Cáp quang là gì? Phân biệt cáp quang Singlemode và Multimode, chọn loại nào cho đúng?

Cáp quang là gì?

Nếu bạn đang tìm hiểu về mạng máy tính, internet, hoặc hạ tầng IT, chắc chắn bạn đã nghe rất nhiều đến cụm từ cáp quang. Nhưng cáp quang thực chất là gì, và nó khác gì so với cáp mạng thông thường?

Nói đơn giản, cáp quang là loại cáp dùng ánh sáng để truyền dữ liệu, thay vì dùng tín hiệu điện như cáp mạng RJ45 hay cáp đồng trục. Nhờ dùng ánh sáng, dữ liệu có thể truyền đi xa hơn, nhanh hơn và ổn định hơn.

Cáp quang thường được dùng trong:

• Hệ thống internet
• Mạng doanh nghiệp
• Trung tâm dữ liệu
• Kết nối giữa các tòa nhà
• Mạng của nhà mạng, ISP

Nếu không có cáp quang, các hệ thống mạng lớn như hiện nay gần như không thể hoạt động được.

Vì sao cáp quang lại quan trọng?

Khi mới học mạng, nhiều người thắc mắc: “Cáp mạng RJ45 dùng vẫn ổn, sao phải dùng cáp quang cho phức tạp?”

Câu trả lời nằm ở giới hạn của cáp đồng.

Cáp mạng thông thường:

• Truyền tối đa khoảng 100 mét
• Tốc độ cao thì dễ suy hao
• Dễ bị nhiễu điện từ

Trong khi đó, cáp quang:

• Truyền được từ vài trăm mét đến hàng chục km
• Tốc độ rất cao
• Gần như không bị nhiễu

Khi mạng mở rộng, khoảng cách xa hơn, số lượng thiết bị nhiều hơn, cáp quang không còn là lựa chọn “cao cấp” mà là lựa chọn bắt buộc.

Cáp quang truyền dữ liệu bằng cách nào?

Nguyên lý của cáp quang nghe có vẻ phức tạp, nhưng thực ra khá dễ hiểu.

Thay vì truyền dữ liệu bằng dòng điện, cáp quang truyền dữ liệu bằng ánh sáng. Ánh sáng này được phát ra từ laser hoặc LED, sau đó chạy dọc theo sợi quang nhờ hiện tượng phản xạ toàn phần.

Dữ liệu được mã hóa thành các xung sáng:

• Có ánh sáng: bit 1
• Không có ánh sáng: bit 0

Nhờ ánh sáng truyền rất nhanh và ít suy hao, dữ liệu có thể đi rất xa mà vẫn giữ được chất lượng.

Cấu tạo cơ bản của cáp quang

Một sợi cáp quang thường gồm các phần sau:

• Lõi quang: nơi ánh sáng truyền đi
• Lớp phản xạ bao quanh lõi
• Lớp bảo vệ
• Lớp vỏ ngoài

Trong đó, lõi quang là phần quan trọng nhất, vì đường kính lõi quyết định rất nhiều đến cách truyền ánh sáng. Và chính từ đây sinh ra hai loại cáp quang phổ biến: singlemode và multimode.

Cáp quang Singlemode là gì?

Cáp quang singlemode là loại cáp quang có lõi rất nhỏ, thường khoảng 9 micromet. Với kích thước lõi nhỏ như vậy, ánh sáng chỉ truyền theo một đường duy nhất.

Nhờ chỉ có một đường truyền ánh sáng, tín hiệu ít bị tán xạ, nên:

• Truyền được rất xa
• Độ ổn định cao

Phù hợp cho mạng trục, mạng diện rộng

Singlemode thường dùng:

• Kết nối giữa các tòa nhà
• Mạng của nhà mạng
• Hạ tầng viễn thông
• Mạng backbone

Cáp quang Multimode là gì?

Cáp quang multimode có lõi lớn hơn, thường là 50 hoặc 62.5 micromet. Lõi lớn cho phép ánh sáng truyền theo nhiều đường khác nhau.

Vì ánh sáng đi theo nhiều đường, nên:

• Khoảng cách truyền ngắn hơn
• Dễ bị tán xạ hơn so với singlemode
• Giá thành rẻ hơn

Multimode thường dùng:

• Trong phòng máy
• Trung tâm dữ liệu
• Kết nối ngắn trong cùng một tòa nhà

Điểm khác nhau cơ bản giữa Singlemode và Multimode

Đây là phần người mới quan tâm nhất, vì rất dễ chọn nhầm.

Khác nhau đầu tiên là kích thước lõi:

• Singlemode: lõi nhỏ 9/125
• Multimode: lõi lớn 50/125 or 62.5/125

Khác nhau thứ hai là khoảng cách truyền:

• Singlemode: vài km đến hàng chục km
• Multimode: vài chục đến vài trăm mét

Khác nhau thứ ba là ứng dụng:

• Singlemode: mạng lớn, mạng trục
• Multimode: mạng nội bộ, khoảng cách ngắn

Khác nhau thứ tư là chi phí:

• Cáp multimode rẻ hơn
• Thiết bị dùng cho singlemode thường đắt hơn

Vì sao singlemode truyền xa hơn multimode?

Nguyên nhân nằm ở cách ánh sáng truyền trong lõi quang.

• Ở singlemode, ánh sáng chỉ đi theo một đường, nên ít va chạm, ít tán xạ, tín hiệu giữ được tốt dù đi rất xa.
• Ở multimode, ánh sáng đi theo nhiều đường khác nhau, đến đích không cùng lúc, nên tín hiệu dễ bị méo và suy hao khi đi xa.

Vì vậy, multimode không phù hợp cho khoảng cách dài.

Nhận biết cáp quang Singlemode và Multimode ngoài thực tế

Trong thực tế, người ta thường phân biệt bằng:

• Màu vỏ cáp
• Ký hiệu in trên cáp

Thông thường:

• Singlemode: vỏ màu vàng
• Multimode: vỏ màu cam hoặc xanh ngọc

Tuy nhiên, màu sắc không phải lúc nào cũng tuyệt đối. Cách chắc chắn nhất vẫn là đọc thông số kỹ thuật in trên cáp.

Cáp quang có dùng riêng lẻ được không?

Cáp quang không hoạt động một mình. Để truyền dữ liệu, bạn cần thêm:

• Module quang
• Switch hoặc router có cổng quang

==> Cáp quang + module quang + thiết bị mạng = hệ thống truyền dẫn hoàn chỉnh.

Nếu chọn sai loại cáp so với module quang, hệ thống sẽ không hoạt động.

Nên chọn cáp quang Singlemode hay Multimode?

Đây là câu hỏi mà gần như ai mới học cũng đặt ra.

Bạn nên chọn singlemode (đơn mốt - đơn mode) nếu:

• Khoảng cách truyền xa
• Kết nối giữa các tòa nhà
• Mạng trục, mạng backbone
• Muốn đầu tư lâu dài

Bạn nên chọn multimode (đa mốt - đa mode) nếu:

• Khoảng cách ngắn
• Dùng trong phòng máy
• Data center
• Muốn tiết kiệm chi phí

Nếu bạn còn phân vân, trong đa số trường hợp, singlemode là lựa chọn an toàn hơn cho hạ tầng lâu dài.

Những lỗi người mới rất hay gặp khi chọn cáp quang

• Nhầm lẫn singlemode và multimode
• Dùng cáp multimode cho khoảng cách xa
• Không kiểm tra cáp có phù hợp với module quang hay không
• Chọn cáp chỉ vì rẻ mà không tính đến nhu cầu thực tế

Những lỗi này không hiếm, và thường khiến hệ thống không hoạt động hoặc hoạt động không ổn định.

Cáp quang có dễ hỏng không?

Cáp quang không dễ hỏng nếu dùng đúng cách, nhưng cũng không “trâu bò” như cáp đồng.

Cần tránh:

• Gập cáp quá mạnh
• Đè vật nặng lên cáp
• Làm bẩn đầu nối quang

Chỉ cần bảo quản cẩn thận, cáp quang có thể dùng rất lâu.

Xu hướng sử dụng cáp quang hiện nay

Hiện nay:

• Singlemode được dùng ngày càng nhiều
• Multimode vẫn phổ biến trong data center
• Tốc độ truyền ngày càng cao
• Hạ tầng quang là nền tảng cho cloud, AI, 5G

Với người mới, hiểu rõ sự khác nhau giữa hai loại là đã đủ nền tảng để học tiếp.

Nếu bạn đang tìm hiểu cáp quang là gì và cách phân biệt cáp quang Singlemode với Multimode thì bài viết cáp quang là gì? Phân biệt cáp quang Singlemode và Multimode và lựa chọn sẽ giúp bạn hệ thống lại kiến thức và đưa ra quyết định phù hợp hơn cho từng nhu cầu sử dụng.

Khi tìm hiểu cáp quang là gì và phân biệt Singlemode với Multimode để chọn đúng, nhiều người cũng cần tham khảo thêm sự khác biệt giữa dây cáp quang và cáp đồng nhằm hiểu rõ ưu nhược điểm của từng loại đường truyền trước khi quyết định sử dụng.

Tổng kết cho người mới bắt đầu

Cáp quang là nền tảng của mạng hiện đại. Việc hiểu:

• Cáp quang là gì
• Singlemode và multimode khác nhau thế nào
• Khi nào nên dùng loại nào

sẽ giúp bạn tránh rất nhiều lỗi khi học và khi làm thực tế.

Câu hỏi thường gặp về cáp quang

Cáp quang có thay thế hoàn toàn cáp mạng không?
Không. Hai loại phục vụ mục đích khác nhau và thường dùng chung.

Người mới nên học cáp quang từ loại nào?
Nên bắt đầu với singlemode vì phổ biến và dùng được nhiều tình huống.

Cáp quang multimode có dùng cho khoảng cách xa được không?
Không phù hợp. Multimode chỉ nên dùng cho khoảng cách ngắn.

Cáp quang có cần cấu hình không?
Không. Cáp quang chỉ là môi trường truyền dẫn, không cần cấu hình.