Ethernet và cáp quang: Sự khác biệt chính, tốc độ, khoảng cách và nên chọn loại cáp nào

Hãy hỏi kỹ sư mạng xem cáp đồng hay cáp quang là lựa chọn tốt hơn và bạn sẽ hiếm khi nhận được câu trả lời chỉ có một từ. Câu trả lời trung thực là: nó phụ thuộc vào khoảng cách, băng thông, môi trường và ngân sách. Nhưng sau nhiều năm sản xuất cáp quang và hỗ trợ triển khai mạng trên các lĩnh vực viễn thông, năng lượng và công nghiệp, có một mô hình rõ ràng. Ethernet đồng vẫn có ý nghĩa trong phòng hoặc xuyên suốt một tầng; chất xơ tự chi trả ở hầu hết mọi nơi khác. Bài viết này so sánh hai công nghệ dựa trên các số liệu thực sự thúc đẩy quyết định mua hàng, do đó, bạn có thể chọn mà không cần xây dựng quá mức hoặc chỉ định chưa đầy đủ mạng của mình.

Cáp Ethernet thực sự là gì

Ethernet là một họ các tiêu chuẩn mạng xác định cách các thiết bị giao tiếp qua cáp đồng xoắn đôi. Các loại bạn sẽ gặp trong thực tế là Cat5e, Cat6, Cat6a và đôi khi là Cat7. Cat5e hỗ trợ 1 Gbps lên tới 100 mét. Cat6 hỗ trợ 10 Gbps lên tới 55 mét trong các cài đặt thông thường. Cat6a mở rộng 10 Gbps đến toàn bộ 100 mét. Ngoài khoảng cách đó, tín hiệu điện sẽ suy giảm và bạn cần một công tắc, bộ lặp hoặc một phương tiện khác.

Ưu điểm chính của Ethernet là sự quen thuộc và chi phí. Trình kết nối không tốn kém, các công cụ chấm dứt rất phổ biến và hầu hết các nhóm CNTT đều đã biết cách khắc phục sự cố liên kết đồng. Đối với các hoạt động dưới 55 mét, Cat6 và Cat6a cung cấp 10 Gbps, quá đủ cho máy tính để bàn văn phòng, camera IP và điểm truy cập Wi-Fi.

Cáp quang thực sự là gì

Cáp quang truyền dữ liệu dưới dạng xung ánh sáng qua sợi thủy tinh. Thay vì các tín hiệu điện yếu đi theo khoảng cách, ánh sáng truyền đi với mức suy hao thấp đáng kể. Sợi quang đơn mode (OS2) được thiết kế cho các liên kết đường dài, băng thông cao và là tiêu chuẩn trong đường trục của trung tâm dữ liệu và viễn thông. Sợi đa mode (OM3, OM4, OM5) sử dụng lõi lớn hơn và bộ thu phát chi phí thấp hơn để chạy trong thời gian ngắn hơn, thường là bên trong các tòa nhà hoặc khắp các khuôn viên trường.

Một cặp sợi quang có thể truyền 100 Gbps trở lên trên quãng đường hàng chục km với hệ thống quang học phù hợp. Đây là lý do tại sao cáp quang là xương sống của Internet. Cáp cũng miễn nhiễm với nhiễu điện từ nên có thể chạy cạnh đường dây điện, động cơ và các nguồn nhiễu điện khác mà không làm suy giảm tín hiệu. Đối với các đường trục ngoài trời, Cáp quang ngoài trời GYTS bọc thép băng thép bảo vệ sợi khỏi độ ẩm, động vật gặm nhấm và tải trọng nghiền nát trong khi vẫn duy trì hiệu suất truyền động đầy đủ.

GYTS Cáp quang có vỏ bọc bằng thép-Polyethylene ngoài trời Jiangsu Hawell là nhà cung cấp và nhà máy sản xuất cáp quang vỏ bọc bằng thép-polyethylene ngoài trời GYTS của Trung Quốc, Bán buôn GYTS... Xem sản phẩm →

Ethernet và Fiber: So sánh song song

Bảng dưới đây tóm tắt những khác biệt thực tế quan trọng đối với việc quy hoạch mạng lưới.

Khoảng cách và băng thông: Nơi cáp quang dẫn đầu

Giới hạn 100 mét của Ethernet đồng là hạn chế lớn nhất trong thiết kế mạng. Mỗi khi bạn cần đi xa hơn, bạn thêm một công tắc, nguồn điện và một điểm có thể xảy ra sự cố. Chất xơ loại bỏ hạn chế này. Liên kết chế độ đơn có thể chạy 10, 20 hoặc 40 km mà không cần bất kỳ thiết bị hoạt động nào. Trong khuôn viên trường, nhà máy hoặc tuyến đường tiện ích, sự khác biệt đó sẽ thay đổi toàn bộ kiến ​​trúc mạng. Đây chính xác là lý do tại sao sợi thống trị truyền thông đường dài .

Về băng thông, cáp đồng đã được cải thiện đều đặn, nhưng mỗi lần tăng tốc độ đều yêu cầu cáp tốt hơn và thời gian chạy ngắn hơn. 25 Gbps và 40 Gbps qua cáp đồng là rất nhỏ, đắt tiền và bị giới hạn khoảng cách nghiêm trọng. Cân cáp quang có nâng cấp bộ thu phát: cùng một loại cáp thường có thể hỗ trợ tốc độ nhanh hơn chỉ bằng cách hoán đổi phần quang học ở mỗi đầu. Đây là lý do tại sao mạng cáp quang được coi là minh chứng cho tương lai.

Kết quả thực tế là thiết kế mạng đơn giản hơn. Một nhà máy có 12 tòa nhà không cần 12 dãy công tắc và bộ chuyển đổi phương tiện riêng biệt ở mỗi ranh giới. Một vòng sợi có thể kết nối tất cả các tòa nhà với lõi trung tâm, chỉ có đồng ở các cạnh. Ít thiết bị hoạt động hơn có nghĩa là mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, ít khả năng làm mát hơn và ít điểm hỏng hóc hơn có thể xảy ra.

Chi phí: Nhiều hơn giá cáp

Cáp đồng có giá rẻ. Cuộn Cat6a có giá thấp hơn chiều dài tương đương của sợi ngoài trời. Nhưng tổng chi phí bao gồm các đầu nối, bảng vá lỗi, nhân công lắp đặt và thiết bị hoạt động ở cả hai đầu. Đối với các cuộc chạy ngắn trong nhà, đồng sẽ thắng về tổng chi phí. Đối với các hoạt động ngoài trời hoặc trong các tòa nhà, cáp quang sẽ hiệu quả hơn vì bạn loại bỏ các yêu cầu về công tắc, chống đột biến điện và nối đất bổ sung.

Chi phí tiềm ẩn thứ hai của đồng xuất hiện trong môi trường công nghiệp: thời gian ngừng hoạt động do nhiễu. Các ổ đĩa có tần số thay đổi, thiết bị hàn và cáp điện áp cao có thể làm hỏng tín hiệu đồng hoặc làm mất hoàn toàn các liên kết. Sợi quang không gặp phải những vấn đề này, đó là lý do tại sao mạng lưới công nghiệp ngày càng chỉ định sợi quang cho bất kỳ vật gì dài hơn vài mét.

Bảo mật là một yếu tố ít rõ ràng hơn. Cáp đồng phát ra tín hiệu có thể đo lường được và có thể chạm được bằng thiết bị phù hợp; chất xơ gần như không phát ra gì và khó bị chặn hơn nhiều. Đối với các mạng lưới tiện ích, quốc phòng và tài chính, chỉ riêng sự khác biệt đó đã biện minh cho chi phí vật liệu cao hơn.

Khi Ethernet là lựa chọn đúng đắn

Tiếp tục sử dụng Ethernet đồng khi tất cả các điều kiện sau đều đúng: phạm vi hoạt động dưới 55 mét, yêu cầu băng thông là 10 Gbps trở xuống và môi trường là văn phòng hoặc trung tâm dữ liệu bình thường không có nhiễu điện từ nặng. Máy tính để bàn, máy in, điện thoại IP và điểm truy cập Wi-Fi đều được Cat6 hoặc Cat6a phục vụ tốt. Chi phí chuyển đổi và giao diện thấp hơn làm cho đồng trở thành sự lựa chọn thực tế ở lớp truy cập.

Một lý do khác để giữ đồng ở điểm cuối là cung cấp điện. Cấp nguồn qua Ethernet (PoE) cho phép một cáp duy nhất mang dữ liệu và công suất lên tới 90 watt đến máy ảnh, điểm truy cập và cảm biến. Cáp quang không thể cung cấp PoE tiêu chuẩn, vì vậy các thiết kế cáp quang đến bàn làm việc vẫn cần nguồn điện riêng hoặc bộ chuyển đổi phương tiện tại bàn làm việc.

Khi chất xơ là sự lựa chọn đúng đắn

Cáp quang trở thành lựa chọn phù hợp ngay khi bạn rời khỏi một phòng đơn hoặc vượt qua ranh giới tòa nhà. Các liên kết giữa các tòa nhà, đường trục của khuôn viên trường, các tầng công nghiệp và bất kỳ tuyến đường nào dài hơn 100 mét đều phải được sử dụng cáp quang. Trong những trường hợp này, chi phí cáp trên mỗi mét không quan trọng bằng số lượng công tắc, nguồn điện và các điểm hỏng hóc mà bạn loại bỏ khỏi thiết kế.

Đối với truy cập cáp quang đến nhà và dân cư, quyết định đã được giải quyết: cáp quang là tiêu chuẩn. Một Cáp quang bướm đôi FTTH có thể được định tuyến dọc theo các bức tường và vào các căn hộ với sự gián đoạn tối thiểu, đồng thời các bộ phận tăng cường song song của nó tăng thêm độ bền cơ học và đơn giản hóa việc tiếp cận giữa nhịp. Khi bạn so sánh tốc độ cài đặt và đường dẫn nâng cấp lên 10G PON trở lên, cáp quang sẽ vượt qua đồng ở hầu hết mọi số liệu.

Nhà cung cấp, nhà máy cáp quang đôi bướm FTTH - Giang Tô Hawell Optoele Jiangsu Hawell là nhà cung cấp và nhà máy cáp quang đôi FTTH Trung Quốc, Bán buôn cáp quang đôi FTTH trực tuyến,... Xem sản phẩm →

Đối với các liên kết trục của trung tâm dữ liệu vượt quá 100 mét hoặc nơi có kế hoạch nâng cấp 400 Gbps trong tương lai, cáp quang đa chế độ hoặc đơn chế độ là lựa chọn thực tế duy nhất. Các tiện ích cũng dựa vào cáp quang để liên lạc với trạm biến áp và giám sát đường dây truyền tải, nơi môi trường điện loại trừ hoàn toàn đồng.

Một phương pháp tiếp cận kết hợp thực tế

Hầu hết các mạng chuyên nghiệp đều sử dụng cả hai. Đồng kết nối ổ cắm trên tường với máy tính để bàn hoặc điểm truy cập; sợi kết nối tủ nối dây với lõi, giữa các tòa nhà và ra ngoài đường. Đây không phải là một sự thỏa hiệp; nó là kiến ​​trúc tiêu chuẩn trong mạng doanh nghiệp, viễn thông và công nghiệp. Tủ công tắc là nơi đồng gặp sợi và điều quan trọng là thiết kế cả hai đoạn một cách chính xác.

Đối với các ống đứng trong nhà và các đoạn ngang nối các tầng, cáp quang đệm kín trong nhà dễ dàng di chuyển trong các khay và ống dẫn hơn so với cáp ngoài trời dạng ống rời và lớp vỏ chống cháy của nó phù hợp với hầu hết các quy chuẩn xây dựng. Cấu trúc cáp quang cũng có thể được tùy chỉnh: số lượng sợi, loại vỏ bọc, vật liệu vỏ và các bộ phận chịu lực đều có thể được chỉ định để phù hợp với điều kiện tuyến đường.

Nhà cung cấp, nhà máy cáp quang đệm chặt trong nhà - Jiangsu Hawell Opt Jiangsu Hawell là nhà cung cấp và nhà máy sản xuất cáp quang đệm chặt trong nhà của Trung Quốc, Bán buôn cáp quang đệm chặt trong nhà... Xem sản phẩm →

Trước khi bạn hoàn thiện bất kỳ thiết kế nào, hãy đo tuyến đường thực tế thay vì khoảng cách theo đường thẳng và kiểm tra môi trường dọc theo tuyến đường đó. Một hướng dẫn thực tế về chọn cáp quang phù hợp với hiệu suất, khoảng cách và môi trường của bạn có thể giúp bạn kết hợp cấu trúc cáp với thực tế lắp đặt.

Khuyến nghị cuối cùng

Đây là quy trình ra quyết định mà chúng tôi sử dụng khi giúp khách hàng lên kế hoạch cho cơ sở hạ tầng cáp:

1. Đo tuyến cáp thực tế, bao gồm các đoạn uốn cong, đoạn đứng và phần ngoài trời.
2. Kiểm tra môi trường xem có nguy cơ về thiết bị điện áp cao, động cơ, độ ẩm hoặc loài gặm nhấm không.
3. Ước tính nhu cầu băng thông trong 5 năm tới, không chỉ yêu cầu hiện tại.
4. So sánh tổng chi phí lắp đặt chứ không phải giá cáp trên mỗi mét.

Sử dụng Ethernet đồng để chạy dưới 55 mét bên trong tòa nhà với tốc độ 10 Gbps trở xuống trong môi trường điện sạch. Sử dụng sợi quang cho mọi thứ lâu hơn, mọi thứ ngoài trời, mọi thứ gần thiết bị điện áp cao và bất kỳ liên kết nào mà bạn mong đợi sẽ tồn tại qua nhiều thế hệ công nghệ.

Nếu chiều dài định tuyến vượt quá 80 mét, cáp quang sẽ loại bỏ rủi ro về hiệu suất cận biên của đồng. Nếu tuyến đi gần thiết bị điện thì chọn cáp quang. Nếu cả hai điều kiện đều ngắn gọn và sạch sẽ, hãy tiết kiệm ngân sách và sử dụng Cat6a.

Sự lựa chọn không phải là vĩnh viễn. Thiết kế kết hợp với đường trục sợi quang và khả năng truy cập bằng đồng mang đến cho bạn những lợi ích tốt nhất của cả hai thế giới và chúng có thể dễ dàng nâng cấp theo thời gian.