Switch quang là gì? Nguyên lý hoạt động, phân loại và chức năng của Switch quang

Hệ thống mạng ngày càng phát triển với tốc độ chóng mặt, nhu cầu truyền tải dữ liệu tốc độ cao và ổn định ngày càng tăng cao. Để đáp ứng nhu cầu đó, switch quang ra đời như một giải pháp tối ưu cho các hệ thống mạng hiện đại. Vậy Switch quang là gì? Nguyên lý hoạt động và chức năng Switch quang như thế nào? Hãy đọc ngay bài viết dưới đây để khám phá nhé!

Switch quang là gì 2

1. Switch quang là gì?

Switch quang (Switch quang SFP) hay còn được gọi là Fiber Switch, có nghĩa là bộ chuyển mạch cáp quang – một thiết bị viễn thông trong mạng máy tính có chức năng kết nối các thiết bị khác với nhau thông qua cáp quang và module quang. 

Chính xác hơn, Switch quang sẽ nhận được tin nhắn từ bất kỳ thiết bị nào được kết nối với nó và sau đó chỉ truyền tin nhắn đến thiết bị được nhắm mục tiêu. Thông thường, nhiều cáp dữ liệu được cắm vào Switch quang để cho phép liên lạc giữa các thiết bị nối mạng khác nhau. 

So với cáp đồng, Switch quang có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn và hiệu quả hơn. Ngày nay, các thiết bị chuyển mạch cáp quang đã được ứng dụng rộng rãi vào cuộc sống trong việc kết nối và truyền tải dữ liệu trung tâm ở xa, tiết kiệm chi phí thuê đường truyền và giảm độ phức tạp khi kết nối các mạng VPN.

Tham khảo thêm: VPN là gì? Ưu, nhược điểm và ứng dụng của VPN trong doanh nghiệp
Switch quang là gì

 

2. Một số đặc điểm của Switch quang SFP

  • Switch quang SFP không thực hiện định tuyến gói IP một cách chọn lọc và không tích hợp tính năng định tuyến gói mà chủ yếu tập trung vào chức năng chuyển đổi dữ liệu trong mạng quang.
  • Thiết bị này chuyển đổi dữ liệu trực tiếp trên cáp quang mà không cần chuyển đổi sang dạng điện trung gian.
  • Sử dụng chuyển mạch toàn quang (Out-Of-Band Optical Switching – OOO) để chuyển tiếp tín hiệu quang từ đầu vào đến lõi chuyển đổi và từ lõi chuyển đổi đến đầu ra. Điều này giúp giảm thất thoát tín hiệu và cải thiện hiệu suất hệ thống.
  • Thay vì sử dụng chuyển đổi quang-điện-quang (OEO), Switch quang SFP chủ yếu sử dụng chuyển mạch toàn quang OOO, giảm độ trễ và tiêu tốn năng lượng.
  • Có khả năng chuyển tiếp toàn bộ tín hiệu quang từ một sợi quang này sang sợi quang khác, tối ưu hóa khả năng mở rộng và linh hoạt trong cấu hình mạng.
  • Switch quang SFP đảm bảo không có thời gian chập chờn, độ trễ hoặc hỏng dữ liệu trong quá trình chuyển mạch.

3. Ưu điểm của thiết bị Switch quang

Các ưu điểm nổi bật của Switch quang là: 

  • Tốc độ truyền tải dữ liệu cao: Switch quang có khả năng truyền dữ liệu lên đến 100 Gbps, đáp ứng mạnh mẽ yêu cầu về tốc độ truyền dữ liệu của các doanh nghiệp hiện đại.
  • Khoảng cách truyền tải xa: Dựa vào kết nối sợi quang, switch quang có khả năng truyền dữ liệu qua khoảng cách xa hơn so với kết nối cáp đồng truyền thống, làm tăng tính hiệu quả của các doanh nghiệp trong môi trường rộng lớn, như nhà xưởng hoặc khu vực đặc biệt.
  • Độ ổn định cao: Switch quang ít bị ảnh hưởng bởi tạp âm, nhiễu điện từ và sóng đường radio từ môi trường xung quanh, đảm bảo hệ thống mạng hoạt động ổn định và đáng tin cậy.
  • Tiết kiệm năng lượng: Switch quang tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các thiết bị switch thông thường, giúp giảm chi phí năng lượng và thúc đẩy môi trường hoạt động của doanh nghiệp trở nên bền vững hơn.
  • Bảo mật cao: Sử dụng kết nối sợi quang giúp switch quang ngăn chặn đánh cắp thông tin từ các hacker, tăng cường bảo mật và bảo vệ thông tin quan trọng của doanh nghiệp.

4. Nguyên lý hoạt động của switch quang

Trong trung tâm dữ liệu, các máy chủ cần kết nối trực tiếp với nhiều bộ lưu trữ dẫn đến tình trạng một máy chủ phải liên kết với tất cả các bộ lưu trữ, tạo ra một cấu trúc dây kết nối phức tạp. Mặc dù dây nhảy quang có thể kết nối trực tiếp với bộ lưu trữ mà không cần bộ chuyển mạch quang nhưng kiến trúc này không có khả năng quản lý quy mô lớn.

Switch quang giải quyết vấn đề này bằng cách đóng vai trò kết nối trung gian giữa máy chủ và bộ lưu trữ. Cả máy chủ và thiết bị lưu trữ đều được kết nối với Switch quang thông qua dây nhảy quang hoặc cáp quang. Khi máy chủ muốn truy cập vào thiết bị lưu trữ, Switch quang sẽ đảm nhận việc chuyển tiếp yêu cầu đến thiết bị lưu trữ cụ thể, giảm bớt sự phức tạp của dây kết nối và tạo ra một cấu trúc mạng hiệu quả hơn.

nguyên lý hoạt động của switch quang

5. Chức năng của switch quang

Ngày nay, công nghệ Ethernet đã trở thành công nghệ mạng LAN quan trọng nhất, trong đó các thiết bị Switch quang cũng trở nên phổ biến thực hiện các chức năng chính như:

5.1. Switch quang kết nối các mạng cùng loại

Với sự phát triển nhanh chóng của kết nối mạng, đặc biệt khi cần truyền dữ liệu giữa các mạng cục bộ khác nhau và chia sẻ tài nguyên mạng, ta cần các thiết bị kết nối đặc biệt để thực hiện mở rộng mạng.

Đồng thời sự gia tăng số lượng trang web, mở rộng phạm vi địa lý và mở rộng quy mô ngành đã đẩy nhanh sự phát triển của kết nối mạng. Điều này làm cho Switch quang trở thành thiết bị kết nối quan trọng thực hiện chức năng trao đổi thông tin trong hệ thống liên lạc. 

5.2. Switch quang cung cấp dịch vụ mạng nhanh chóng

Đôi khi, để tốc độ truy cập nhanh hơn, người dùng có thể kết nối trực tiếp một số máy tính mạng quan trọng với cổng Switch. Bằng cách này, các máy chủ hỗ trợ luồng thông tin lớn hơn và người dùng có thể truy cập nhanh hơn. 

Switch quang thực hiện chức năng chính bao gồm địa chỉ vật lý, cấu trúc liên kết mạng, phát hiện lỗi, điều khiển luồng. Switch quang hiện nay còn có một số chức năng mới như hỗ trợ VLT (mạng cục bộ ảo), hỗ trợ tổng hợp liên kết, firewall.

5.3. Switch quang kết nối các loại mạng khác nhau

Ngoài khả năng kết nối các mạng cùng loại, Switch quang còn đóng vai trò là công cụ kết nối giữa các loại mạng khác nhau (ví dụ: Ethernet và Fast Ethernet). Nhiều Switch hiện cung cấp các cổng kết nối tốc độ cao, chẳng hạn như Fast Ethernet hoặc FSI, để kết nối các Switch khác trong mạng hoặc để cung cấp thêm băng thông cho các máy chủ quan trọng tiêu tốn nhiều băng thông.

6. Phân loại một số Switch quang phổ biến hiện nay trên thị trường

Hiện nay Switch quang được phân loại theo các tiêu chí sau: 

6.1. Phân loại theo tốc độ 

Nói chung, Switch quang được gọi là Switch Ethernet cáp quang. Switch quang có nhiều tốc độ khác nhau với các tên cụ thể như sau:

  • Switch Fast Ethernet với tốc độ 10/100 Mbps
  • Switch Gigabit Ethernet với tốc độ 10/100/100 Mbps
  • Switch Ethernet 10 Gigabit với tốc độ 10/100/1000/10000 Mbps

Hiện nay, tốc độ được lựa chọn phổ biến nhất trên thị trường vẫn là Gigabit Ethernet. Vì vậy, Switch Gigabit Ethernet rất được người dùng ưa chuộng. Trong khi đó, Ten Gigabit Ethernet đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, đặc biệt là trong các trung tâm dữ liệu, dẫn đến lựa chọn hàng đầu cho Switch 10GbE .

Trên thực tế, ngoài các switch cấu hình cố định này, bạn có thể tìm thấy các switch quang khác có tốc độ truyền cao hơn 25, 40 hoặc thậm chí 100 Gbps.

6.2. Phân loại theo số cổng

Thông thường, Switch quang có cấu hình 5, 8, 12, 24, 32, 48 và 54 cổng. Các cổng này là sự kết hợp giữa kết nối cáp quang và đồng. Có một số khe SFP/SFP+ để kết nối cáp quang trong khi có nhiều đầu nối RJ45 hơn ở mặt trước để kết nối đồng trong Switch Gigabit Ethernet và Switch Ten Gigabit Ethernet. 

Đối với các Switch quang 25, 40 hoặc 100G, có nhiều cổng khác nhau như SFP28, QSFP+, QSFP28…kết nối cáp quang cho phép truyền dữ liệu lên tới 120km, trong khi kết nối cáp đồng chỉ cho phép khoảng cách 100 mét.

Switch quang là gì 3

6.3. Switch quang PoE và Switch quang không PoE

Ngày nay, các bộ chuyển mạch Ethernet cáp quang có thể triển khai cấp nguồn qua Ethernet (PoE), từ đó tránh được nhu cầu cấp nguồn riêng cho các thiết bị bổ sung chẳng hạn như điện thoại VoIP, camera IP, Access Point…Loại Switch quang này được gọi là Switch quang PoE có thể cấp nguồn cho thiết bị thông qua cáp Ethernet hiện có. 

7. Thiết bị chuyển mạch Switch quang định tuyến cho những loại tín hiệu nào?

Bất kỳ bước sóng nào truyền dữ liệu qua sợi quang đều có thể được truyền và định tuyến thông qua một Switch quang bao gồm tín hiệu Single-mode có bước sóng 1260-1675nm và tín hiệu Multi-mode với bước sóng 850-1300nm. 

Không có phương pháp định tuyến chuyển đổi dữ liệu nào cho phép Switch quang truyền dữ liệu ở bất kỳ tốc độ nào và ở bất kỳ dạng nào. Các Switch quang có thể định tuyến tín hiệu video, âm thanh, dữ liệu và cảm biến quang với băng thông 400Gbps.

8. Tại sao nên sử dụng Switch quang

8.1. Tốc độ cao và băng thông

Switch quang cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cực cao và khả năng băng thông lớn. Chúng có thể xử lý việc truyền lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian ngắn, trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao và dung lượng cao chẳng hạn như trung tâm dữ liệu, mạng viễn thông và điện toán đám mây. 

8.2. Chất lượng tín hiệu cao

Switch quang giảm thiểu hiện tượng mất tín hiệu trong quá trình chuyển mạch, đảm bảo chất lượng tín hiệu cao và toàn vẹn. Không giống như các Switch thông thường chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện để chuyển mạch, Switch quang xử lý tín hiệu ở dạng quang gốc, giảm suy giảm tín hiệu và duy trì hiệu suất tối ưu. 

8.3. Độ trễ thấp

Switch quang cho phép truyền dữ liệu nhanh với độ trễ tối thiểu. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng thời gian thực chẳng hạn như truyền phát video, game online và giao dịch tài chính, trong đó ngay cả những độ trễ nhỏ cũng có thể có tác động đáng kể. 

8.4. Khả năng mở rộng và linh hoạt

Switch quang cung cấp khả năng mở rộng và tính linh hoạt, cho phép dễ dàng mở rộng và cấu hình lại các kết nối mạng. Chúng có thể đáp ứng lưu lượng dữ liệu ngày càng tăng và các yêu cầu mạng thay đổi mà không cần đại tu cơ sở hạ tầng. Tính linh hoạt này rất quan trọng trong môi trường thay đổi thường xuyên về cấu trúc liên kết hoặc kết nối mạng.

Switch quang là gì 4

8.5. Hiệu suất năng lượng

So với Switch thông thường, Switch quang tiêu thụ ít điện năng hơn đáng kể, giúp tiết kiệm năng lượng hơn. Tín hiệu quang có thể được truyền qua khoảng cách xa với tổn thất điện năng tối thiểu, giảm mức tiêu thụ năng lượng chung của mạng. Điều này đặc biệt quan trọng trong các mạng quy mô lớn, nơi ưu tiên tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí.

8.6. An toàn và miễn nhiễm với sự can thiệp

Switch quang cung cấp khả năng bảo mật nâng cao và miễn nhiễm với nhiễu điện từ (EMI) và nhiễu tần số vô tuyến (RFI). Tín hiệu quang khó bị chạm hoặc chặn, mang lại mức độ bảo mật dữ liệu cao hơn so với tín hiệu điện tử. Ngoài ra, các Switch quang không dễ bị nhiễu từ bên ngoài, đảm bảo việc truyền dữ liệu đáng tin cậy và không bị gián đoạn.

9. Một số lưu ý khi chọn mua sản phẩm Switch quang là gì?

Thị trường switch quang hiện nay có nhiều sản phẩm đa dạng về thương hiệu, tính năng và giá cả. Do đó, việc lựa chọn switch quang phù hợp có thể khiến bạn gặp nhiều khó khăn. Dưới đây là một số lưu ý khi lựa chọn: 

  • Tốc độ: Kết nối tốc độ cao là một khía cạnh quan trọng khi xem xét việc mở rộng toàn cầu và nhu cầu kinh doanh ngày càng tăng. Vì vậy bạn hãy xem xét tốc độ truyền dữ liệu mà mạng yêu cầu. Với switch quang tốt và các thiết bị mạng hiện đại khác, bạn có thể đạt tốc độ lên tới 1000 Mbps. Trong trường hợp đó, bạn có thể mở rộng kết nối giữa Switch Gigabit Ethernet và thiết bị được kết nối thêm vài km bằng cáp đồng. 
  • Số lượng cổng: Có một số cổng chỉ từ 4 đến 48 tùy theo kiểu máy, một số cổng dành riêng cho module SFP hoặc SFP+, trong khi các cổng khác dành cho đầu nối RJ45 thông thường được kết nối với cáp đồng. Hãy tìm kiếm nhiều cổng hơn và đảm bảo chúng phù hợp với cả hai loại mạng. 
  • Khả năng mở rộng: Để mạng có thể mở rộng, điều quan trọng là phải chọn Switch quang tương thích và đảm bảo khả năng kết nối của nhiều thiết bị như máy in, máy ảnh, máy tính, smartphone, 
  • Khả năng tương thích: Bạn cần kiểm tra khả năng tương thích với các thiết bị khác trên mạng để tạo điều kiện truyền dữ liệu liền mạch và chính xác thông qua switch. Hầu hết các Switch quang đều được thiết kế để tương thích với các thiết bị kỹ thuật số và analog. Tuy nhiên, việc kiểm tra tính tương thích và khả năng tương tác là rất quan trọng vì nếu không thì Switch quang mua về sẽ không hoạt động hết công suất.
  • Ngân sách: So với các loại Switch thông thường thì Switch quang có mức giá cao hơn bởi những tính năng nổi bật của nó. Bạn hãy tham khảo các mức giá trên thị trường với nhiều hãng sản xuất khác nhau để lựa chọn sản phẩm phù hợp. 
  • Dịch vụ hỗ trợ và bảo hành: Đảm bảo rằng bạn được hỗ trợ kỹ thuật khi sử dụng Switch quang. Lựa chọn sản phẩm của thương hiệu nổi tiếng và đơn vị cung cấp uy tín bạn sẽ được đảm bảo về dịch vụ hỗ trợ và chính sách bảo hành. 

10. Ứng dụng của Switch quang trong thực tiễn

Switch quang ngày càng được ứng dụng phổ biến trong thực tiễn như: 

  • Truyền tải dữ liệu internet, video và âm thanh theo gói tin IP thông qua tín hiệu ánh sáng trên cáp sợi quang, đặc biệt là trong khoảng cách truyền xa từ vài trăm mét đến vài chục km.
  • Hệ thống mạng doanh nghiệp nhỏ, gia đình, hệ thống giám sát Camera IP, VoIP, và các thiết bị Wifi. Điều này giúp người dùng trải nghiệm xem video, chia sẻ tệp tin một cách hiệu quả, cũng như tham gia hội nghị truyền hình mượt mà mà không gặp độ trễ.
  • Triển khai hệ thống mạng Core cho các cơ sở kinh doanh như ngân hàng, nhà máy, khu công nghiệp. 
  • Kết nối các hệ thống truyền dẫn camera giám sát trong các dự án đô thị và smart city.
  • Nhờ vào switch quang, các thiết bị như máy tính, smartphone và các thiết bị viễn thông có khả năng trao đổi dữ liệu, chia sẻ tài nguyên với nhau một cách hiệu quả, tạo nên một hệ thống mạng linh hoạt và đáng tin cậy.

11. Top 5 switch quang đáng mua

Nếu bạn đang phân vân không biết nên mua loại Switch quang nào phù hợp với hệ thống mạng thì hãy tham khảo ngay 5 dòng Switch quang đáng mua nhất hiện nay nhé! 

11.1. Mikrotik CRS317-1G-16S+RM

Switch Mikrotik CRS317-1G-16S+RM là thiết bị chuyển mạch đa chức năng với 16 cổng SFP+ và 1 cổng Gigabit Ethernet, cung cấp khả năng kết nối với tốc độ cao và hiệu suất ổn định cho hệ thống mạng của bạn. 

Ngoài ra, thiết bị còn được trang bị các tính năng mới như giao thức Spanning Tree Protocol và Link Aggregation (LACP), cung cấp khả năng bảo vệ nâng cao và tính năng Dual boot, cho phép lựa chọn hệ điều hành khi sử dụng RouterOS hoặc SwOS. 

CRS317-1G-16S+RM phù hợp làm Switch Core, Switch Distribution với hệ thống mạng doanh nghiệp, Server, DC.. văn phòng, khách sạn, tòa nhà, bệnh viện, trường học.

Thiết bị chuyển mạch switch MikroTIK CRS317-1G-16S+, Việt Tuấn phân phối hàng chính hãng, giá tốt nhất 2

11.2. Mikrotik CRS328-4C-20S-4S+RM

Switch MikroTik CRS328-4C-20S-4S+RM kết hợp giữa 4 cổng Ethernet 10GbE, 20 cổng SFP+ và 4 cổng SFP giúp người dùng có thể linh hoạt kết nối và cấp nguồn cho các thiết bị mạng khác như camera giám sát, router cân bằng tải, thiết bị thu phát sóng wifi, PC, laptop…

Ngoài ra, dòng Switch này còn được trang bị CPU 98Dx3236 với 512 MB RAM cùng tính năng Dual boot cho phép người dùng có thể lựa chọn sử dụng hệ điều hành RouterOS L5 hoặc SwitchOS của hãng Mikrotik phù hợp với nhu cầu sử dụng. 

11.3. Mikrotik CRS326-24S+2Q+RM

Đây là bộ chuyển mạch Layer 3 với 24 cổng SFP+ 10 Gbps, 2 cổng QSFP+ 40Gbps và 1 cổng 10/100 Ethernet cung cấp khả năng kết nối mạng nhanh chóng và băng thông lớn.

Mikrotik CRS326-24S+2Q+RM được thiết kế với 3 quạt 1U giúp tản nhiệt tốt, chịu tải cao trong quá trình sử dụng, đảm bảo hiệu suất hoạt động liên tục và ổn định, tăng độ bền cũng như tránh được nguy hiểm trong quá trình sử dụng. 

Sản phẩm tương đối nhỏ gọn, có thể được lắp đặt trong tủ rank để tối ưu hóa không gian, các dây cáp có thể được sắp xếp một cách gọn gàng. 

11.4. Unifi US-16-XG

Unifi US-16-XG là mẫu Switch Layer 2 có tới 12 module quang học SFP+ cho tốc độ 10Gbps tốc độ cao. Thiết bị được cấu hình và quản lý bởi nền tảng quản trị Unifi Controller, cung cấp các tính năng quản lý VLAN, thiết lập chế độ hoạt động trên từng cổng kết nối (Switching, Port Mirroring, Aggregation), quản lý thiết bị truy cập. 

US-16-XG là lựa chọn hoàn hảo để đầu tư đối với các doanh nghiệp và tổ chức đa quy mô hiện nay, yêu cầu một giải pháp bộ chuyển mạch hiệu năng cao, băng thông rộng. 

11.5. Aruba 3810M 16SFP+ 2-slot

Switch Aruba 3810M 16SFP+ 2-slot cung cấp 16 SFP+ fixed 1000/10000 SFP+ ports, 2 open module slots. Thiết bị tăng cường bảo mật bằng cách sử dụng các công nghệ như virtual LANs, link aggregation, hoặc IGMP Snooping boost uplink performance…

Thiết bị chuyển mạch này sử dụng để cung cấp kết nối mạng LAN đến các thiết bị cần kết nối mạng như thiết bị thu phát wifi, máy in, máy chủ, camera IP,…Sử dụng Aruba 3810M 16SFP+ 2-slot tiết kiệm chi phí, hiệu quả nhờ giá thành phải chăng. 

12. Mua Switch quang ở đâu uy tín – Chính hãng – Giá rẻ nhất?

Với hơn 10 năm phát triển trong lĩnh vực thiết bị mạng, thiết bị lưu trữ và hạ tầng… Unifi.vn đã khẳng định được tầm vóc và bản lĩnh, trở thành 1 thương hiệu uy tín – chuyên nghiệp hàng đầu tại Việt Nam, mang đến cho khách hàng những trải nghiệm mua sắm đáng tin cậy.

Unifi.vn là đối tác tin cậy của nhiều thương hiệu nổi tiếng, bạn có thể lựa chọn Switch quang từ nhiều hãng sản xuất như: Aruba, Mikrotik, Unifi, Cisco…với đa dạng mẫu mã, kiểu dáng, giá thành đáp ứng mọi nhu cầu cụ thể của người dùng. 

Bên cạnh đó, Unifi.vn cũng trở thành đơn vị đáng tin cậy nhờ cung cấp dịch vụ hậu mãi chất lượng với những chính sách tốt đặc biệt là chính sách bảo hành và dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật được thực hiện bởi những chuyên gia giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực.

Nếu bạn đang tìm kiếm địa chỉ mua Switch quang chất lượng, giá cả phải chăng thì Unifi.vn chính là sự lựa chọn lý tưởng cho bạn.

Như vậy, với thời đại kỹ thuật số ngày càng phát triển, nhu cầu truyền dữ liệu nhanh hơn, Switch quang với đặc tính chống nhiễu, tốc độ cao đã trở thành giải pháp lý tưởng. Hy vọng, qua bài viết này bạn đã hiểu rõ hơn về Switch quang là gì và có thêm kinh nghiệm lựa chọn Switch quang tốt. Nếu cần được tư vấn, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ nhé!