1.       Cáp mạng là gì?

Cáp mạng và cáp thông tin liên lạc là phần cứng mạng được sử dụng để kết nối một thiết bị mạng này với các thiết bị mạng khác, ví dụ, kết nối hai hoặc nhiều máy tính để chia sẻ máy in và máy scan; kết nối nhiều máy chủ với một bộ chuyển mạch Access Switch. Phạm vi bao gồm các tập hợp dữ liệu và cáp Ethernet, bao gồm cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang, đường dây điện, v.v… Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục và cáp quang là những loại phổ biến nhất.

Có một số loại cáp thường được sử dụng với mạng LAN. Trong một số trường hợp, mạng sẽ chỉ sử dụng một loại cáp, còn các mạng khác sẽ sử dụng nhiều loại cáp khác nhau. Loại cáp được chọn cho mạng có liên quan đến cấu trúc liên kết, giao thức và kích thước của mạng. Hiểu được đặc điểm của các loại cáp khác nhau và cách chúng liên quan đến các khía cạnh khác của mạng là điều cần thiết để phát triển một mạng thành công.

2.       Cáp xoắn đôi

Cáp xoắn đôi là một loại dây dẫn trong đó hai dây dẫn (thường là đồng) của một mạch đơn được xoắn lại với nhau. Tại sao các cặp xoắn lại với nhau? Bởi vì hai dây dẫn mang tín hiệu tương đương nhưng ngược chiều nhau, một cặp có thể gây ra nhiễu xuyên âm tới các cặp khác và hiệu ứng trở nên mạnh mẽ hơn dọc theo chiều dàicủa cáp. Điều này không hề có lợi đối với việc truyền tín hiệu. Việc xoắn các cặp giảm nhiễu xuyên âm giữa các dây. Cáp xoắn đôi thường được sử dụng trong các mạng dữ liệu cho các kết nối ngắn và trung bình, vì chi phí thấp hơn so với cáp quang và cáp đồng trục.

3.       Cáp STP (Shielded Twisted Pair) và cáp UTP (Unshielded Twisted Pair)

Cáp xoắn đôi thường được bảo vệ để ngăn chặn hiện tượng nhiễu điện từ. Cáp xoắn đôi được che chắn bởi vỏ chống nhiễu được gọi là cáp xoắn được bảo vệ (STP). Ngược lại với STP, cặp xoắn đôi không được che chắn bởi vỏ chống nhiễu (UTP) sẽ để trần, không được bảo vệ.

Cáp STP cũng được chia thành loại có vỏ chống nhiễu chung và vỏ chống nhiễu riêng. Cáp STP với vỏ chống nhiễu riêng có lá nhôm cho mỗi cặp xoắn hoặc hai cặp xoắn một. Loại vỏ chống nhiễu này bảo vệ cáp khỏi hiện tượng nhiễu điện từ bên ngoài (EMI) vào hoặc ra khỏi cáp, và cũng bảo vệ các cặp xoắn lân cận khỏi hiện tượng nhiễu xuyên âm. Cáp Overall shielded twisted pair (OSTP) có vỏ chống nhiễu chung hoặc vỏ chống nhiễu riêng trên tất cả các cặp trong cáp xoắn đôi. Loại vỏ chống nhiễu này giúp ngăn EMI xâm nhập hoặc thoát khỏi cáp. Một cáp STP có thể có cả vỏ chống nhiễu chung và riêng.

Cáp UTP không có vỏ chống nhiễu dễ bị ảnh hưởng bởi hiện tượng nhiễu từ bên ngoài. Vì lý do đó, loại cáp này thường được tìm thấy trong các ứng dụng điện thoại trong nhà. Cáp điện thoại ngoài trời chứa hàng trăm hoặc hàng ngàn cặp. Các cặp có cùng tốc độ xoắn trong cáp có thể phải chịu một số mức độ nhiễu xuyên âm, vì vậy các cặp dây này thường được lựa chọn cẩn thận trong một cáp lớn để giảm hiện tượng nhiễu xuyên âm.

Hầu hết cáp UTP sử dụng đầu nối RJ45, trông giống như đầu nối điện thoại (RJ11) nhưng có 8 dây thay vì 4 dây.

4.       Cáp Ethernet – Cáp xoắn đôi thông dụng nhất

Cáp Ethernet là một loại cặp xoắn điển hình, và có lẽ là cáp quen thuộc nhất đối với tất cả chúng ta. Bảng sau cung cấp thông tin cơ bản về một số cáp Ethernet.

a.       Category 3

Cáp Category 3, thường được gọi là Cat 3, là cáp xoắn đôi không có vỏ chống nhiễu (unshielded twisted pair – UTP) được thiết kế để truyền dữ liệu đáng tin cậy lên đến 10 Mbit/giây, với băng thông có thể lên tới 16 MHz. Nó là một phần của các tiêu chuẩn cáp đồng được xác định bởi Liên minh Công nghiệp Điện tử và Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông. Cat 3 là định dạng cáp phổ biến vào đầu những năm 1990, nhưng từ đó, nó gần như hoàn toàn được thay thế bằng tiêu chuẩn Cat 5 tương tự, nhưng mang lại tốc độ cao hơn.

 b.       Category 5

Cáp Category 5, thường được gọi là Cat 5, là một loại cáp xoắn đôi không có vỏ chống nhiễu được thiết kế để đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu cao. Tiêu chuẩn thực tế của Cat 5 xác định các tính chất điện cụ thể của dây, nhưng nó thường được đánh giá bằng khả năng Ethernet là 100 Mbit/s. Chỉ định tiêu chuẩn cụ thể của nó là EIA/TIA-568. Cáp Cat 5 thường có ba cặp xoắn mỗi inch, mỗi cặp xoắn gồm 24 dây đồng. Việc xoắn cáp làm giảm hiện tượng nhiễu điện và nhiễu xuyên âm.

Một đặc điểm quan trọng khác là dây dẫn được cách điện bằng nhựa (FEP) có độ phân tán thấp, có nghĩa là hằng số điện môi của nhựa không phụ thuộc nhiều vào tần số. Cần chú ý đặc biệt để giảm thiểu sự không phù hợp trở kháng tại các điểm kết nối.

Cáp Cat 5 thường được sử dụng trong cáp cấu trúc cho mạng máy tính như Fast Ethernet, mặc dù chúng cũng được sử dụng để truyền nhiều tín hiệu khác như dịch vụ thoại cơ bản, token ring và ATM (lên tới 155 Mbit/giây).

c.       Category 5e

Cáp Category 5e là phiên bản nâng cao của Cat 5 để sử dụng với mạng 1000BASE-T (gigabit), hoặc cho các liên kết 100 Base-T đường dài (350 m, so với 100 m đối với Cat 5). Nó phải đáp ứng các tiêu chuẩn EIA/TIA 568A-5. Hầu như tất cả các dây cáp được bán dưới danh nghĩa Cat 5 thực ra là Cat 5e. Các dấu hiệu trên cáp có thể cho bạn biết loại cáp chính xác.

d.       Category 6

Tiêu chuẩn cho Gigabit Ethernet và kết nối khác tương thích ngược với cáp Cat 5, Cat 5e và Cat 3. Cat 6 có đặc điểm kỹ thuật nghiêm ngặt hơn để đề phòng nhiễu xuyên âm và nhiễu hệ thống. Tiêu chuẩn cáp phù hợp cho các kết nối 10BASE-T, 100BASE-TX và 1000BASE-T (Gigabit Ethernet).

e.       Category 7

Category 7 (CAT7), (ISO/IEC 11801:2002 category 7/lớp F), là chuẩn cáp cho Ethernet siêu nhanh và các công nghệ kết nối khác có thể tương thích ngược với cáp Ethernet CAT5 và CAT6 truyền thống. CAT7 có đặc điểm kỹ thuật nghiêm ngặt hơn để phòng hiện tượng nhiễu xuyên âm và nhiễu hệ thống tốt hơn so với CAT6. Để đạt được điều này, vỏ chống nhiễu đã được thêm vào cho từng cặp dây và toàn bộ cáp

Tiêu chuẩn cáp CAT7 đã được tạo ra để cho phép tín hiệu Ethernet 10 gigabit truyền trên 100m cáp đồng. Cáp có 4 cặp dây đồng xoắn, giống như các tiêu chuẩn trước đó. CAT7 có các đầu nối RJ-45 tương thích GG45 kết hợp tiêu chuẩn RJ-45 và một loại kết nối mới để cho phép truyền dữ liệu mượt mà hơn theo tiêu chuẩn mới. Khi kết hợp với đầu nối GG-45, cáp CAT7 có tần số truyền lên tới 600 MHz.

5.       Cáp xoắn đôi T568A và T568B

Hai tiêu chuẩn dây điện thường được sử dụng với cáp xoắn đôi là T568A và T568B. Đây là những tiêu chuẩn viễn thông từ TIA và EIA chỉ định sắp xếp pin cho đầu nối (thường là RJ45) trên cáp UTP hoặc STP. Con số 568 đề cập đến thứ tự mà trong đó các dây trong cáp xoắn đôi được gắn vào đầu nối. Tín hiệu giống hệt nhau đối với cả hai tiêu chuẩn này.

Số pin được đọc từ trái sang phải và các đầu nối theo thứ tự từ trên xuống. Lưu ý rằng các đầu ra của pin vẫn giữ nguyên, và sự khác biệt duy nhất là mã hóa màu của hệ thống dây điện.

6.       Cáp đồng trục – Không chỉ là cáp video

Cáp đồng trục là một loại cáp có dây dẫn bên trong được bao quanh bởi lớp cách điện hình ống, và ngoài cùng là một vỏ chống nhiễu hình ống. Các dây dẫn bên trong và tấm chắn dẫn bên ngoài có cùng trục với nhau. Nhiều cáp đồng trục có lớp vỏ ngoài hoặc vỏ bọc cách nhiệt.

7.       Cáp Capable Optical Fiber (COF)

Cáp quang là một phương tiện truyền dẫn tuyệt vời cho dung lượng dữ liệu cao và hỗ trợ khoảng cách dài. Nó là thành phần không thể thiếu trong bất kỳ mạng cáp quang nào. Nó có lõi sợi thủy tinh bên trong và lớp phủ ngoài bằng cao su, sử dụng chùm ánh sáng thay vì tín hiệu điện để chuyển tiếp dữ liệu. Bởi vì ánh sáng không bị hao hụt theo khoảng cách giống như tín hiệu điện, cáp này có thể truyền tín hiệu trong khoảng cách đo bằng kilomet với tốc độ truyền từ 10 Mbps lên tới 100 Gbps hoặc cao hơn.