Bộ chuyển mạch công nghiệp là thiết bị quan trọng nhất trong mạng công nghiệp và có thể được chia thành loại được quản lý và không được quản lý. Switch công nghiệp bao gồm các tính năng đặc biệt như nhiệt độ hoạt động mở rộng, vỏ bọc chắc chắn và khả năng bảo vệ chống xâm nhập để chịu được môi trường cực kỳ khắc nghiệt. Sự thành công của mạng công nghiệp là lựa chọn đúng và triển khai thiết bị chuyển mạch Ethernet phù hợp ở đúng nơi, và quyết định đó bắt đầu bằng việc lựa chọn thiết bị chuyển mạch được quản lý và không được quản lý.

Bộ chuyển mạch công nghiệp không được quản lý là gì?

Bộ chuyển mạch công nghiệp không được quản lý (Unmanaged Industrial Switch) là thành phần mạng hoạt động đơn giản nhất. Chúng là loại cắm và chạy và không cần phải cấu hình, khiến chúng rất linh hoạt. Chúng sử dụng các giao thức chuẩn cơ bản như tự động đàm phán, tự động chuyển mạch và kiểm soát luồng và có thể tự động điều chỉnh theo các tốc độ truyền khác nhau hoặc hệ thống dây kết nối mà không cần can thiệp thủ công. Chúng tiết kiệm chi phí và lý tưởng cho các thiết lập công nghiệp đơn giản hơn, nơi kết nối cơ bản là đủ.

Bộ chuyển mạch công nghiệp được quản lý là gì?

Ngược lại, các bộ chuyển mạch công nghiệp được quản lý (Managed Industrial Switch) cung cấp các chức năng và tùy chọn tùy chỉnh tiên tiến hơn so với các bộ chuyển mạch không được quản lý. Nó cung cấp khả năng kiểm soát lưu lượng mạng tốt hơn, cho phép người quản trị cấu hình, giám sát và quản lý bộ chuyển mạch từ xa. Hỗ trợ các tính năng như VLAN, QoS và giao thức bảo mật, các bộ chuyển mạch này phù hợp với các mạng công nghiệp lớn hơn, phức tạp hơn đòi hỏi mức độ kiểm soát và bảo mật cao hơn.

	L2 Industrial Switch	L2+ Industrial Managed Switch	L3 Industrial Managed Switch
Hiệu suất	Các thiết bị chuyển mạch này cung cấp khả năng chuyển tiếp khung hiệu quả, phù hợp với các mạng công nghiệp cơ bản.	Với khả năng định tuyến được cải thiện đôi chút, các bộ chuyển mạch L2+ mang lại hiệu suất tốt hơn so với các bộ chuyển mạch Lớp 2 thuần túy.	Với khả năng định tuyến mạnh mẽ, bộ chuyển mạch Lớp 3 có khả năng xử lý lưu lượng mạng phức tạp và đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Quản lý mạng	Quản lý mạng tương đối đơn giản với các tùy chọn cấu hình cơ bản.	Bộ chuyển mạch lớp 2+ bổ sung một số tính năng quản lý, tăng cường khả năng kiểm soát lưu lượng mạng và giám sát.	Bộ chuyển mạch lớp 3 cung cấp các công cụ quản lý mạng toàn diện, cho phép giám sát chuyên sâu, ưu tiên lưu lượng và triển khai chất lượng dịch vụ (QoS).
Bảo mật	Các tính năng bảo mật bị hạn chế, thường tập trung vào kiểm soát truy cập cơ bản.	Bộ chuyển mạch lớp 2+ tăng cường bảo mật với các tính năng như phân tách VLAN và Danh sách kiểm soát truy cập (ACL).	Bộ chuyển mạch lớp 3 cung cấp cơ chế bảo mật tiên tiến, bao gồm kiểm soát truy cập dựa trên IP và ACL tinh vi hơn.
Khả năng mở rộng	Khả năng mở rộng hạn chế do phân đoạn mạng cơ bản	Bộ chuyển mạch lớp 2+ cung cấp khả năng mở rộng tốt hơn với các tùy chọn phân đoạn được cải thiện.	Bộ chuyển mạch lớp 3 có khả năng mở rộng cao, phù hợp với các mạng lớn có nhiều VLAN và yêu cầu định tuyến.
Giá thành	Nhìn chung có giá thành phải chăng hơn do chức năng cơ bản của chúng.	Giá cả phải chăng, cân bằng giữa tính năng và chi phí.	Chi phí cao hơn, được chứng minh bằng khả năng định tuyến tiên tiến và quản lý mở rộng.

Thiết bị chuyển mạch công nghiệp lớp 2 (Layer 2 Industrial Managed Switch)

Thiết bị chuyển mạch lớp 2 là nền tảng của hầu hết các mạng công nghiệp. Chúng hoạt động chủ yếu ở Lớp liên kết dữ liệu, giúp chúng chuyển tiếp khung Ethernet một cách mượt mà. Các thiết bị chuyển mạch này được biết đến với tính năng cài đặt cơ bản lớp 2, giúp chúng phù hợp với các môi trường mà phân đoạn mạng cơ bản là đủ. Thiết bị chuyển mạch lớp 2 thường được sử dụng trong các thiết lập và ứng dụng công nghiệp nhỏ hơn, yêu cầu độ phức tạp tối thiểu của mạng.

Thiết bị chuyển mạch công nghiệp lớp 2+ (Layer 2+ Industrial Managed Switch)

Thiết bị chuyển mạch lớp 2+ dựa trên khả năng của thiết bị chuyển mạch lớp 2 bằng cách kết hợp một số tính năng của lớp 3. Các thiết bị chuyển mạch này vẫn giữ được tính dễ sử dụng liên quan đến lớp 2 trong khi vẫn giới thiệu chức năng định tuyến hạn chế. Thiết bị chuyển mạch lớp 2 + thường được triển khai trong các mạng công nghiệp cỡ trung, nơi cần nhiều thông tin và phân đoạn hơn một chút.

Thiết bị chuyển mạch công nghiệp lớp 3 (Layer 3 Industrial Managed Switch)

Thiết bị chuyển mạch lớp 3 cung cấp khả năng định tuyến tiên tiến, giúp chúng trở thành lựa chọn phù hợp cho các mạng công nghiệp phức tạp. Các thiết bị chuyển mạch này cho phép tạo nhiều VLAN, tăng cường phân đoạn mạng và định tuyến dữ liệu hiệu quả. Thiết bị chuyển mạch lớp 3 phát huy hiệu quả trong các thiết lập công nghiệp quy mô lớn, nơi quản lý mạng mở rộng và định tuyến hiệu suất cao là điều kiện tiên quyết.

Sự khác biệt chính giữa các thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý và không được quản lý

Về cơ bản, các thiết bị chuyển mạch Ethernet công nghiệp không được quản lý cho phép bạn cắm và chạy ngay các thiết bị vào mạng của mình, trong khi các thiết bị chuyển mạch Ethernet công nghiệp được quản lý cho phép bạn kiểm soát chúng tốt hơn. Tuy nhiên, hai loại thiết bị chuyển mạch này có sự khác biệt sâu sắc hơn ở bốn khía cạnh: chức năng điều khiển, hiệu suất, bảo mật và chi phí.

	Managed Industrial Switches	Unmanaged Industrial Switches
Điều khiển	Các Switch công nghiệp được quản lý cung cấp tính linh hoạt cho quản trị viên mạng	Các Switch công nghiệp không được quản lý hoạt động giống như một công tắc cắm và chạy
Cấu hình	Công tắc công nghiệp được quản lý có các tính năng nâng cao cho phép người dùng quản lý, cấu hình và giám sát	Công tắc công nghiệp không được quản lý đi kèm với cấu hình cố định
Giám sát hiệu suất	Sử dụng QoS và VLAN để giám sát hiệu suất	QoS tích hợp
Bảo mật	Cung cấp bộ tính năng bảo mật mở rộng	Cung cấp bộ tính năng bảo mật cơ bản
Chi phí đầu tư	Đắt hơn	Rẻ hơn

Kiểm soát và Cấu hình

Các thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý (Managed Industrial Switch) cung cấp mức độ kiểm soát và khả năng cấu hình cao. Quản trị viên mạng có thể điều chỉnh cài đặt để tối ưu hóa lưu lượng mạng, tạo VLAN để phân tách và ưu tiên lưu lượng mạng và cấu hình cài đặt Chất lượng dịch vụ (QoS) để đảm bảo dữ liệu quan trọng nhận được băng thông cần thiết. Các thiết bị chuyển mạch được quản lý cũng hỗ trợ nhiều giao thức quản lý khác nhau như SNMP (Giao thức quản lý mạng đơn giản) để theo dõi tình trạng và hiệu suất của mạng.
Trong khi đó, các thiết bị chuyển mạch không được quản lý (Unmanaged Industrial Switch) không cung cấp mức cấu hình này. Chúng thường là các thiết bị cắm và chạy hoạt động với cấu hình cố định, không có khả năng thay đổi cài đặt hoặc thích ứng với các yêu cầu mạng cụ thể.

Hiệu suất và tính linh hoạt

Các thiết bị chuyển mạch công nghiệp không được quản lý (Unmanaged Industrial Switch) thường cung cấp chức năng chuyển mạch cơ bản với các dịch vụ QoS tích hợp để đảm bảo hoạt động bình thường của chúng, điều này có khả năng dẫn đến hiệu suất kém hiệu quả hơn khi tải nặng hoặc trong các cấu trúc mạng phức tạp.

Tuy nhiên, với các thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý (Managed Industrial Switch), bạn có thể ưu tiên các kênh theo ý muốn, phân bổ tài nguyên hiệu quả và giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn, đặc biệt là trong các mạng có lưu lượng truy cập cao hoặc nhu cầu dữ liệu thời gian thực như VoIP hoặc dịch vụ phát trực tuyến. Hơn nữa, các tính năng như SNMP ưu tiên, cho phép khắc phục sự cố mạng từ xa, cũng giúp bạn dễ dàng kiểm tra mọi sự cố ảnh hưởng đến hiệu suất đó hơn, cho phép bạn triển khai các bản sửa lỗi nếu cần.

Khả năng mở rộng và bảo mật

Bảo mật là một tính năng khác mà các thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý (Managed Industrial Switch) vượt trội. Các thiết bị chuyển mạch này có thể cung cấp các tính năng bảo mật nâng cao như danh sách kiểm soát truy cập mạng (ACL), bảo mật dựa trên cổng và hỗ trợ IEEE 802.1X để kiểm soát truy cập mạng. Chúng có thể được tích hợp vào kiến ​​trúc bảo mật rộng hơn của tổ chức, cho phép quản lý bảo mật tập trung phù hợp với các chính sách của công ty.
Ngược lại, các thiết bị chuyển mạch công nghiệp không được quản lý (Unmanaged Industrial Switch) cung cấp mức bảo mật tối thiểu ngoài khả năng cô lập vốn có do chính thiết bị chuyển mạch cung cấp. Không có tùy chọn nào để thêm các lớp bảo mật khác hoặc kiểm soát quyền truy cập vào mạng, điều này có thể khiến các thiết bị được kết nối với các thiết bị chuyển mạch không được quản lý dễ bị rủi ro bảo mật hơn.

Chi phí và Độ phức tạp

Chi phí là yếu tố quan trọng phân biệt hai loại thiết bị chuyển mạch này. Thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý (Managed Industrial Switch) đắt hơn do độ phức tạp, các tính năng tiên tiến và công nghệ cần thiết để hỗ trợ khả năng quản lý của chúng. Khoản đầu tư này là hợp lý đối với các môi trường yêu cầu quản lý và giám sát mạng tinh vi, cũng như hiệu suất và bảo mật được nâng cao.
Thiết bị chuyển mạch công nghiệp không được quản lý (Unmanaged Industrial Switch) tiết kiệm chi phí hơn nhiều, khiến chúng trở thành lựa chọn phù hợp cho các cài đặt đơn giản hoặc nơi mà hạn chế về ngân sách là mối quan tâm đáng kể. Mặc dù chúng không có các tính năng tiên tiến như các thiết bị được quản lý tương tự, nhưng chúng đủ để kết nối cơ bản trong các môi trường có nhu cầu mạng ít quan trọng hơn.

Cách lựa chọn giữa các thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý và không được quản lý

Việc lựa chọn giữa một switch công nghiệp được quản lý hay không được quản lý là sự cân nhắc giữa tính đơn giản và hiệu quả về mặt chi phí của switch không được quản lý so với tính linh hoạt và khả năng kiểm soát mà switch được quản lý cung cấp. Việc lựa chọn khả năng quản lý mạng chi tiết của switch được quản lý hay chức năng đơn giản của switch không được quản lý nên được xác định bởi các yêu cầu cụ thể của môi trường hoạt động và các mục tiêu chiến lược dài hạn của cơ sở hạ tầng mạng.

Switch công nghiệp quản lý

Khi cân nhắc loại thiết bị Industrial Managed Switch phù hợp cho mạng công nghiệp, quyết định giữa các thiết bị chuyển mạch được quản lý và không được quản lý phụ thuộc vào một số yếu tố có liên quan. Nếu bạn đang xây dựng một mạng công nghiệp phức tạp, nơi kiểm soát chính xác lưu lượng dữ liệu là điều cần thiết, thì một thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý trở nên bắt buộc. Đáng chú ý, trong các môi trường như sản xuất quy mô lớn với tự động hóa mở rộng, khả năng ưu tiên giao tiếp, tạo mạng ảo (VLAN) và thiết lập các giao thức bảo mật nghiêm ngặt là tối quan trọng. Các thiết bị chuyển mạch công nghiệp được quản lý, được trang bị các tính năng tiên tiến này, không chỉ tạo điều kiện cho thiết lập mạnh mẽ ban đầu mà còn đảm bảo khả năng thích ứng cho các lần mở rộng và sửa đổi mạng trong tương lai.

Ngoài ra, các tình huống đòi hỏi khả năng quản lý từ xa đòi hỏi phải có các thiết bị chuyển mạch được quản lý. Chúng cho phép quản trị viên mạng giám sát và thực hiện các điều chỉnh cần thiết từ xa, đảm bảo hoạt động liền mạch. Mức độ giám sát này đặc biệt quan trọng trong các mạng xử lý dữ liệu nhạy cảm, nơi không thể xâm phạm bảo mật. Hơn nữa, với các thiết bị chuyển mạch được quản lý, các giao thức dự phòng để tự động chuyển đổi dự phòng có thể được thiết lập, đảm bảo độ tin cậy cao cho các hệ thống quan trọng đối với nhiệm vụ, nơi không thể xảy ra tình trạng ngừng hoạt động.

Switch công nghiệp không quản lý

Ngược lại, các thiết bị Unmanaged Industrial Switch nổi bật ở tính đơn giản và dễ triển khai trong các cài đặt ít phức tạp hơn. Tính năng Cắm và Chạy của chúng phù hợp với các hoạt động quy mô nhỏ, nơi không yêu cầu quản lý mạng phức tạp, có thể trong các tình huống mà nhân viên kỹ thuật ít hoặc không có. Các Switch công nghiệp này thường được ưa chuộng trong các ứng dụng cần độ tin cậy cấp công nghiệp trong điều kiện khắc nghiệt mà không có yêu cầu cao về độ phức tạp của mạng công nghiệp. Với một công tắc công nghiệp không được quản lý, các doanh nghiệp có ngân sách eo hẹp hơn vẫn có thể đạt được kết nối cần thiết để duy trì hoạt động trơn tru mà không phải chịu thêm chi phí liên quan đến các tính năng quản lý nâng cao mà họ có thể không cần.

Ví dụ, trên thực tế, một mạng công nghiệp nhỏ chỉ cần kết nối ổn định cho các thiết bị như camera giám sát ngoài trời có thể lựa chọn một công tắc công nghiệp không được quản lý. Lựa chọn này sẽ đảm bảo rằng các camera vẫn hoạt động trong môi trường công nghiệp với độ phức tạp thiết lập tối thiểu và không cần quản lý liên tục.

Lựa chọn theo quy mô mạng công nghiệp

• Bộ chuyển mạch Lớp 2 cho các thiết lập mạng công nghiệp nhỏ: Nếu mạng công nghiệp tương đối nhỏ và không phức tạp, bộ chuyển mạch Lớp 2 là lựa chọn thực dụng và tiết kiệm chi phí. L2 Industrial Switch xử lý hiệu quả việc chuyển tiếp khung Ethernet và phân đoạn mạng cơ bản. Các trường hợp sử dụng lý tưởng bao gồm các nhà máy sản xuất nhỏ hoặc hệ thống tự động hóa đơn giản, nơi tập trung vào việc kết nối các thiết bị mà không cần định tuyến nâng cao.
• Bộ chuyển mạch Layer 2+ cho mạng cỡ trung bình: mạng công nghiệp cỡ trung bình, đòi hỏi nhiều thông minh và phân đoạn hơn một chút, thì bộ chuyển mạch Layer 2+ sẽ là lựa chọn hàng đầu. Bộ chuyển mạch Layer 2+ vẫn giữ được sự dễ sử dụng liên quan đến Layer 2 trong khibổ sung một số tính năng của Layer 3. Các bộ chuyển mạch công nghiệp L2+ này rất phù hợp với các tình huống như nhà xưởng sản xuất, nhà kho,… nơi cần có sự phức tạp và phân đoạn mạng vừa phải để vận hành hiệu quả.
• Bộ chuyển mạch Lớp 3 cho Môi trường Công nghiệp Quy mô lớn: Trong các môi trường công nghiệp quy mô lớn, chẳng hạn như các nhà máy sản xuất rộng lớn, hầm mỏ, khu công nghiệp tập trung, khu chế xuất hoặc các hệ thống tự động hóa rộng lớn, nhu cầu về mạng công nghiệp là rất lớn. Trong quy mô mạng công nghiệp lớn này, bộ chuyển mạch Lớp 3 là sự lựa chọn lý tưởng. Với khả năng định tuyến tiên tiến, chúng tạo điều kiện thuận lợi cho các tác vụ định tuyến phức tạp, quản lý mạng hiệu quả và bảo mật mạnh mẽ. Bộ chuyển mạch Lớp 3 cho phép tạo nhiều VLAN, tăng cường phân đoạn mạng và đảm bảo định tuyến dữ liệu tối ưu. Chúng là lựa chọn phù hợp khi giao tiếp liền mạch, bảo mật nghiêm ngặt và quản lý mạng mở rộng là điều kiện tiên quyết.