kết nối mạng LAN có vị trí gần nhau
• Việc nhận diện sai địa chỉ MAC sẽ khiến cho dữ liệu truyền đi một cách ồ ạt gây bão phát sóng và giảm hiệu suất mạng
• Cầu nối không có chức năng bảo mật, kiểm soát lưu lượng như bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch

Các loại Bridge phổ biến hiện nay

Cầu trong suốt (Transparent Bridge): được ẩn khỏi các thiết bị mạng và có chức năng chặn hoặc chuyển tiếp dữ liệu dựa trên địa chỉ MAC. Các thiết bị mạng khác không biết đến sự tồn tại của cầu này. 

Cầu này có nhiệm vụ giữ bảng địa chỉ MAC tương tự như bảng định tuyến quyết định chuyển tiếp dữ liệu đến đúng vị trí mà vẫn giữ nguyên các thông tin khác trong khung dữ liệu. Vì vậy, cầu có thể kết hợp lại với nhau để giám sát lưu lượng truy cập tốt hơn.

Cầu định tuyến nguồn (Source-route Bridge): định tuyến các gói dữ liệu theo đường dẫn được chỉ định trước từ nguồn đến đích của gói tin. Khác với những loại bridge khác, cầu định tuyến nguồn sử dụng một định tuyến đặc biệt trong gói dữ liệu để quyết định cách chuyển tiếp nó. Định tuyến này bao gồm thông tin về đường đi từ nguồn gửi đến điểm đích cuối. Cầu định tuyến nguồn sẽ đọc thông tin và chuyển tiếp gói theo đúng đường đi đã được chỉ định đến đúng nơi cần đến. Loại cầu này sử dụng cho mạng chuyên biệt nên ít được sử dụng phổ biến như các bridge trong suốt.

Cầu dịch (Translational Bridge): là thiết bị dịch các giao thức mạng giữa các phân đoạn mạng khác nhau như Ethernet và Token Ring. Cầu dịch có khả năng chuyển đổi dữ liệu từ loại dữ liệu định dạng khung sang loại dữ liệu khác mà không làm thay đổi dữ liệu.

Cầu dịch có thể thêm hoặc loại bỏ dữ liệu trong quá trình chuyển đổi nên có thể giúp giao tiếp dễ dàng giữa các phân đoạn mạng.  

So sánh điểm khác nhau giữa bridge và router

Q&A

1. Điểm khác nhau giữa bridge và switch

Bridge và switch có chức năng tương tự nhau. Tuy nhiên, switch được sử dụng ở hệ thống mạng lớn hơn, phức tạp hơn, kết nối nhiều cổng hơn trong khi bridge chỉ được sử dụng để kết nối các mạng LAN với nhau.

2. Nên lựa chọn router hay bridge

Bộ định tuyến mang những đặc điểm nổi trội hơn cầu nối cũng như có khả năng bắc cầu lớp 2 và định tuyến lưu lượng truy cập cùng một lúc.

3. Sự khác biệt giữa bridge và repeater

Cầu chỉ có thể hoạt động trên một phân đoạn mạng trong khi bộ lặp có thể chuyển tiếp lưu lượng từ tất cả các phân đoạn. Cầu giúp mở rộng chiều dài của đoạn mạng trong khi bộ lặp mở rộng chiều dài của cáp mạng.

4. Bridge có cần phải nâng cấp thay thế không

Bridge thường không yêu cầu phải nâng cấp thay thế thường xuyên. Tuy nhiên, trong trường hợp hiệu suất mạng giảm hoặc cầu nối không thể đáp ứng lưu lượng mạng thì vẫn nên nâng cấp để đáp ứng nhu cầu của hệ thống mạng.

Tạm kết

Thông qua bài viết này, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu khái niệm thiết bị mạng bridge là gì? chức năng cũng như ưu nhược điểm của bridge. Hy vọng rằng những thông tin trên sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về vai trò và tầm quan trọng của bridge trong hệ thống mạng. Hoàng Hải sẽ cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích ở các bài viết sau. Hãy đón chờ nhé.