Thách thức gặp phải khi đo kiểm mạng cáp quang và cáp đồng

Thứ năm, 12 Tháng 11 2015 14:08   - Tầm nhìn mạng số 20

Bên cạnh việc lựa chọn đúng phương pháp để chứng nhận hệ thống cáp, việc lựa chọn máy đo kiểm đạt tiêu chuẩn và có chất lượng tốt cần được đảm bảo.

Bản chất con người luôn tìm kiếm cách tối ưu hóa công việc của mình. Tuy nhiên, không thành công nào có được mà không trải qua khó khăn. Trong lĩnh vực đo kiểm, khó khăn đó chính là phải đảm bảo thực hiện đầy đủ các bước theo đúng quy trình và tiêu chuẩn. Một kỹ sư CNTT cho biết, mặc dù họ thiết kế một hệ thống mạng hoàn chỉnh nhưng vẫn gặp nhiều thách thức khi đo kiểm và vận hành. Bài viết dưới đây sẽ phân tích những khó khăn thực tế khi đo kiểm hạ tầng mạng cáp quang và cáp đồng hỗ trợ ứng dụng 1 Gbps và 10 Gbps mà kỹ sư CNTT thường gặp phải.

Lựa chọn nguồn phát khi ĐO KIỂM sợi QUANG

Khi chọn cáp quang OM3 hoặc OM4 để triển khai cho hệ thống cáp cấu trúc, nguồn phát quang cần là VCSEL – nguồn phát quang có phổ ánh sáng hẹp hơn LED, phát ra ánh sáng tập trung thành một điểm rất nhỏ giúp tín hiệu truyền hiệu quả hơn. Được xem là phương thức truyền tín hiệu quang tốt nhất trên cáp quang multimode với ứng dụng Gigabit và Fiber Channel (đường truyền kết nối từ thiết bị chủ động đến thiết bị lưu trữ dữ liệu tốc độ 32 Gbps hoặc cao hơn), nguồn phát quang VCSEL hiện được sử dụng cho ứng dụng 10 Gbps. Ngoài ra, có thể dùng VCSEL cho ứng dụng 40 Gbps và 100 Gbps khi sử dụng cáp quang multimode OM3 hoặc OM4. Ở bước sóng 850 nm và 1300 nm, VCSEL đạt tần số điều chế cao đến 10 GHz, cao hơn nhiều so với nguồn phát quang LED. Với mạng cáp quang truyền dữ liệu 100 Mbps, ta cần sử dụng nguồn phát quang LED - cũng hoạt động ở bước sóng 850 nm (trung bình từ 800-900 nm) và 1300 nm (trung bình từ 1250-1350 nm) nhưng ở tần số điều chế rất thấp, tối đa chỉ 600 MHz.

Trong báo cáo kết quả đo kiểm, chiều dài giới hạn của cáp quang là 2000 m đối với liên kết 10/100 Mbps, theo tiêu chuẩn không thể truyền ứng dụng 1 Gbps hoặc 10 Gbps với cùng khoảng cách nếu sử dụng nguồn phát quang LED. Phiên bản trước đây của tiêu chuẩn TIA-568 có đề cập cho phép cáp trục quang multimode truyền đến 2000 m, nhưng sau này TIA-568-C.0 đã loại bỏ chiều dài cho phép của cáp multimode để tránh gây nhầm lẫn cho các nhà thiết kế hệ thống mạng và người dùng. Phụ lục D tiêu chuẩn TIA-568-C.0 có thể hiện thêm biểu đồ liệt kê khoảng cách hỗ trợ và mức suy hao trên thực tế. Ví dụ:Khoảng cách có thể truyền ứng dụng 10 Gb Ethernet với cáp quang multimode OM3 và OM4 lần lượt là 300 m và 550 m.

Khoảng cách truyền tối đa của cáp quang multimode với ứng dụng 10 Gbps

Nguồn phát quang VCSEL có thể đạt băng thông lên đến 2000 - 4700 MHz-km với tốc độ truyền tải dữ liệu 10 Gbps. Trong khi đó, nguồn phát quang LED chỉ giới hạn ở mức băng thông 200 - 600 MHz-km với tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa là 622 Mbps.

Vì vậy, khi chọn loại cáp quang, ta cần biết băng thông của từng loại và ứng dụng mà chúng có thể hỗ trợ để có được lựa chọn chính xác. Ví dụ: Với mạng LAN tốc độ cao 10 Gbps, ta nên sử dụng nguồn phát quang VCSEL để đạt được hiệu quả truyền dữ liệu tối ưu. Bởi vì, nguồn phát quang VCSEL có quang phổ rất hẹp, ánh sáng tập trung tại khu vực rất nhỏ so với nguồn phát quang LED nên tín hiệu truyền tốt hơn.

Phương pháp ĐO KIỂM CÁP ĐỒNG

Theo tiêu chuẩn quốc tế, có hai phương pháp đo kiểm cáp đồng: Do channel (đo toàn tuyến, bao gồm cả cáp đấu nối ở hai đầu) và đo permanent link (đo từ thanh đấu nối cáp đến ổ cắm mạng người dùng, bao gồm các khớp nối nếu có). Thông thường, nhà thầu thường chọn phương pháp đo channel vì dễ PASS hơn so với phương pháp đo permanent link vì các lý do sau:

  • Theo tiêu chuẩn TIA, đo channel được cộng thêm 20% giá trị suy hao cho phép vì phương pháp đo này bao gồm dây nhảy ở hai đầu. Tuy nhiên, cáp đấu nối thường được đúc sẵn tại nhà máy nên mức suy hao không đáng kể. Suy hao chủ yếu nằm ở đoạn từ thanh đấu nối cáp đến ổ cắm mạng. Do đó, nếu được cộng thêm 20%, hệ thống được đo kiểm sẽ dễ dàng PASS.
  • Cáp đấu nối dùng để đo kiểm theo phương pháp permanent link có thể được dùng đo kiểm nhiều kết nối mạng khác nhau.
  • Đầu RJ-45 của cáp đấu nối cắm vào máy đo kiểm thì không được kiểm tra.
  • Chiều dài cho phép khi đo channel lên đến 100 m, bao gồm cả cáp đấu nối.

Tuy nhiên, phương pháp đo channel thường không được khuyến khích vì không đánh giá chính xác chất lượng hệ thống mạng sau khi thi công, cáp đấu nối ở hai đầu kết nối thường xuyên bị thay đổi (cáp đấu nối sử dụng khi đo kiểm khác với dây nhảy sử dụng trên thực tế, hoặc sử dụng một cáp đấu nối  đo kiểm cho nhiều vị trí kết nối mạng khác nhau…). Ngược lại, đo kiểm tất cả các kết nối theo phương pháp permanent link sẽ xác định chính xác từng kết nối mạng có đáp ứng đúng tiêu chuẩn kỹ thuật không. Điều này rất quan trọng vì kết quả đo kiểm sẽ là tài liệu khi nghiệm thu hoặc sử dụng làm tài liệu bảo hành. Nếu không đo kiểm nghiêm ngặt hệ thống mạng khi triển khai, đơn vị thi công sẽ mất rất nhiều thời gian khắc phục sự cố sau này vì toàn bộ hệ thống cáp đều được thi công âm tường và âm trần. Do đó, các nhà sản xuất cáp khuyến khích người dùng đo kiểm theo permenant link với những lợi ích mang lại như sau:

  • Xác nhận chính xác liên kết từ thanh đấu nối cáp đến ổ cắm mạng người dùng đạt tiêu chuẩn.
  • Kiểm tra thông mạch, sơ đồ đấu dây (wiremap) tại thanh đấu nối cáp và ổ cắm mạng đúng chuẩn T568A/T568B.
  • Chiều dài tối đa đối với cáp ngang là 90 m, không tính cáp đấu nối ở hai đầu.
  • Các thông số đo kiểm nghiêm ngặt hơn, sẽ rất khó PASS nếu không thi công đúng tiêu chuẩn.
  • Kết quả đo kiểm không bao gồm cáp đấu nối.
  • Đo kiểm tất cả những liên kết đã được lắp đặt sẵn nhưng chưa cần sử dụng đến.

MÁY ĐO KIỂM

Bên cạnh việc lựa chọn đúng phương pháp để đo kiểm hệ thống cáp, ta cần lựa chọn máy đo kiểm đạt tiêu chuẩn và có chất lượng tốt. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy đo kiểm từ chất lượng rất tốt đến chất lượng rất kém. Vì vậy, kỹ sư  nên lựa chọn loại máy đo kiểm được sản xuất và phân phối bởi những thương hiệu lớn, uy tín và được nhiều hãng sản xuất cáp trên thế giới tin dùng. Ngoài ra, để đảm bảo đo kiểm đạt hiệu quả tối ưu, máy đo kiểm cần phải đảm bảo các yếu tố sau:

  1. Máy đo kiểm phải cập nhật firmware phiên bản mới nhất.
  2. Máy đo kiểm phải có bộ tiêu chuẩn mới nhất của các tổ chức uy tín trên thế giới.
  3. Cân chỉnh máy đo định kỳ theo đúng tiêu chuẩn.
  4. Kết quả đo kiểm được lưu trữ bằng cả hai tập tin *.pdf và *.flw
  5. Kết quả đo kiểm cáp được đặt tên theo tiêu chuẩn, đồng bộ với nhãn đánh trên dây cáp, thanh đấu nối và ổ cắm mạng.
  6. Khi đo kiểm nên sử dụng nguồn phát quang phù hợp với loại cáp quang. Cáp quang multimode thực hiện đo ở bước sóng 850 nm và 1300 nm. Cáp quang singlemode thực hiện đo ở bước sóng 1310 nm và 1550 nm. Khi thực hiện đo kiểm hai chiều (bi-directional), cần khai báo chính xác số lượng khớp nối và mối hàn.

KẾT LUẬN

Tiến hành đo kiểm cáp quang và cáp đồng theo đúng tiêu chuẩn sẽ đảm bảo khả năng vận hành, tối đa hóa hiệu suất và thời gian hoạt động của hệ thống mạng. Ngoài ra, việc kiểm định nghiêm ngặt hệ thống cáp cố định sẽ hạn chế những rủi ro, khó khăn, tránh mất nhiều thời gian để khắc phục sự cố sau này.



Bài viết xem thêm