Cáp đồng trục Ethernet Thick và Thin. Cáp xoắn đôi có bọc đối với Cáp xoắn đôi không bọc

Ban đầu tất cả các mạng dùng một số loại cáp để kết nối các máy tính trên mạng với nhau. Cho dù nhiều loại mạng không dây có trên thị trường hôm nay, nhiều mạng văn phòng và gia đình vẫn dùng cáp xoắn đôi Ethernet. Thỉnh thoảng bạn có thể vẫn tìm một số mạng trên cơ sở cáp đồng trục Thick hay Thin.

Cáp đồng trục Ethernet Thick và Thin

Phiên bản đầu tiên của Ethernet trên hệ cáp đồng trục. Dạng đầu tiên của Ethernet, IOBASE-5, dùng cáp đồng trục thick (gọi là Thicknet) không gắn trực tiếp vào NIC. Một thiết bị gọi là Giao diện bộ gắn kèm (AUI: attachment unit interface) chạy từ đầu cắm DB-I5 ở phía sau cùng, NIC đến cáp này. Cáp có một lỗ khoan qua nó để cho “vampire tap” kết nối đến cáp. NIC được thiết kế để dùng với cáp Thick hầu như không thấy ở phần cứng ngày nay.

Card Ethernet 10BASE-2 dùng đầu nối BNC (Bayonet-Neill-Concelman) ớ phía sau của NIC. Mặc dù cáp đồng trục Thin (được gọi là Thinnet hay RG-58) dùng với Ethernet 10BASE- 2 có đầu nối chốt ngạnh (bayonet connector) gắn với đầu nối BNC trên card, cấu hình này không đúng sẽ không hoạt động. Thay vào đó, đầu nối T BNC gắn vào phía sau card, cho cáp Thin Ethernet kết nối được với cả hai đầu của T (cho máy tính ở phía giữa mạng) hay chì một đầu (cho máy tính ờ phía cuối mạng). Một đầu cắm cuối 50-ohm kết nối đầu kia của T để kết thúc một lưới mạng và ngăn các tín hiệu sai không gửi đến các máy tính khác trong mạng. Một số card Ethernet đầu tiên được thiết kế để kết nối cáp Thick (AUI/DB-I5). Thin (RG-58) và UTP (RJ-45). Card kết hợp có đầu nối BNC lẫn RJ-45 vẫn hiện diện trên thị trường thiết bị nhưng chỉ chạy tốc độ Ethernet 10Mbps tiêu chuẩn. 

Cáp xoắn đôi

Cáp xoắn đôi như tên hàm ý: các dây dẫn được cách điện trong vỏ bảo vệ với số dây xoắn quy định cho mỗi chân. Xoắn các dây dẫn làm giảm ảnh hưởng của nhiễu điện từ (có thể được phát sinh từ những cáp gần nhau, động cơ điện và ánh sáng huỳnh quang) trên các tín hiệu được truyền tải. Cáp xoắn đôi có bọc (STP: Shielded twisted pair) nhắc đến lượng phủ cách điện xung quanh cụm dây dẫn và do đó chì khả năng miễn nhiễm nhiễu. Bạn có thể quen thuộc với cáp xoắn đôi không bọc (UTP: unshielded twisted-pair); nó thường được dùng cho dây điện thoại. 

Cáp xoắn đôi có bọc đối với Cáp xoắn đôi không bọc

Khi hệ cáp được phát triển để dùng với các máy tính, đầu tiên nó được nghĩ là bảo vệ cáp khỏi nhiễu từ bên ngoài là cách tốt nhất để giảm nhiễu và cho tốc độ truyền tải nhanh hơn. Tuy nhiên, khám phá ra rằng xoắn các cặp cáp là cách hữu hiệu hơn để ngăn chặn nhiễu phá hỏng việc truyền tải. Trước đó hệ cáp dựa trên cáp được bảo vệ hơn là cáp không được bảo vệ thường được sử dụng ngày nay.

Cáp có học có một sô liên quan đến tiếp đất đặc biệt bởi vì một, và chỉ một, đầu của cáp có bọc tiếp đất; các vấn đề phát sinh khi con người không cố ý gây ra các vòng tiếp đất (xảy ra bởi sự kết nối hai đầu) hay làm vỏ bảo vệ hoạt động như một ăng-ten do nó không được tiếp đất.

Các vòng tiếp đất được tạo ra khi hai nền đất khác nhau được nối với nhau. Đây là trường hợp xấu do mỗi mặt đất có thể có điện thế hơi khác nhau, dẫn đến một mạch có điện áp thấp nhưng cường độ dòng điện vô hạn. Điều này gây ra một căng thẳng quá mức trên các thành phần điện và có thể gây cháy.

Phần lớn các lắp đặt Ethernet và Fast Ethernet sử dụng hệ cáp UTP do sự linh hoạt vật lý và kích cỡ nhỏ của cáp với đầu nối làm sắp xếp cáp theo tuyến rất dễ dàng. Tuy nhiên, sự thiếu vật liệu cách điện làm nhiễu từ ánh đèn huỳnh quang, thang máy và các hệ thống báo động (trong số các thiết bị khác) thành một sự cố lớn. Nếu lắp đặt UTP, bạn cần dẫn cáp khởi nguồn gây nhiễu, sử dụng một vỏ bọc ngoài hay thay thế UTP thành STP gần các nguồn nhiều.

Bốn loại cáp xoắn đôi không bọc tiêu chuẩn hiện có và được dùng ờ các mức độ khác nhau:

• Cáp Category 3 – Loại cáp UTP này dành cho mạng Ethernet cũng giống như loại dùng cho dây điện thoại kinh doanh. Cáp này được biết như Category 3, hay cáp UTP phân bậc thoại, được đo theo mức định lượng khả năng truyền dữ liệu của cáp. Bán thân cáp là 24 AWG (American Wire Gauge, một tiêu chuẩn đo đường kính của dây) và đồng được mạ thiếc với các dây dẫn đặc, với kháng đặc trưng 100 – 105 ohm và tối thiểu hai xoắn cho một chân. Cáp Category 3 lỗi thời bởi vì nó chỉ đáp ứng cho các mạng chạy lên tới 16Mbps, vì vậy nó không thể dùng cho Fast hay Gigabit Ethernet.
• Cáp Category 5 – Loại mạng nhanh hơn yêu cầu mức tốc độ lớn hơn. Fast Ethernet (100BASE-TX) dùng hai cặp dây tương tự như I0BASE-T, nhưng Fast Ethernet cần trở kháng lớn hơn đối với xuyên âm và sự suy giảm tín hiệu. Do đó, hệ cáp UTP Category 5 cần thiết cho 100BASE-TX Fast Ethernet. Mặc dù phiên bản I00BASE-T4 của Fast Ethernet sử dụng các cặp bốn dây của cáp Category 3, loại Fast Ethernet này thì không được hỗ trợ rộng rãi và trên thực tế đã biến mất khỏi thị trường. Nếu thử chạy Fast Ethernet 100BASE-TX qua cáp Category 3, bạn sẽ có một mạng chậm và không đáng tin cậy. Cáp Category 5 thường được gọi là CAT 5 và cũng được xem như cáp Class D.

Nhiều nhà cung cấp cũng bán dạng mở rộng của cáp Category’ 5 gọi là Category 5e (cụ thể Addendum 5 của tiêu chuẩn cáp ANS1/TIA/EIA-568-A). Cáp Category 5e được dùng trong vị trí cáp Category 5 và đặc biệt rất phù hợp cho mạng Fast Ethernet, mạng có thể được nâng cấp lên Gigabit Ethernet trong tương1ai. Hệ cáp Category 5e phải vượt qua vài kiểm tra không được yêu cầu cho hệ cáp Category 5. Mặc dù bạn có thể sử dụng cả cáp Category 5 lẫn Category 5e trên mạng Gigabit Ethernet (1000BASE-TX), cáp Category 5e cho tốc độ truyền tốt hơn và mức an toàn về truyền dữ liệu đáng tin cậy lớn hơn.

• Cáp Category 6 (cũng được gọi là CAT 6 hay Class E) được dùng trong vị trí cáp CAT 5 hay 5e và dùng cùng đầu nối RJ-45 như cáp CAT 5 và 5e. Cáp CAT 6 có dải tần 1 MHz – 250MHz, so sánh với dải tần của cáp CAT 5 và 5e 1 MHz-100MHz.
• Category 7 (cùng được gọi là CAT 7 hay Class F) là tiêu chuẩn cáp mới nhất, có dải tần !MHz-600MHz, làm giảm sự tri hoàn truyền và độ lệch chậm trễ (delay skew). Điều này cho phép cáp mạng dài hơn và số lượng máy trạm lớn hơn trên một hệ mạng. CAT 7 dùng đầu nối GG45 do Nexans chế tạo. Đầu nối này tương tự đầu nối RJ-45 nhưng có thêm bốn điểm tiếp xúc thêm. Đầu nối GG45 chứa một mạch chủ yếu kích hoạt tối đa tám trong 12 điểm tiếp xúc. Tám điểm tiếp xúc trên được dùng cho hoạt động 250MHz (CAT 6), trong khi tám điểm tiếp xúc trên các cạnh ngoài được dùng cho hoạt động 600MHz (CAT 7). Chỉ có tám điểm tiếp xúc được dùng ở cùng thời điểm. Mặt khác, đầu nối này được thiết kế để tương thích ngược với cáp dùng với đầu nối RJ-45 trong khi hỗ trợ tiêu chuẩn mới hơn.

Chú ý:

Nếu chọn lắp đặt cáp UTP Category 5/5e, đảm bảo tất cả đầu nối, hộp gắn tường và các thành phần cứng khác liên quan khác cũng phù hợp Category 5. Nếu bạn đang cố gắng kết cáp Category 5 trên mạng Fast Ethernet, dùng đầu nối cho Category 5 hay tốt hơn; nếu không bạn sẽ tạo ra một phần không đủ tiêu chuẩn có thể làm hỏng mạng.

Chọn loại cáp Category 5/5e/6/7 đúng cũng quan trọng. Dùng cáp PVC đặc làm cáp mạng tương ứng với sự lắp đặt cố định. Tuy nhiên, cáp sợi đắt hơn một tý này là lựa chọn tốt hơn cho máy tính xách tay hay dây dẫn tạm thời không dài hơn 10 feet (ví dụ từ máy tính đến ổ cắm tường) do nó nhiều linh hoạt và do đó có khả năng chịu đựng sự biến động tần số.

Nếu dùng các ống thông khí hay trần treo để chạy cáp, bạn nên dùng cáp đi trên hệ thống thông gió (Plenum cable), không phát ra các khói gây hại khi bị hỏa hoạn. Nó rất mắc tiền, nhưng vấn đề an toàn là lý do trên hết để dùng nó.