Phân loại cáp UTP và vai trò trong hệ thống mạng

Cáp mạng UTP đã trở thành yếu tố không thể thiếu, đảm bảo tốc độ và hiệu suất cho mọi hệ thống mạng. Tuy nhiên, liệu bạn đã thực sự hiểu rõ về cách phân loại và cách chúng tác động đến trải nghiệm mạng của mình chưa? Trong bài viết dưới đây sẽ giúp bạn khám phá và tìm hiểu điều đó, cũng như vai trò của chúng trong việc duy trì kết nối mạng ổn định và nhanh chóng.

Cáp UTP và vai trò trong hệ thống mạng

Định nghĩa

UTP (Unshielded Twisted Pair) là cặp xoắn không bị che chắn, loại cáp này được sử dụng phổ biến trong các hệ thống mạng, đặc biệt là mạng LAN. Cáp UTP được cấu tạo từ các sợi dây đồng xoắn lại thành cặp với nhau, việc này giúp giảm thiểu nhiễu điện từ từ các nguồn bên ngoài và giữa các cặp dây với nhau.

Vai trò của cáp UTP trong hệ thống mạng

• Truyền dữ liệu trong mạng LAN, mang tín hiệu mạng từ thiết bị này sang thiết bị khác.
• Giảm nhiễu điện từ, giúp tín hiệu truyền qua cáp ổn định hơn và ít bị ảnh hưởng bởi các tín hiệu nhiễu từ bên ngoài.
• Cáp UTP có chi phí thấp hơn, dễ lắp đặt và bảo trì hơn so với các loại cáp mạng khác như: cáp STP hay cáp quang, giúp tiết kiệm chi phí.
• Cáp có tính linh hoạt cao, dễ dàng lắp đặt và thay đổi cấu trúc mạng, phù hợp với nhiều loại thiết bị mạng khác nhau như: router, switch, và modem.

Cấu tạo cáp UTP

Lõi dẫn điện

Lõi dây điện của cáp thường được làm từ đồng, có chức năng dẫn truyền tín hiệu mạng. Lõi dây thường có 2 kiểu tùy thuộc vào chất lượng và yêu cầu của cáp.

• Lõi đồng rắn được làm từ một sợi đồng duy nhất và có độ dày nhất định, thường sử dụng cho các ứng dụng cố định như: cáp đi âm tường, đi trên trần nhà hay trong ống dẫn. Loại lõi này có khả năng dẫn tín hiệu tốt hơn, ổn định hơn khi truyền tải tín hiệu xa, nhưng không linh hoạt bằng lõi đồng mềm.
• Lõi đồng mềm được tạo thành từ nhiều sợi đồng nhỏ xoắn lại với nhau thành một lõi dây, giúp tăng tính linh hoạt. Loại lõi này phù hợp với các ứng dụng di động đòi hoải sự chịu đựng, có thể uốn cong, di chuyển mà không bị gãy hoặc bị hỏng dễ dàng.

Mỗi dây dẫn được bọc lớp cách điện, tạo thành các cặp dây xoắn lại với nhau để giảm thiểu nhiễu xuyên âm.

Trong cáp UTP chuẩn, có 4 cặp dây, tức là 8 dây dẫn riêng biệt.

Vỏ bọc nhựa của từng dây

Vỏ bọc nhựa của từng dây trong cáp được làm từ các vật liệu cách điện (nhựa PVC). Lớp cách điện này giúp cách ly các dây dẫn với nhau, ngăn chặn hiện tượng chập điện và ảnh hưởng từ nhiễu bên ngoài, đồng thời góp phần quan trọng trong việc duy trì chất lượng tín hiệu truyền tải.

Một số loại cáp UTP cao cấp sử dụng nhựa không chứa hologen LSZH (Low Smoke Zero Halogen) giúp hạn chế khí độc và khói khi gặp nhiệt độ cao, thích hợp cho các môi trường nhạy cảm: tòa nhà kín hoặc môi trường dễ cháy

Cặp dây xoắn

Đặc điểm nổi bật:

• Mỗi cặp dây bao gồm hai sợi dây dẫn được xoắn lại với nhau, tạo thành một “cặp xoắn” để giảm thiểu nhiễu điện từ (EMI) từ môi trường bên ngoài và giảm nhiễu xuyên âm (crosstalk) giữa các cặp dây bên trong cáp.
• Mức độ xoắn của mỗi cặp có thể khác nhau để tối ưu khả năng giảm nhiễu.

Cáp UTP thường có 4 cặp dây xoắn (8 dây), các cặp này được mã hóa màu sắc để dễ nhận biết, dễ sắp xếp và đấu nối. Các mã màu này theo chuẩn TIA/EIA-568 để thuận tiện cho việc đấu nối đúng cách khi bấm đầu cáp mạng.

• Xanh dương và xanh dương sọc trắng.
• Cam và cam sọc trắng.
• Xanh lá cây và xanh lá cây sọc trắng.
• Nâu và nâu sọc trắng.

Lớp vỏ bọc bên ngoài

Lớp vỏ bọc bên ngoài là lớp bảo vệ bên ngoài cùng, có vai trò bảo vệ các cặp dây xoắn bên trong khỏi các tác động vật lý và môi trường.

Chất liệu vỏ:

• PVC loại nhựa phổ biến, bền, có khả năng chống cháy ở mức độ nhất định và giá thành thấp.
• LSZH loại nhựa không chứa halogen, không phát ra khí độc khi cháy, giúp an toàn hơn trong các sự cố hỏa hoạn.
• PE loại này thường sử dụng cho các loại cáp ngoài trời, chịu được các điều kiện khắc nghiệt của môi trường như: mưa, nắng và nhiệt độ cao.

Chức năng chính:

• Giúp bảo vệ cáp khỏi các tác động vật lý như: gãy, đứt, hoặc tổn hại do va đập.
• Lớp vỏ ngoài chống thấm nước và ngăn ngừa bụi bẩn xâm nhập vào bên trong cáp, gây ảnh hưởng đến tín hiệu.
• Cáp UTP ngoài trời, lớp vỏ PE hoặc các vật liệu khác có khả năng chống tia UV và chịu đựng các tác động của hóa chất trong môi trường ngoài trời.

Các loại cáp UTP phổ biến

Cat5 (Category 5)

• Hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 100 Mbps.
• Khả năng hoạt động ở băng thông 100 MHz.
• Khả năng truyền tải tín hiệu hiệu quả ở khoảng cách tối đa lên đến 100m
• Thích hợp cho các ứng dụng mạng cũ hoặc những mạng LAN nhỏ.

Ứng dụng của dây cáp Cat5:

• Cat5 được sử dụng chủ yếu cho các mạng LAN truyền thống, hỗ trợ kết nối máy tính, router, switch, và các thiết bị mạng khác.
• Kết nối modem hoặc thiết bị mạng.
• Hệ thống điện thoại và mạng điện thoại nội bộ.

Cat5e (Category 5 Enhanced)

Cat5e là phiên bản cải tiến của Cat5, hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 1 Gbps (1000 Mbps) ở khoảng cách tối đa 100m.

Hoạt động ở băng thông 100 MHz, giảm nhiễu xuyên âm (crosstalk) tốt hơn Cat5.

Ứng dụng phổ biến của dây cáp Cat5e

• Cat5e rất phổ biến trong các mạng LAN hiện đại, hỗ trợ kết nối máy tính, router, switch và các thiết bị mạng khác.
• Hỗ trợ kết nối internet tốc độ cao, thích hợp cho việc truyền tải dữ liệu lớn, chơi game trực tuyến, và phát video HD.
• Sử dụng trong các hệ thống điện thoại VoIP cho phép truyền tải âm thanh qua mạng IP.

Cat6 (Category 6)

• Hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 10 Gbps ở khoảng cách 37-55 mét, hoặc 1 Gbps ở khoảng cách 100 mét.
• Hoạt động ở băng thông 250 MHz.
• Cáp Cat6 có lớp phân cách bên trong giữa các cặp dây để giảm nhiễu xuyên âm và nhiễu từ môi trường, đảm bảo tín hiệu ổn định hơn.

Cat6a (Category 6 Augmented)

Cat6e là phiên bản cải tiến của Cat6. Dưới đây là một số đặc điểm nổi bật:

• Hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 10 Gbps ở khoảng cách tối đa 37-55m.
• Ở khoảng cách 100m, tốc độ tối đa hỗ trợ là 1 Gbps.
• Hoạt động ở băng thông lên đến 250 MHz, gấp 2.5 lần so với băng thông của cáp Cat5e (100 MHz).
• Băng thông cao giúp truyền tải dữ liệu hiệu quả hơn, giảm độ trễ và cải thiện chất lượng tín hiệu.

Cat7 (Category 7)

• Hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 10 Gbps.
• Hỗ trợ tốc độ cao hơn trong tương lai, thường lên đến 40 Gbps hoặc 100 Gbps trong các ứng dụng cụ thể.
• Hoạt động ở băng thông lên đến 600 MHz, gấp 6 lần so với băng thông của cáp Cat5e (100 MHz) và gấp 2.4 cáp Cat6 (250 MHz).
• Băng thông cao cho phép truyền tải dữ liệu lớn với hiệu suất ổn định và chất lượng tốt hơn.
• Khả năng truyền tải hiệu quả ở khoảng cách tối đa lên đến 100m.

Cat8 (Category 8)

• Hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 25 Gbps hoặc 40 Gbps.
• Phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tốc độ cực cao trong các môi trường kết nối chặt chẽ.
• Hoạt động ở băng thông lên đến 2000 MHz, gấp 8 lần so với cáp Cat6 (250 MHz) và 3.3 lần cáp Cat7 (600 MHz).
• Băng thông cao giúp việc truyền tải dữ liệu lớn với hiệu suất vượt trội, lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu tải nặng.
• Khoảng cách truyền dữ liệu tối đã 30m

Ưu và nhược điểm của cáp UTP

Ưu điểm

• Cáp UTP thường có giá thành rẻ hơn so với các loại cáp khác như cáp đồng trục hay cáp quang, làm cho nó trở thành lựa chọn kinh tế cho các hệ thống mạng.
• Nhẹ và dễ lắp đặt, không cần nhiều công cụ chuyên dụng, giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình thi công.
• Cáp có thể được uốn cong và kéo dài dễ dàng, phù hợp với nhiều không gian khác nhau
• Có nhiều loại cáp UTP với các cấp độ khác nhau (như Cat5, Cat5e, Cat6, Cat6e Cat7, Cat8), phù hợp với nhiều yêu cầu về tốc độ và băng thông khác nhau.
• Hỗ trợ tốc độ truyền tải rất cao, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng mạng hiện đại.
• Khả năng chống nhiễu tốt hơn nhờ vào thiết kế và vật liệu sử dụng.

Nhược điểm

• Khoảng cách tối đa truyền tải tín hiệu là 100m. Nếu vượt quá khoảng cách này, tín hiệu có thể bị suy giảm, ảnh hưởng đến chất lượng kết nối.
• Có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu từ môi trường bên ngoài (EMI) và nhiễu xuyên âm giữa các cặp dây.
• Không thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu truyền tải tín hiệu ở khoảng cách xa.
• So với các loại cáp như cáp quang hoặc cáp đồng trục, cáp UTP có độ bền kém hơn, dễ bị hư hại nếu không được bảo quản và lắp đặt đúng cách.
• Các loại cáp UTP cũ như Cat5 không còn đủ khả năng đáp ứng nhu cầu băng thông cao trong các ứng dụng hiện đại, khiến cho việc nâng cấp hệ thống là cần thiết.

Ứng dụng thực tế

Cáp UTP đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc truyền dữ liệu trong hệ thống mạng, được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng như:

• Kết nối máy tính với switch, router hoặc trực tiếp với nhau.
• Kết nối các máy tính trong cùng một mạng LAN (Switch).
• Kết nối các mạng LAN khác nhau hoặc kết nối mạng LAN với Internet (Router).
• Khả năng kết nối với các thiết bị mạng khác như: Hub, modem, access point,

Cách chọn cáp UTP phù hợp

Để chọn được cáp UTP phù hợp, cần cân nhắc nhiều yếu tố để đảm bảo rằng loại cáp được chọn đáp ứng đúng nhu cầu về tốc độ, băng thông, môi trường lắp đặt và đặc biệt là ngân sách.

Xác định nhu cầu tốc độ và băng thông

Nếu bạn cần mạng có tốc độ cao khoảng 1 Gbps hoặc hơn, thì nên chọn cáp từ Cat5e trở lên (Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7, Cat8).

Chọn loại cáp có băng thông phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Khoảng cách truyền tải

Từng loại cáp sẽ có giới hạn và khoảng cách truyền dẫn khác nhau. Nếu khoảng cách quá lớn thường phải sử dụng đến các thiết bị như: switch hay repeater để tăng cường tín hiệu.

Các loại cáp từ Cat5e đến Cat6a sẽ không thể hỗ trợ khoảng cách dưới 100m mà không làm suy giảm chất lượng tín hiệu.

Cat8 là lựa chọn tốt nhất nếu bạn không yêu cầu tốc độ cao (25-40 Gbps) khoảng cách dưới 30m.

Môi trường lắp đặt

Các loại cáp có khả năng chống nhiễu tốt như: Cat6a, Cat7 và Cat8 sẽ phù hợp và được sử dụng nhiều hơn tại các môi trường có nhiều thiết bị điện tử gây nhiễu.

Loại cáp sử dụng trong nhà và cáp ngoài trời có cấu trúc và vật liệu khác nhau.

Các khu vực ẩm ướt, ngoài trời hay trong môi trường khắc nghiệt, đòi hỏi cáp được phải có vỏ bọc bảo vệ chắc chắn và chống nước, hoặc sử dụng ống bảo vệ cho cáp.

Tiêu chuẩn Cat

• Dây cáp mạng có tiể chuẩn Cat5 thường được sử dụng cho các mạng tốc độ thấp, không đòi hỏi băng thông cao.
• Dây cáp Cat5e thường phù hợp cho các hệ thống mạng cơ bản, tốc độ 1 Gbps, được sử dụng nhiều trong các môi trường như: văn phòng và gia đình.
• Cáp Cat6 ở khoảng cách dưới 55m hỗ trợ tốt cho tốc độ lên đến 10 Gbps, loại cáp này thường dùng cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao.
• Cáp Cat6a với khả năng chống nhiễu tốt hơn, tốc độ 10 Gbps ở khoảng cách 100m.
• Cat7 và Cat8 thường dùng trong các trung tâm dữ liệu hoặc hệ thống mạng đòi hỏi tốc độ cực cao, chống nhiễu tốt và băng thông rất lớn.

Chất lượng cáp – Thương hiệu – Giá thành

• Các loại cáp Cat cao hơn thường có giá thành cao hơn vì vậy nên cân đối giữa chất lượng sản phẩm và giá cả.
• Chọn mua cáp từ các nhà cung cấp uy tín để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
• Thương hiệu uy tín giúp đảm bảo cáp đạt chứng nhận tiêu chuẩn TIA/EIA, UL, hoặc các tiêu chuẩn quốc tế khác.
• Vật liệu của lõi dây dẫn cũng sẽ ảnh hưởng đến giá thành, cáp có lõi bằng đồng nguyên chất sẽ cung cấp hiệu suất tốt hơn so với dây hợp kim nhôm.
• Các loại cáp cao cấp hơn như Cat6a, Cat7, Cat8 sẽ có giá thành cao hơn, nhưng nếu hệ thống chỉ yêu cầu tốc độ trung bình thì có thể chọn Cat5e hoặc Cat6 để tiết kiệm chi phí.

KPS – Nhà phân phối thiết bị điện Legrand tại Việt Nam

Tại Việt Nam, KPS là nhà phân phối thiết bị điện Legrand, chúng tôi chuyên phân phối, cung cấp các thiết bị điện, điện nhẹ từ hãng Legrand, bao gồm: hệ thống cáp, ổ cắm, tủ rack, tủ điện, UPS, Cabling, và cung cấp các giải pháp tổng thể cho các dự án xây dựng và cơ sở hạ tầng.

Chúng tôi cam kết luôn cung cấp sản phẩm chính hãng, sản phẩm được nhập khẩu trực tiếp từ hãng và có đầy đủ giấy tờ, kèm theo các dịch vụ bảo hành và hỗ trợ kỹ thuật theo tiêu chuẩn quốc tế.

Để biết thêm thông tin chi tiết, vui lòng truy cập Fanpage: Legrand Authorized Distributor