Cáp mạng

Cáp mạng là thành phần truyền dẫn vật lý dùng để kết nối máy tính, Switch, Router, Access Point, Camera IP, Server và nhiều thiết bị Ethernet khác trong hệ thống mạng. Các dòng cáp phổ biến như Cat5e, Cat6 và Cat6A được thiết kế với nhiều đôi dây xoắn nhằm truyền dữ liệu ổn định, hạn chế xuyên âm và đáp ứng các mức băng thông khác nhau từ mạng gia đình đến hạ tầng doanh nghiệp và Data Center.

Cáp mạng là gì?

Cáp mạng Ethernet là loại cáp sử dụng các đôi dây dẫn xoắn lại với nhau để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng LAN.

Cấu trúc kết nối cơ bản có thể hình dung:

Router → Cáp mạng → Switch → Cáp mạng → Thiết bị đầu cuối

Một sợi cáp mạng Ethernet phổ biến gồm 8 lõi dẫn, được ghép thành 4 đôi dây xoắn. Các cặp dây được xoắn theo bước xoắn khác nhau nhằm hạn chế xuyên âm giữa các đôi và giảm ảnh hưởng của nhiễu điện từ.

Cáp mạng thường được kết nối bằng đầu RJ45 hoặc được đấu cố định vào Keystone Jack, Patch Panel và Wallplate trong hệ thống cáp cấu trúc.

Ví dụ:

Switch → Patch Cord → Patch Panel → Cáp mạng âm tường → Wallplate → Máy tính

Ngoài truyền dữ liệu, một số hệ thống Ethernet còn sử dụng cáp mạng để truyền nguồn theo công nghệ PoE – Power over Ethernet.

Khi thiết bị tương thích, cấu trúc có thể là:

Switch PoE → Cáp mạng → Camera IP / Access Point

Nhờ đó, một tuyến cáp có thể vừa truyền dữ liệu vừa cấp nguồn cho thiết bị đầu cuối.

Các loại Cáp mạng phổ biến

Cáp mạng được phân chia thành nhiều Category khác nhau. Trong hạ tầng mạng hiện nay, Cat5e, Cat6 và Cat6A là những nhóm được sử dụng phổ biến trong mạng LAN, Camera IP và hệ thống doanh nghiệp.

Cáp mạng Cat5e

Cat5e – Category 5 Enhanced là dòng cáp Ethernet phổ biến trong các hệ thống mạng Gigabit cơ bản.

Cat5e có băng thông danh định 100 MHz và được thiết kế để hỗ trợ Gigabit Ethernet trên tuyến Channel tiêu chuẩn tối đa 100 mét khi toàn bộ hệ thống kết nối đáp ứng yêu cầu tương ứng.

Cấu trúc:

4 đôi dây xoắn → 8 lõi dẫn

Cat5e phù hợp với các hệ thống mạng thông thường như máy tính văn phòng, Camera IP, Access Point và thiết bị mạng có tốc độ Gigabit.

So với Cat6, Cat5e có cấu trúc đơn giản hơn và thường có đường kính tổng thể nhỏ hơn, giúp việc thi công trong ống hoặc máng cáp thuận tiện.

Cáp mạng Cat6

Cat6 – Category 6 được thiết kế với khả năng kiểm soát xuyên âm tốt hơn Cat5e và băng thông danh định lên tới 250 MHz.

Cat6 hỗ trợ Gigabit Ethernet trên tuyến 100 mét và có thể hỗ trợ 10 Gigabit Ethernet ở khoảng cách ngắn hơn khi hệ thống đáp ứng các điều kiện kỹ thuật cần thiết.

Một số cáp Cat6 sử dụng Cross Separator – lõi chữ thập để giữ khoảng cách giữa các đôi dây.

Cấu trúc có thể hình dung:

Pair 1 / Pair 2 / Pair 3 / Pair 4 → Separator → Vỏ cáp

Separator giúp hạn chế tiếp xúc giữa các cặp dây và góp phần kiểm soát xuyên âm.

Cat6 được sử dụng rộng rãi trong mạng doanh nghiệp, hệ thống Camera IP, WiFi, tủ rack và các tuyến mạng cần dư địa băng thông cao hơn Cat5e.

Cáp mạng Cat6A

Cat6A – Category 6 Augmented là phiên bản được phát triển để đáp ứng tốt hơn các hệ thống Ethernet tốc độ cao.

Cat6A có băng thông danh định 500 MHz và được thiết kế để hỗ trợ 10 Gigabit Ethernet tới 100 mét trong hệ thống cáp đáp ứng chuẩn.

So với Cat6, Cat6A thường có đường kính lớn hơn và cấu trúc kiểm soát nhiễu chặt chẽ hơn.

Loại cáp này phù hợp với các tuyến backbone ngang, mạng doanh nghiệp tốc độ cao, hệ thống Server và những hạ tầng có kế hoạch sử dụng 10GbE lâu dài.

Trong hệ thống sử dụng PoE công suất cao, cấu trúc dây dẫn và khả năng tản nhiệt của tuyến cáp cũng trở thành yếu tố cần được quan tâm khi số lượng cáp được bó chung nhiều.

Phân biệt Cáp mạng UTP, FTP và S/FTP

Ngoài Category, cáp mạng còn được phân biệt dựa trên cấu trúc chống nhiễu.

Cáp mạng UTP

UTP – Unshielded Twisted Pair là cáp xoắn đôi không có lớp shield kim loại bao quanh các đôi dây.

Cấu trúc cơ bản:

4 đôi dây xoắn → Vỏ cáp

Ưu điểm của UTP là cấu trúc gọn, dễ thi công và không yêu cầu xử lý shield hoặc tiếp địa phức tạp.

Cáp UTP phù hợp với văn phòng, nhà ở và những tuyến mạng không nằm trong môi trường có mức nhiễu điện từ cao.

Đây cũng là một trong những cấu trúc phổ biến nhất của Cat5e và Cat6.

Cáp mạng FTP / F/UTP

Cáp FTP thường được hiểu là loại có một lớp foil chống nhiễu bao quanh toàn bộ các đôi dây.

Cấu trúc:

4 đôi dây → Foil Shield → Vỏ cáp

Lớp foil tạo thêm khả năng che chắn trước nhiễu từ môi trường.

Cáp dạng này phù hợp với những tuyến đi gần hệ thống điện hoặc khu vực có thiết bị gây nhiễu nhiều hơn so với môi trường văn phòng thông thường.

Khi sử dụng cáp chống nhiễu, các thành phần như Keystone, Patch Panel và Patch Cord cũng nên được đồng bộ theo hệ shield để duy trì hiệu quả che chắn.

Cáp mạng S/FTP

S/FTP có cấu trúc chống nhiễu cao hơn, trong đó từng đôi dây thường được bọc foil riêng và toàn bộ cụm dây được bổ sung thêm lớp braid bên ngoài.

Có thể hiểu:

Từng Pair có Foil → Braid tổng → Vỏ ngoài

Cấu trúc này giúp kiểm soát cả xuyên âm giữa các đôi dây lẫn nhiễu điện từ bên ngoài.

S/FTP thường xuất hiện trong các hệ thống yêu cầu hiệu suất cao hoặc môi trường có mức nhiễu lớn.

Cấu tạo của Cáp mạng

Mặc dù cấu trúc thay đổi theo từng Category và kiểu chống nhiễu, một sợi cáp mạng thường gồm lõi dẫn, lớp cách điện, các đôi dây xoắn và vỏ bảo vệ.

Lõi dẫn

Lõi dẫn là thành phần trực tiếp truyền tín hiệu Ethernet.

Đối với hệ thống mạng cố định, cáp Horizontal thường sử dụng lõi dạng Solid Conductor, tức mỗi lõi là một dây dẫn đơn.

Trong khi đó, Patch Cord thường sử dụng lõi Stranded, gồm nhiều sợi nhỏ bện lại để tăng độ mềm và khả năng chịu uốn khi thường xuyên cắm/rút.

Chất liệu lõi cũng ảnh hưởng trực tiếp tới điện trở và hiệu suất của tuyến truyền dẫn.

Các đôi dây xoắn

8 lõi trong cáp được tổ chức thành 4 đôi.

Mỗi đôi gồm hai dây xoắn với nhau:

2 dây → 1 Pair

Các đôi thường có bước xoắn khác nhau nhằm giảm khả năng gây xuyên âm lẫn nhau.

Đây là đặc điểm quan trọng giúp Twisted Pair có khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao trên khoảng cách tương đối lớn.

Lõi phân cách

Một số dòng Cat6 và Cat6A có thêm separator nằm giữa các đôi dây.

Separator giúp giữ khoảng cách giữa các Pair và ổn định hình dạng bên trong cáp.

Không phải mọi cáp Cat6 đều có separator giống nhau, vì thiết kế cụ thể phụ thuộc vào cấu trúc mà nhà sản xuất sử dụng để đạt các yêu cầu truyền dẫn.

Lớp chống nhiễu

Các dòng cáp shielded được bổ sung foil, braid hoặc kết hợp nhiều lớp shield.

Shield giúp giảm ảnh hưởng từ nhiễu điện từ bên ngoài và hỗ trợ kiểm soát xuyên âm.

Hiệu quả chống nhiễu không chỉ phụ thuộc vào bản thân sợi cáp mà còn phụ thuộc vào cách đấu nối và hệ thống tiếp địa của toàn tuyến.

Vỏ Cáp mạng

Vỏ ngoài có nhiệm vụ bảo vệ cấu trúc bên trong khỏi ma sát và tác động môi trường.

Tùy vị trí sử dụng, cáp có thể được thiết kế cho trong nhà hoặc ngoài trời. Các công trình có yêu cầu về an toàn cháy cũng có thể sử dụng những loại vỏ đáp ứng cấp chống cháy tương ứng với khu vực lắp đặt.

Phân biệt Cáp mạng Cat5e, Cat6 và Cat6A

Ba Category này đều có 4 đôi dây nhưng mức băng thông và khả năng kiểm soát nhiễu khác nhau.

Cat5e

Cat5e có băng thông 100 MHz và phù hợp với Gigabit Ethernet trong các hệ thống mạng phổ thông.

Có thể hiểu:

Cat5e → Gigabit LAN cơ bản

Đây vẫn là giải pháp phù hợp khi hệ thống không yêu cầu 10GbE và cần tối ưu chi phí triển khai.

Cat6

Cat6 nâng băng thông lên 250 MHz và kiểm soát xuyên âm tốt hơn.

Có thể tóm tắt:

Cat6 → Gigabit dư địa cao hơn → hỗ trợ 10GbE ở khoảng cách giới hạn

Cat6 thường được sử dụng khi cần cân bằng giữa chi phí, hiệu suất và khả năng nâng cấp mạng trong tương lai.

Cat6A

Cat6A có băng thông 500 MHz và được thiết kế cho 10GbE tới 100 mét.

Có thể hiểu:

Cat6A → ưu tiên mạng 10 Gigabit

Loại này phù hợp hơn với hệ thống doanh nghiệp, Server, Data Center hoặc các tuyến muốn duy trì khả năng nâng cấp lâu dài.

Phân biệt Cáp mạng lõi đồng và CCA

Chất liệu lõi dẫn là yếu tố quan trọng nhưng đôi khi bị bỏ qua khi chỉ nhìn vào ký hiệu Cat5e hoặc Cat6.

Cáp mạng lõi đồng

Cáp sử dụng lõi đồng có độ dẫn điện tốt và điện trở thấp hơn so với lõi CCA cùng kích thước.

Điều này đặc biệt quan trọng trong các tuyến dài và hệ thống PoE, nơi dây dẫn vừa truyền dữ liệu vừa mang dòng điện cấp cho thiết bị.

Cáp lõi đồng phù hợp hơn với những hệ thống cần khả năng truyền dẫn ổn định và tuân thủ đầy đủ yêu cầu kỹ thuật của hệ thống cáp cấu trúc.

Cáp mạng CCA

CCA là viết tắt của Copper Clad Aluminum, tức lõi nhôm được phủ một lớp đồng bên ngoài.

CCA có điện trở cao hơn đồng nguyên chất nên đặc tính truyền dẫn và cấp nguồn sẽ khác.

Do đó, không nên chỉ dựa vào nhãn Cat5e hoặc Cat6 để đánh giá một sợi cáp. Chất liệu lõi, cấu trúc cáp và mức độ đáp ứng tiêu chuẩn cần được xem xét đồng thời.

Cáp mạng trong nhà và Cáp mạng ngoài trời

Cáp trong nhà và ngoài trời khác nhau chủ yếu ở cấu trúc vỏ và khả năng chịu tác động môi trường.

Cáp mạng trong nhà

Cáp Indoor thường được đi trong ống, máng cáp, trần kỹ thuật hoặc hệ thống Wallplate của công trình.

Vỏ cáp được thiết kế cho môi trường được bảo vệ tương đối tốt, nơi không tiếp xúc trực tiếp lâu dài với mưa, nắng và tia UV.

Cấu trúc triển khai thường là:

Patch Panel → Cáp mạng Indoor → Wallplate

Cáp mạng ngoài trời

Cáp Outdoor được thiết kế với vỏ chịu môi trường tốt hơn để triển khai tại các tuyến bên ngoài tòa nhà.

Một số cấu trúc có thể bổ sung khả năng chống UV, chống ẩm hoặc thành phần hỗ trợ cho từng phương án lắp đặt.

Cáp ngoài trời thường được sử dụng để kết nối Camera IP, Access Point ngoài trời hoặc các thiết bị mạng giữa nhiều khu vực.

VTXVN – Đơn vị cung cấp Cáp mạng

VTXVN cung cấp Cáp mạng phục vụ hệ thống LAN, Camera IP, WiFi, Server, tủ rack và các công trình hạ tầng mạng. Danh mục có thể đáp ứng nhiều cấu hình từ Cat5e, Cat6 đến Cat6A cùng các dòng UTP và cáp chống nhiễu dành cho nhiều môi trường triển khai.

Bên cạnh cáp mạng cuộn, hệ thống có thể được đồng bộ với đầu RJ45, Keystone Jack, Patch Panel, Wallplate và Patch Cord để hình thành một tuyến cáp cấu trúc hoàn chỉnh.

Tùy yêu cầu về tốc độ Ethernet, khả năng PoE, môi trường lắp đặt và cấu trúc chống nhiễu, VTXVN hỗ trợ cung cấp thông tin kỹ thuật, tư vấn cấu hình và báo giá cáp mạng cho cá nhân, doanh nghiệp, nhà thầu và các dự án hạ tầng CNTT.