1 GIỚI THIỆU CHUNG:

Trong một hệ thống mạng máy tính, switch đóng vai trò thiết bị kết nối trung tâm và thường hoạt động ở layer 2 của mô hình OSI. Đối với một số dòng switch cao cấp như Catalyst 4000 trở về trước của Cisco hay Switch Procurve 8000 trở về trước của HP, một vài chức năng của layer 3 như là Broadcast control, IP Multicast,.QoS (IP Precedence, Protocol filter) được bổ sung để đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của hệ thống…Tuy nhiên các switch này không có được một số chức năng quan trọng của layer 3 như chức năng routing, IP dynamic VLAN… Do vậy các VLAN do các switch này tạo ra thường là static VLAN hay MAC dynamic VLAN. Mặc khác các VLAN không thể liên lạc được với nhau nếu không có router trung gian.

Như vậy để 2 VLAN giao tiếp được với nhau, hệ thống mạng sẽ trở nên rắc rối hơn, khó quản lý hơn.

Khái niệm multilayer switch (MLS) nói chung là một switch có thể thực hiện được một số các chức năng của các tầng cao hơn. Ở đây, chúng tôi chỉ trình bày các chức năng hoạt động ở tầng thứ 3 của mô hình OSI mà các switch trước đây không thực hiện được. MLS cung cấp một cách hiệu quả khả năng hoạt động ở layer 3 cho phần cứng của switch thông qua vi mạch chuyên dụng application-specific (ASIC) được tích hợp với phần cứng trong switch và bộ xử lý của router. Các chức năng của layer 3 có được trong switch loại này là do tích hợp thêm một vài thiết bị phần cứng như là RSM (Routing Switch Module), NFFC (NetFlow Feature Card), NRFC (Network Routing Feature Card)…vào switch truyền thống. Các thiết bị phần cứng này sẽ được đề cập chi tiết trong phần sau.

Ví dụ sau cho ta thấy một switch có chức năng MLS sẽ kết nối được các VLAN như thế nào::

Host A, B và C nằm trên các VLAN khác nhau : host A thuộc VLAN Sales, host B thuộc VLAN Maketing, host C thuộc VLAN Engineering. Thông qua một switch duy nhất (đã có thêm phần cứng là RSM) các host này đã giao tiếp được với nhau. Bảng tạo ra ở phần trên của hình chính là bảng routing do thiết bị phần cứng thêm vào switch đã tạo ra.


Ta nhận thấy thiết bị phần cứng thêm vào switch đóng vai trò như một router. Nên việc tìm đường cũng dựa vào các routing protocol như Open Shortest Path First (OSPF), Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP), Routing Information Protocol (RIP), và Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS).

Khái niệm switch layer 3 sẽ góp phần làm cho hệ thống đỡ phức tạp do giảm bớt các thiết bị (thay vì để 2 VLAN liên lạc được với nhau hệ thống cũ trước đây phải có 2 switch và 1 router thì bây giờ hệ thống chỉ cần quản lý 1 switch duy nhất). MLS còn có khả năng thống kê lưu lượng lưu thông các gói tin để giúp cho việc quản trị mạng. Thêm vào đó, hệ thống mạng với các switch này sẽ được cải thiện về tốc độ và giá thành.

Đối với các sản phẩm switch Catalyst của Cisco, tính năng Multilayer switching tạo nên sự khác biệt giữa dòng sản phẩm 4000 và các dòng sản phẩm 5000 và 6000. Các dòng sản phẩm 5000, 6000 còn có một số chức năng bổ sung như Server Load Balancing, Enhanced QoS, FlexWAN… nhưng tính năng MultiLayer Switching đóng vai trò quan trọng nhất.