Hãy tưởng tượng trung tâm dữ liệu của bạn như một đường cao tốc, với các gói dữ liệu là những phương tiện đang tăng tốc. Nếu "con đường" của bạn vẫn dựa vào cáp đồng lỗi thời, thì giống như bạn đang cố gắng đua xe thể thao trên những con đường nông thôn—bạn sẽ không bao giờ đạt được tốc độ tối đa. Đã đến lúc nâng cấp lên mạng cáp quang.
Bài viết này sẽ làm sáng tỏ công nghệ cáp quang, khám phá sự khác biệt giữa sợi quang đơn mode và đa mode, khoa học đằng sau bước sóng và cách tính toán ngân sách suy hao quang học—giúp bạn xây dựng một cơ sở hạ tầng mạng ổn định, hiệu quả. Ngay cả những người ủng hộ cáp đồng kiên định cũng không thể phủ nhận rằng cáp quang đại diện cho tương lai của kết nối trung tâm dữ liệu.
Không giống như cáp xoắn đôi đồng truyền thống, việc lựa chọn cáp quang bắt đầu bằng việc chọn giữa các loại đơn mode và đa mode. Mặc dù sợi quang đơn mode thường có giá cao hơn đa mode, nhưng chỉ riêng giá cả không nên quyết định quyết định của bạn. Sự khác biệt cơ bản nằm ở cách mỗi loại xử lý suy hao tín hiệu.
Suy hao đề cập đến sự suy yếu dần dần của tín hiệu quang khi chúng truyền qua sợi quang, được đo bằng decibel (dB) suy hao. Sợi quang đơn mode vượt trội trong việc giảm thiểu suy hao dB—một lý do chính khiến nó có giá cao hơn. Nhưng điều gì làm cho đơn mode vượt trội và điều này có ý nghĩa gì đối với mạng của bạn?
Sợi quang đơn mode có lõi đường kính siêu mỏng 9 micron, cho phép ánh sáng truyền đi với sự phản xạ tối thiểu gây ra suy hao. Điều này làm cho đơn mode lý tưởng cho các kết nối đường dài và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn.
Ngược lại, sợi quang đa mode thường có đường kính lõi là 50 hoặc 62,5 micron (tùy thuộc vào chế độ được chọn). Mặc dù suy hao vẫn không đáng kể trên các khoảng cách ngắn, nhưng lõi lớn hơn tạo ra nhiều phản xạ ánh sáng hơn khi khoảng cách tăng lên, gây khó khăn cho việc truyền đường dài.
Việc hiểu khi nào nên sử dụng đa mode so với đơn mode là rất quan trọng. Ngoài ra, việc lựa chọn bước sóng sẽ ảnh hưởng đáng kể đến suy hao.
Truyền thông cáp quang chủ yếu sử dụng ba bước sóng: sợi quang đa mode hoạt động ở 850nm và 1300nm, trong khi đơn mode sử dụng 1550nm (1310nm cũng hoạt động cho đơn mode nhưng ít được ứng dụng hơn). Các bước sóng này được chọn một cách chiến lược gần các điểm hấp thụ bằng không của nước, vì nếu không, sự hấp thụ hơi nước sẽ làm suy giảm tín hiệu. Việc lựa chọn bước sóng cuối cùng phụ thuộc vào chi phí và một yếu tố suy hao khác: tán xạ.
Tán xạ xảy ra khi tín hiệu ánh sáng va chạm với các nguyên tử thủy tinh và thay đổi hướng trong quá trình truyền. Các bước sóng ngắn hơn (850nm) gặp phải sự tán xạ nghiêm trọng hơn. Khi bước sóng tăng lên, các hiệu ứng tán xạ giảm đi. Điều này giải thích tại sao sợi quang đơn mode (sử dụng bước sóng 1550nm) thể hiện suy hao thấp hơn và duy trì chất lượng tín hiệu tốt hơn trên các khoảng cách xa.
Cuối cùng, tất cả các yếu tố này đều hội tụ vào một câu hỏi quan trọng: bạn đang mất bao nhiêu ánh sáng và điều này sẽ tác động như thế nào đến mạng của bạn?
Mọi mạng quang thụ động (PON) đều có ngân sách suy hao—tổn thất tín hiệu tối đa theo lý thuyết mà mạng phải trải qua. Số liệu này giúp chọn cáp và liên kết thích hợp đồng thời cung cấp các điểm chuẩn để cài đặt đúng cách.
Hãy thận trọng khi tính toán ngân sách suy hao quang học, vì hiện tại không có tiêu chuẩn công nghiệp nào tồn tại, cho phép các nhà sản xuất tự do điều chỉnh thông số kỹ thuật của sản phẩm. Tuy nhiên, bạn nên tập trung vào ba lĩnh vực chính để đo suy hao cáp quang:
Ba chủ đề này đại diện cho kiến thức cáp quang thiết yếu cho các kiến trúc sư mạng hiện đại. Tất nhiên, các cuộc thảo luận về kết nối mạng mở rộng ra ngoài những điều cơ bản này. Một số chủ đề bổ sung đáng được xem xét khi thiết kế cơ sở hạ tầng cáp quang.
Hãy tưởng tượng trung tâm dữ liệu của bạn như một đường cao tốc, với các gói dữ liệu là những phương tiện đang tăng tốc. Nếu "con đường" của bạn vẫn dựa vào cáp đồng lỗi thời, thì giống như bạn đang cố gắng đua xe thể thao trên những con đường nông thôn—bạn sẽ không bao giờ đạt được tốc độ tối đa. Đã đến lúc nâng cấp lên mạng cáp quang.
Bài viết này sẽ làm sáng tỏ công nghệ cáp quang, khám phá sự khác biệt giữa sợi quang đơn mode và đa mode, khoa học đằng sau bước sóng và cách tính toán ngân sách suy hao quang học—giúp bạn xây dựng một cơ sở hạ tầng mạng ổn định, hiệu quả. Ngay cả những người ủng hộ cáp đồng kiên định cũng không thể phủ nhận rằng cáp quang đại diện cho tương lai của kết nối trung tâm dữ liệu.
Không giống như cáp xoắn đôi đồng truyền thống, việc lựa chọn cáp quang bắt đầu bằng việc chọn giữa các loại đơn mode và đa mode. Mặc dù sợi quang đơn mode thường có giá cao hơn đa mode, nhưng chỉ riêng giá cả không nên quyết định quyết định của bạn. Sự khác biệt cơ bản nằm ở cách mỗi loại xử lý suy hao tín hiệu.
Suy hao đề cập đến sự suy yếu dần dần của tín hiệu quang khi chúng truyền qua sợi quang, được đo bằng decibel (dB) suy hao. Sợi quang đơn mode vượt trội trong việc giảm thiểu suy hao dB—một lý do chính khiến nó có giá cao hơn. Nhưng điều gì làm cho đơn mode vượt trội và điều này có ý nghĩa gì đối với mạng của bạn?
Sợi quang đơn mode có lõi đường kính siêu mỏng 9 micron, cho phép ánh sáng truyền đi với sự phản xạ tối thiểu gây ra suy hao. Điều này làm cho đơn mode lý tưởng cho các kết nối đường dài và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn.
Ngược lại, sợi quang đa mode thường có đường kính lõi là 50 hoặc 62,5 micron (tùy thuộc vào chế độ được chọn). Mặc dù suy hao vẫn không đáng kể trên các khoảng cách ngắn, nhưng lõi lớn hơn tạo ra nhiều phản xạ ánh sáng hơn khi khoảng cách tăng lên, gây khó khăn cho việc truyền đường dài.
Việc hiểu khi nào nên sử dụng đa mode so với đơn mode là rất quan trọng. Ngoài ra, việc lựa chọn bước sóng sẽ ảnh hưởng đáng kể đến suy hao.
Truyền thông cáp quang chủ yếu sử dụng ba bước sóng: sợi quang đa mode hoạt động ở 850nm và 1300nm, trong khi đơn mode sử dụng 1550nm (1310nm cũng hoạt động cho đơn mode nhưng ít được ứng dụng hơn). Các bước sóng này được chọn một cách chiến lược gần các điểm hấp thụ bằng không của nước, vì nếu không, sự hấp thụ hơi nước sẽ làm suy giảm tín hiệu. Việc lựa chọn bước sóng cuối cùng phụ thuộc vào chi phí và một yếu tố suy hao khác: tán xạ.
Tán xạ xảy ra khi tín hiệu ánh sáng va chạm với các nguyên tử thủy tinh và thay đổi hướng trong quá trình truyền. Các bước sóng ngắn hơn (850nm) gặp phải sự tán xạ nghiêm trọng hơn. Khi bước sóng tăng lên, các hiệu ứng tán xạ giảm đi. Điều này giải thích tại sao sợi quang đơn mode (sử dụng bước sóng 1550nm) thể hiện suy hao thấp hơn và duy trì chất lượng tín hiệu tốt hơn trên các khoảng cách xa.
Cuối cùng, tất cả các yếu tố này đều hội tụ vào một câu hỏi quan trọng: bạn đang mất bao nhiêu ánh sáng và điều này sẽ tác động như thế nào đến mạng của bạn?
Mọi mạng quang thụ động (PON) đều có ngân sách suy hao—tổn thất tín hiệu tối đa theo lý thuyết mà mạng phải trải qua. Số liệu này giúp chọn cáp và liên kết thích hợp đồng thời cung cấp các điểm chuẩn để cài đặt đúng cách.
Hãy thận trọng khi tính toán ngân sách suy hao quang học, vì hiện tại không có tiêu chuẩn công nghiệp nào tồn tại, cho phép các nhà sản xuất tự do điều chỉnh thông số kỹ thuật của sản phẩm. Tuy nhiên, bạn nên tập trung vào ba lĩnh vực chính để đo suy hao cáp quang:
Ba chủ đề này đại diện cho kiến thức cáp quang thiết yếu cho các kiến trúc sư mạng hiện đại. Tất nhiên, các cuộc thảo luận về kết nối mạng mở rộng ra ngoài những điều cơ bản này. Một số chủ đề bổ sung đáng được xem xét khi thiết kế cơ sở hạ tầng cáp quang.
