Truyền thông cáp quang Ethernet cung cấp nhiều lợi thế hơn truyền thông Ethernet dựa trên cáp đồng. Các thiết bị mạng cáp quang như Media Converter quang điện, Switch quang đều có khả năng miễn nhiễm với nhiễu điện từ, bảo mật hơn và khả năng truyền tín hiệu với khoảng cách xa hơn.
Hệ thống mạng LAN có các điểm giao tiếp cáp quang có thể sử dụng các thiết bị chuyển mạch Ethernet Switch có chứa các cổng SFP cáp quang được tích hợp sẵn. Tuy nhiên, nếu Switch mạng của bạn không có cổng cáp quang tích hợp hoặc không có đủ cổng cáp quang, thì cần phải có Converter quang điện (hay còn gọi là bộ chuyển đổi quang điện) để chuyển đổi từ giao điện cáp đồng RJ45 sang giao diện cáp quang, có thể là SC hoặc SFP.
Contents
Bộ chuyển đổi quang điện hay Fiber Media Converter là gì?
Bộ chuyển đổi quang điện là thiết bị linh hoạt và hiệu quả về chi phí để thực hiện và tối ưu hóa các liên kết cáp quang trong tất cả các loại mạng nội bộ LAN hoặc mạng viễn thông FTTx. Converter quang-lan cho phép bạn kết nối các loại giao diện khác nhau, chẳng hạn như cáp xoắn đôi UTP, cáp đồng trục và cáp sợi quang. Chuyển đổi quang điện được sử dụng rộng rãi nhất có lẽ là bộ chuyển đổi quang-lan được sử dụng để chuyển đổi cổng Ethernet UTP sang giao diện cáp quang. Điều này cho phép bạn có khả năng mở rộng mạng Ethernet của mình vượt ra ngoài giới hạn 100 mét của cáp đồng.
Hiểu về khái niệm chuyển đổi quang điện
Truyền dữ liệu thường liên quan đến việc sử dụng các loại cáp khác nhau. Trong khi dây đồng lý tưởng cho khoảng cách ngắn, cáp quang được ưa chuộng hơn cho truyền thông đường dài. Do đó, bộ chuyển đổi quang điện hay bộ chuyển đổi phương tiện trở nên cần thiết khi hai thiết bị sử dụng các loại cáp khác nhau cần giao tiếp với nhau.
Vai trò của bộ chuyển đổi giao diện cáp đồng – cáp quang
Bộ chuyển đổi giao diện cáp đồng – cáp quang là một loại bộ chuyển đổi phương tiện chuyển đổi tín hiệu điện được truyền qua dây đồng thành tín hiệu quang học được gửi qua cáp quang. Các bộ chuyển đổi này cho phép các thiết bị sử dụng dây đồng giao tiếp với các thiết bị sử dụng cáp quang. Trong mạng Ethernet, nó chuyển đổi giao diện từ đầu nối đồng RJ45 trên dây UTP sang đầu nối quang SC hoặc LC (SFP).
Các loại bộ chuyển đổi quang điện trên thị trường
Có nhiều loại Bộ chuyển đổi phương tiện khác nhau trên thị trường. Một số bộ chuyển đổi phương tiện tiêu chuẩn bao gồm bộ chuyển đổi đồng sang sợi quang, bộ chuyển đổi sợi quang sang sợi quang và bộ chuyển đổi quang điện có khả năng PoE (Cấp nguồn qua Ethernet). Bộ chuyển đổi đồng sang sợi quang hoàn hảo để truyền dữ liệu trên khoảng cách xa; cáp quang sang sợi quang cung cấp kết nối giữa nhiều loại sợi quang. Bộ chuyển đổi phương tiện có PoE rất hữu ích ở những nơi phụ thuộc vào nguồn điện.
Vai trò của bộ chuyển đổi quang điện Gigabit và Fast Ethernet
Gigabit và Fast Ethernet là hai chuẩn mạng Ethernet đóng vai trò quan trọng trong chuyển đổi quang điện. Gigabit Ethernet cung cấp kết nối tốc độ cao, trong khi Fast Ethernet truyền dữ liệu ở tốc độ 100 Mbps. Cả hai công nghệ đều được sử dụng để mở rộng khoảng cách truyền dẫn trong mạng, băng thông và tốc độ mạng ảnh hưởng trực tiếp đến loại dữ liệu cần truyền dẫn.
Bước sóng trong chuyển đổi quang điện
Bước sóng là một thành phần thiết yếu, bao gồm cả Multimode Fiber (850nm) và Singmode Fiber (1310nm/1550nm) quyết định khoảng cách và tốc độ truyền. Khi chuyển đổi tín hiệu quang điện từ đồng sang sợi quang, bước sóng phải được căn chỉnh chính xác để đảm bảo truyền thông liền mạch.
Các loại bộ chuyển đổi quang điện
Phân biệt theo chuyển đổi giao diện
Bộ Converter quang điện có nhiều loại khác nhau, bao gồm đồng sang sợi quang, sợi quang sang đồng và sợi quang sang sợi quang.
- Chuyển đổi quang điện: từ đồng sang sợi quang là chuyển đổi tín hiệu Ethernet đồng thành tín hiệu sợi quang, trong khi bộ chuyển đổi phương tiện sợi quang sang đồng chuyển đổi tín hiệu sợi quang thành tín hiệu Ethernet đồng.
- Chuyển đổi phương tiện sợi quang: chuyển đổi tín hiệu sợi quang sang các bước sóng hoặc loại đầu nối khác nhau. Quản trị viên mạng có thể sử dụng bộ chuyển đổi phương tiện sợi quang để tích hợp các loại sợi quang và bước sóng khác nhau, giúp việc mở rộng phạm vi mạng dễ dàng hơn
Media Converter sử dụng bộ thu phát Module SFP
Bộ chuyển đổi quang điện sử dụng module SFP mang lại tính linh hoạt tối đa, vì chúng có thể được thay thế hoặc nâng cấp khi cần thiết. Chúng cũng mang lại lợi thế trong việc truyền dữ liệu trên khoảng cách xa và tốc độ cao, khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc chuyển đổi truyền thông.
Bộ chuyển đổi quang điện Multimode và Singlemode
Media Converter Multimode và Singlemode được sử dụng dựa trên khoảng cách truyền cần thiết.
- Bộ chuyển đổi cáp quang Multimode thường được sử dụng cho khoảng cách ngắn, lên đến 550 mét, và sử dụng đường kính lõi sợi quang lớn hơn và thường có giá thành rẻ hơn.
- Bộ chuyển đổi cáp quang Singlemode được sử dụng cho khoảng cách xa hơn, lên đến 10km, và sử dụng đường kính lõi cáp quang nhỏ hơn, cung cấp băng thông cao hơn và khoảng cách truyền dẫn xa hơn.
Bộ chuyển đổi quang điện được quản lý (Managed Media Converter) so với không được quản lý (Unmanaged Media Converter)
Managed Media Converter cho phép người quản lý mạng cấu hình thiết bị từ xa, trong khi Unmanaged Media Cobverter không được quản lý là thiết bị cắm và chạy không có tùy chọn tùy chỉnh. Bộ chuyển đổi quang điện có tính năng quản lý phù hợp hơn với các mạng phức tạp, cho phép quản trị viên giám sát theo thời gian thực và cấu hình cài đặt theo yêu cầu mạng. Trong khi bộ chuyển đổi quang điện không được quản lý thường rẻ hơn và dễ sử dụng hơn, lý tưởng cho các mạng nhỏ hơn, ít phức tạp hơn.
Bộ chuyển đổi quang điện độc lập và dạng khung nguồn tập trung
Fiber Media Converter có hai dạng chính: dạng độc lập và dạng lắp vào khung nguồn tập trung.
Media Converter độc lập nhỏ gọn, di động và dễ dàng triển khai trong các phân đoạn mạng nhỏ, trong khi dạng lắp đặt trong khung nguồn tập tủng được thiết kế cho các hệ thống lắp đặt mật độ cao, cung cấp giải pháp khi cần nhiều bộ chuyển đổi quang điện.
Media Converter quang điện chất lượng cao thường dùng
- Media Converter 1 sợi quang Gigabit (A-B) HRUI HR100W-GE-25-TR: bước sóng Single Mode 1310nm/1550nm với tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 1000Mbps cho khoảng cách 25km. HRUI HR100W-GE-25-TR cung cấp giao diện kết nối Ethernet RJ45 10/100/1000Mbps và giao diện sợi quang SC Gigabit.
- Media Converter khe cắm SFP Gigabit: có tùy chọn SFP theo thông số khoảng cách, bước sóng, đơn mốt hoặc đa mốt, cho phép linh hoạt hơn với các ứng dụng mở rộng mạng.
- Khung nguồn tập trung HRUI HR900-214-AC: cung cấp khả năng quản lý tới 14 bộ chuyển đổi quang điện, giúp tiết kiệm không gian và dễ dàng quản lý.
Kết nối cáp quang là giải pháp lý tưởng khi khoảng cách giữa hai thiết bị mạng vượt quá khoảng cách truyền của cáp đồng 100m. Chuyển đổi cáp đồng UTP sang cáp sợi quang bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi điện quang cho phép hai thiết bị mạng có cổng đồng được kết nối trong khoảng cách mở rộng thông qua hệ thống cáp quang từ vài trăm mét tới vài chục km.
Converter quang có sẵn dưới dạng thiết bị chuyển mạch vật lý lớp 2, và một số loại có thể cung cấp chuyển đổi tốc độ và các tính năng chuyển đổi nâng cao khác như gắn thẻ VLAN. Media Converter thường hỗ trợ giao thức cụ thể và có sẵn để hỗ trợ nhiều loại mạng và tốc độ dữ liệu. Converter quang 2 sợi hỗ trợ các bước sóng Single-Mode và Multimode, trong khi đó Converter quang 1 sợi sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM), nên có thể thu/phát đồng thời 2 bước sóng 1310nm/1550nm trên cùng 1 sợi cáp quang.
Lợi ích của bộ chuyển đổi quang điện
Bộ chuyển đổi phương tiện truyền thông (Media Converter) là thiết bị thiết yếu đối với cơ sở hạ tầng mạng hiện đại, đặc biệt là với các loại phương tiện truyền thông đa dạng. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối hiệu quả các loại phương tiện truyền thông khác nhau và cho phép giao tiếp liền mạch trên các mạng phân tán.
Sự phức tạp của mạng, các ứng dụng khắt khe và số lượng thiết bị ngày càng tăng trên mạng đang khiến tốc độ mạng và yêu cầu băng thông cao hơn, đồng thời buộc các yêu cầu về khoảng cách xa hơn. Thực tế hiện nay cáp đồng đang được sử dụng nhiều trong môi trường thông tin liên lạc. Tuy nhiên, tốc độ xử lý của cáp đồng còn chậm, khoảng cách truyền dẫn bị hạn chế do mất tín hiệu, …
Vì vậy, nếu bạn muốn truyền dữ liệu với tốc độ cao và thông suốt thì bộ chuyển đổi Media Converter là thiết bị không thể thiếu khi triển khai hệ thống truyền dữ liệu trên cáp quang. Về bản chất, Media Converter có tác dụng chuyển từ tín hiệu quang sang tín hiệu điện và từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang nên có một số lợi ích như sau:
- Kết nối mạng cáp đồng và mạng cáp quang với nhau một cách thuận tiện.
- Kết nối 2 mạng nội bộ (mạng Lan) cách nhau khoảng cách vài trăm mét đến hàng chục km
- Truyền tín hiệu video/audio từ các Camera IP qua cáp sợi quang ở khoảng cách xa.
- Lắp đặt các điểm truy cập Internet Wifi AP ở các khoảng cách xa.
- Nâng cấp tín hiệu chạy trên mạng cáp đồng lên cáp quang mà không cần phải thay toàn bộ mạng, giúp bạn tiết kiệm được nhiều chi phí, nhân lực và thời gian.
- Cung cấp đường truyền Internet cáp quang từ nhà mạng ISP tới các thuê bao.
Media Converter được triển khai trong các mạng Doanh nghiệp, Chính phủ, Trung tâm Dữ liệu và Viễn thông FTTx cho phép kết nối và mở rộng khoảng cách cáp quang.
Hỗ trợ các loại phương tiện truyền thông khác nhau
Bộ Converter quang giúp kết nối các loại phương tiện truyền thông khác nhau, bao gồm cáp đồng, cáp quang, cáp không dây và cáp đồng trục. Chúng thực hiện chức năng quan trọng này bằng cách chuyển đổi tín hiệu giữa các loại phương tiện truyền thông mạng để đảm bảo kết nối liền mạch. Nhờ đó, bộ chuyển đổi quang điện cho phép các thiết bị sử dụng các loại phương tiện truyền thông khác nhau giao tiếp và hoạt động hiệu quả cùng nhau.
Chuyển đổi quang điện cho phép các loại phương tiện truyền thông khác nhau trong một mạng duy nhất, giúp giảm chi phí và độ phức tạp của cơ sở hạ tầng mạng. Ví dụ: bộ chuyển đổi phương tiện truyền thông có thể kết nối các thiết bị dùng cáp đồng với mạng cáp quang, tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền dữ liệu giữa chúng. Chức năng này giúp bộ chuyển đổi phương tiện truyền thông trở thành một giải pháp tiết kiệm chi phí để nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng mà không cần thay thế hoàn toàn.
Nâng cao hiểu quả kết nối mạng cáp quang
Bộ chuyển đổi quang điện đóng vai trò thiết yếu trong việc nâng cao kết nối của mạng cáp quang. Mạng cáp quang có một số ưu điểm so với mạng cáp đồng, bao gồm dung lượng băng thông cao hơn và khoảng cách truyền dẫn xa hơn. Tuy nhiên, cáp quang có một số hạn chế, khiến việc kết nối trực tiếp với các thiết bị như máy tính và bộ định tuyến trở nên khó khăn.
Fiber Media Converter cung cấp giải pháp cho vấn đề này, vì chúng có thể chuyển đổi tín hiệu quang sang tín hiệu điện và ngược lại. Chức năng này giúp việc kết nối mạng cáp quang với các thiết bị cáp đồng trở nên khả thi, giúp việc chuyển đổi sang mạng cáp quang dễ dàng hơn.
Vai trò của bộ chuyển đổi quang điện trong ghép kênh
Media Converter cũng có thể được sử dụng cho ghép kênh, bao gồm việc kết hợp nhiều tín hiệu thành một tín hiệu. Quá trình này cho phép truyền dữ liệu qua một cáp hoặc phương tiện duy nhất. Tính năng này rất tiện lợi khi xử lý các ứng dụng đòi hỏi nhiều băng thông như phát trực tuyến video.
Bộ chuyển đổi quang điện hỗ trợ ghép kênh có thể kết hợp nhiều tín hiệu thành một kênh duy nhất, sau đó có thể được truyền qua một cáp duy nhất. Điều này giúp sử dụng tài nguyên mạng hiệu quả hơn bằng cách giảm nhu cầu về dây và phương tiện bổ sung.
Giải phóng sức mạnh của Gigabit Ethernet
Bộ chuyển đổi quang điện cũng có thể mở rộng phạm vi của Gigabit Ethernet, với tốc độ truyền dữ liệu lên đến 1000 Mbps. Chức năng này cho phép nó hỗ trợ mạng mở rộng khoảng cách lên đến 100 km bằng cách chuyển đổi các tiêu chuẩn điện thành tín hiệu tương thích.
Lợi ích của việc sử dụng Bộ chuyển đổi phương tiện trong các tình huống khác nhau
Bộ chuyển đổi quang điện có thể được sử dụng trong nhiều tình huống khác nhau để tăng hiệu suất mạng. Ví dụ: chúng có thể được sử dụng để mở rộng phạm vi mạng bằng cách mở rộng khoảng cách vật lý mà các kết nối có thể phủ sóng. Ngoài ra, bộ chuyển đổi quang điện có thể kết nối các thiết bị cụ thể, chẳng hạn như camera IP, tạo nền tảng mạng vững chắc để hỗ trợ các thiết bị này.
Bộ chuyển đổi phương tiện cũng có thể cải thiện kết nối mạng bằng cách khắc phục hạn chế băng thông của các hệ thống hoặc thiết bị cụ thể. Trong trường hợp cáp đồng quá ngắn hoặc đã hết vòng đời, bộ chuyển đổi quang điện có thể chuyển đổi tín hiệu sang cáp quang để hỗ trợ truyền thông.
Các lưu ý khi lựa chọn Converter quang điện
Bộ chuyển đổi quang điện giúp người dùng tiết kiệm chi phí đầu tư bằng cách cho phép kết nối giữa các thiết bị chuyển mạch, máy chủ, bộ định tuyến và trung tâm hiện có. Trên thị trường hiện có nhiều loại Media Converter được thiết kế cho các mục đích sử dụng khác nhau, việc chọn đúng thiết bị MC mà bạn cần không những giúp tối ưu hóa chi phí mua Converter quang, mà còn giúp giảm chi phí vận hành mạng và tiết kiệm thời gian lắp đặt.
Các yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn Converter quang
- Ngân sách: Đây là một yếu tố quan trọng khi lựa chọn, bạn cân nhắc chi phí của bộ chuyển đổi và liệu nó có phù hợp với ngân sách hay không.
- Khoảng cách truyền dẫn: Khoảng cách truyền dẫn là một yếu tố quan trọng khác cần xem xét. Bạn cần chọn bộ chuyển đổi quang điện có thể truyền tín hiệu trên khoảng cách cần thiết một cách an toàn và bảo mật mà không bị suy hao tín hiệu.
- Loại mạng: Khả năng tương thích của bộ chuyển đổi phương tiện với loại mạng là rất quan trọng, dù là cáp quang Ethernet hay cáp đồng.
- Loại phương tiện: Tùy thuộc vào nhu cầu chuyển đổi cáp quang sang cáp đồng, cáp quang sang cáp sợi hoặc cáp đồng sang đường dây.
- Cáp quang Singlemode hoặc Multimode: bạn phải lựa chọn giữa Multimode Media Converter hoặc Singlemode Media Converter. Bộ chuyển đổi quang điện Singlemode được ưu tiên cho các đường truyền xa, thường trên 10 km. Bộ chuyển đổi Multimode lý tưởng cho khoảng cách ngắn và mạng LAN trong tòa nhà.
- Gắn khung nguồn tập trung: khung nguồn tập cung cấp các giải pháp mạng dạng mô-đun, cho phép cấu hình linh hoạt các bộ chuyển đổi quang điện phù hợp, có thể tùy chỉnh và có thể mở rộng cho các nâng cấp trong tương lai. Tuy nhiên, chúng đắt hơn bộ chuyển đổi độc lập.
Tốc độ của giao diện cáp đồng RJ45 và cáp sợi quang
Fiber Optic Media Converter có thể hỗ trợ công nghệ chuyển mạch tích hợp và cung cấp khả năng thực hiện chuyển mạch tốc độ giao diện cáp đồng UTP Fast Ethernet 10/100Mbps và Gigabit Ethernet 10/100/1000Mbps. Với giao diện quang, Converter quang có thể tích hợp bộ thu phát quang trong thiết bị và cung cấp các giao diện SC/ST/FC hoặc khe cắm SFP quang.
- Converter quang 1 sợi Single-mode: hay còn gọi là Converter quang AB do có quy ước Converter quang A và Converter quang B và truyền tín hiệu theo 2 hướng. Chuyển đổi quang điện A phát ở bước sóng Tx 1310nm và nhận Rx 1550nm và ngược lại chuyển đổi quang B phát Tx 1550nm và nhận Rx 1310nm. Media Converter WDM có sự suy giảm tín hiệu thấp nên có khoảng cách kết nối tốt nhất và chỉ dùng 1 sợi quang, thông thường từ 10km tới 120km.
- Converter quang 2 sợi Single-mode: truyền tín hiệu theo một hướng duy nhất có thể là bước sóng 1310nm hoặc 1550nm. Media Converter SM có sự suy giảm tín hiệu thấp nên có khoảng cách kết nối tốt nhất, thông thường từ 10km tới 120km.
- Converter quang 2 sợi Multi-mode: truyền tín hiệu theo có thể truyền dữ liệu theo hai hướng hoặc nhiều hướng, bước sóng 850nm hoặc 1310nm. Media Converter MM có độ phân tán và sự suy giảm tín hiệu cao nên có khoảng cách kết nối ngắn, thông thường từ 550m và 2000 mét (2km).
- Converter quang có khe cắm SFP: là bộ chuyển đổi quang điện có khe cắm SFP quang, cho phép người dùng tùy chọn các thông số về khoảng cách, tốc độ, bước sóng,… theo nhu cầu sử dụng nên rất linh hoạt.
Bộ chuyển đổi quang điện cấp nguồn PoE
Khi bạn cần triển khai các thiết bị nhận nguồn qua cáp Ethernet như Camera IP, Wifi AP, thì chắc chắn Converter quang PoE là sự lựa chọn tuyệt vời, giúp đơn giản hóa việc lắp đặt triển khai, và tiết kiệm chi phí vật tư, thi công. Bộ chuyển đổi quang điện PoE Media Converter phổ thông tuân thủ các chuẩn IEEE 802.3af/at (30W) và loại công suất PoE lớn IEEE 802.3af/at/bt (60W/90W) để đáp ứng nguồn điện cho nhiều loại thiết bị khác nhau.
Lắp đặt bộ chuyển đổi quang điện độc lập hoặc với khung nguồn tập trung
Converter quang được thiết kế để làm việc độc lập với bộ cấp nguồn AC hoặc DC, được triển khai để chuyển đổi một kết nối đồng sang cáp quang trong việc triển khai điểm-điểm. Khi bạn chỉ có 1 thiết bị ở đầu xa như Camera IP, Wifi AP hoặc giữa 2 mạng LAN cần kết nối và truyền dữ liệu, phương án sử dụng Media Converter độc lập là giải pháp phù hợp, nhỏ gọn và dễ lắp đặt.
Bộ chuyển đổi quang điện cũng có thể được lắp đặt vào khung nguồn tập trung, có thiết kế trượt để gắn các như dạng module plug-in và được tích hợp nguồn AC hoặc DC, hoặc cả 2 theo kiểu dự phòng để cấp nguồn cho tất cả các Media Converter được gắn vào. Một khung giá rack như vậy có thể có các thiết kế 7 khe cắm, hoặc 14 khe cắm, hoặc 16 khe cắm cho các Media Converter. Điều này cung cấp giá đỡ mật độ cao, cho phép chạy nhiều sợi quang trong cấu trúc liên kết nhiều thiết bị MC có nhiều cổng cáp đồng/cáp quang để triển khai mạng linh hoạt và có thể mở rộng.
Media Converter có tính năng quản lý và không quản lý
Bộ chuyển đổi quang điện không có tính năng quản lý hỗ trợ Plug and Play, rất dễ sử dụng và cài đặt. Đối với hầu hết các Unmanaged Media Converter, yêu cầu cấu hình tối thiểu mặc định cơ bản là các chế độ song công, tự động thương lượng, tự động giao tiếp và một số có thể được định cấu hình nâng cao bằng các công tắc DIP cho tính năng đơn giản như chỉ báo lỗi từ xa, truyền lỗi, chế độ lặp lại, cách ly VLAN,…. Converter quang không có tính năng quản lý phù hợp với các ứng dụng kết nối mạng đơn giản, không cần chuyên gia thực hiện các công việc vận hành, bảo trì.
Với các hệ thống mạng lớn cần có các chức năng giám sát QoS, phát hiện lỗi và cấu hình tại chỗ/từ xa, bộ chuyển đổi quang điện có tính năng quản lý tương đương. Converter quang điện được quản lý thường tốn kém hơn do chúng cần các kỹ thuật viên chuyên nghiệp cài đặt và vận hành, tuy nhiên chúng cung cấp chức năng giám sát mạng, phát hiện lỗi và cấu hình từ xa khả dụng mang lại những lợi ích hữu hình giúp giảm chi phí vận hành và cải thiện độ tin cậy của mạng.