Mục lục bài viết
Trong bài trước về hệ thống cáp mạng tòa nhà văn phòng chúng ta đã tìm hiểu về cấu trúc mạng của cả 1 tòa nhà văn phòng như thế nào? Trong hệ thống đó, để đưa kết nối mạng từ tủ trung tâm đến từng tầng, từng phòng trong tòa nhà cần tổ chức tuyến cáp. Hệ thống cáp mạng chính là huyết mạch dữ liệu và cực kỳ quan trong đối với tòa nhà. Vì hệ thống này cần xây dựng từ đầu và rất khó để sửa chữa và bảo trì sau này. Do đó, ngay từ khi xây dựng ta cần phải xác định rõ đường đi của cáp, vị trí đấu nối và phạm vi phục vụ của mỗi tủ, thay vì chỉ tính số mét dây cần kéo.
Tổng quan về hạ tầng cáp mạng tòa nhà
Hạ tầng cáp mạng tòa nhà là hệ thống kết nối dữ liệu từ phòng mạng chính đến từng tầng và các thiết bị sử dụng mạng. Cấu trúc phổ biến gồm ba lớp chính:
- Phòng mạng chính hoặc MDF.
- Cáp trục đứng kết nối giữa các tầng.
- Tủ mạng tầng hoặc IDF.
- Cáp mạng ngang kết nối từ tủ tầng đến các điểm mạng.
Trong đó, phòng mạng chính thường đặt router, firewall, core switch, máy chủ, thiết bị lưu trữ, ODF, patch panel và hệ thống nguồn dự phòng.
Từ phòng mạng chính, cáp trục đứng được đi theo trục kỹ thuật của tòa nhà đến các tủ mạng tầng. Tại đây, tín hiệu được phân phối đến máy tính, bộ phát Wi-Fi, camera IP, điện thoại IP, máy in mạng và các thiết bị khác.
Đối với tòa nhà nhỏ, có thể chỉ cần một tủ mạng trung tâm nếu khoảng cách cáp và số lượng điểm mạng nằm trong giới hạn thiết kế. Với tòa nhà nhiều tầng hoặc có nhiều thiết bị, nên bố trí tủ mạng tầng để rút ngắn tuyến cáp ngang và thuận tiện cho việc quản lý.
Các thành phần chính của hệ thống cáp mạng tòa nhà
1. Cáp trục đứng
Cáp trục đứng, còn gọi là backbone cable, là tuyến cáp kết nối phòng mạng chính với các tủ mạng tầng. Hầu hết các công trình tòa nhà nhiều tầng đều sử dụng cáp quang làm truyến trục đứng vì nó có băng thông cao, khoảng cách truyền dẫn lới và không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ. Tùy vào cấu hình, quy mô mà ta có thể sử dụng cáp quang Singlemode hoặc Multimode.
Nếu tòa nhà nhỏ thì cũng có thể sử dụng cáp đồng cho cáp trục đứng ngắn. Tuy nhiên, ta phải đảm bảo kiểm tra kỹ về khoảng cách, môi trường và khả năng mở rộng trong tương lai. Mình vẫn khuyên anh/em nên lựa chọn cáp quang cho đường trục đứng.
Cáp trục đứng cần lựa chọn phù hợp với số lượng sợi và dung lương dự phòng. Không nên chỉ tính theo nhu cầu hiện tại vì tòa nhà có thể phát sinh thêm các thiết bị khác hoặc phòng ban khác.
2. Phòng mạng chính MDF
MDF là khu vực tập trung các thiết bị mạng chính của tòa nhà. Phòng mạng này thường bao gồm:
- Router hoặc firewall kết nối Internet.
- Core switch.
- Switch trung tâm.
- Máy chủ và thiết bị lưu trữ.
- ODF và khay hàn quang.
- Patch panel.
- Bộ lưu điện UPS.
- PDU cấp nguồn cho thiết bị.
- Hệ thống tiếp địa, làm mát và giám sát.
Các thiết bị trên thường đặt trong 1 hoặc nhiều tủ rack trung tâm để quản lý tập trung và bảo vệ các thiết bị.
Dưới đây là mẫu tủ rack cho phòng trung tâm bạn có thể tham khảo:
3. Tủ mạng tầng IDF
Tủ mạng tầng IDF tiếp nhận kết nối từ cáp trục đứng và phân phối mạng đến các điểm sử dụng trong tầng.
Một tủ mạng tầng thường là tủ rack treo tường hoặc tủ rack đứng nếu thiết bị số lượng nhiều. Trong tủ mạng tầng bao gồm các thiết bị như:
- ODF hoặc hộp phối quang.
- Patch panel mạng.
- Switch mạng.
- Switch PoE cho camera và Wi-Fi.
- Thanh quản lý cáp.
- PDU.
Không phải tòa nhà nào cũng cần bố trí tụ mạng tại từng tầng. Tùy vào số lượng điểm mạng và chiều dài tuyến cáp, một tủ mạng có thể phục vụ cho một tầng hoặc một nhóm tầng liền kề. Nên ưu tiên đặt tủ tầng ở cần trục kỹ thuật nhất để rút ngắn tuyến cáp.
4. Cáp mạng ngang
Cáp mạng ngang là tuyến cáp đi từ patch panel trong tủ tầng đến ổ cắm mạng hoặc thiết bị đầu cuối. Cáp mạng ngang thường là sử dụng cáp đồng. Do đó, khoảng cách truyền dẫn tín hiệu không thể vượt quá 100m (thường thì mình khuyên các bạn không nên để cáp ngang dài quá 90m).
Các loại cáp thường được sử dụng gồm:
- Cáp Cat5e cho hệ thống cơ bản.
- Cáp Cat6 cho mạng Gigabit và nhu cầu phổ biến trong văn phòng.
- Cáp Cat6A cho hệ thống yêu cầu băng thông cao hơn hoặc định hướng sử dụng 10Gbps.
Với tình hình hiện tại, ta nên sử dụng loại cáp mạng Cat6 trở lên để đảm bảo tốc độ và nhu cầu sử dụng mạng lớn ngày càng tăng.
Cáp ngang có thể dùng loại chuẩn chống nhiễu UTP hoặc FTP/STP tùy môi trường.
5. Patch panel, keystone và ổ cắm mạng
Patch panel được lắp trong tủ rack để tập trung các tuyến cáp ngang. Đầu cáp được đấu vào mặt sau patch panel, còn mặt trước kết nối với switch bằng dây nhảy mạng.
Ở phía người dùng, cáp được đấu vào keystone hoặc module mạng, sau đó lắp vào mặt nạ và ổ cắm mạng.
Cách đấu nối này giúp:
- Dễ đánh số và quản lý từng điểm mạng.
- Dễ thay đổi kết nối giữa các cổng switch.
- Hạn chế việc bấm đầu RJ45 trực tiếp trên tuyến cáp cố định.
- Thuận tiện cho việc kiểm tra và thay thế khi có sự cố.
6. Điểm mạng đầu cuối
Điểm mạng là vị trí kết nối thiết bị vào hệ thống. Tùy công năng của tòa nhà, các điểm mạng có thể phục vụ:
- Máy tính và máy in.
- Bộ phát Wi-Fi.
- Camera IP.
- Điện thoại IP.
- Máy chấm công.
- Thiết bị kiểm soát cửa.
- Màn hình, thiết bị hội nghị.
- Thiết bị IoT và hệ thống quản lý tòa nhà.
Mỗi điểm mạng cần có mã định danh riêng, thể hiện vị trí tầng, phòng, tủ mạng và số cổng. Cách đánh số thống nhất giúp kỹ thuật viên xác định nhanh tuyến cáp khi bảo trì.
7. Máng cáp, ống luồn và trục kỹ thuật
Máng cáp, thang cáp, ống luồn và hộp kỹ thuật bảo vệ tuyến cáp trong quá trình sử dụng.
Khi thiết kế tuyến đi, cần lưu ý:
- Không để cáp mạng đi chung không kiểm soát với cáp điện lực.
- Duy trì khoảng cách phù hợp với nguồn gây nhiễu.
- Không kéo cáp quá căng hoặc bẻ gập tại góc cua.
- Không dùng dây rút siết quá chặt làm biến dạng cáp.
- Bố trí lỗ xuyên sàn, xuyên tường có biện pháp chống cháy phù hợp.
- Dự phòng không gian trong máng cáp để mở rộng sau này.
Quy trình thiết kế và thi công hạ tầng cáp mạng tòa nhà
1. Khảo sát hiện trạng và nhu cầu sử dụng
Trước khi thiết kế, cần khảo sát mặt bằng, số tầng, số phòng, vị trí phòng mạng, trục kỹ thuật và khu vực đặt thiết bị.
Đồng thời, cần thống kê số lượng điểm mạng cho từng tầng, bao gồm máy tính, Wi-Fi, camera, điện thoại IP và các thiết bị khác.
Việc khảo sát cũng phải xác định:
- Khoảng cách từ phòng mạng chính đến tủ tầng.
- Chiều dài tuyến cáp ngang.
- Vị trí máng cáp và ống luồn.
- Nguồn điện tại các tủ mạng.
- Khả năng mở rộng trong tương lai.
- Yêu cầu về bảo mật và dự phòng.
2. Xây dựng sơ đồ kết nối
Sau khi khảo sát, cần xác định vị trí MDF, các tủ IDF và tuyến cáp backbone.
Một hệ thống thông thường có sơ đồ:
Phòng mạng chính → ODF hoặc patch panel trung tâm → cáp trục đứng → ODF tại tủ tầng → switch tầng → patch panel → điểm mạng.
Với các hệ thống quan trọng, có thể thiết kế thêm tuyến backbone dự phòng hoặc sử dụng kết nối uplink kép giữa các thiết bị mạng.
3. Lựa chọn loại cáp và thiết bị
Việc lựa chọn cáp cần dựa trên tốc độ mạng, khoảng cách, môi trường lắp đặt và khả năng mở rộng.
Cáp Cat6 phù hợp với phần lớn hệ thống văn phòng hiện nay. Cáp Cat6A nên được cân nhắc cho các khu vực có nhu cầu truyền dữ liệu lớn hoặc cần chuẩn bị cho hệ thống 10Gbps.
Đối với backbone, cần lựa chọn cáp quang, ODF, module quang và phụ kiện đồng bộ. Các thiết bị như patch panel, keystone, dây nhảy và switch cũng cần tương thích với loại cáp được sử dụng.
4. Thi công tuyến cáp
Cáp cần được kéo theo đúng tuyến đã được phê duyệt. Trong quá trình thi công, không nên kéo cáp qua các vị trí có cạnh sắc, nhiệt độ cao hoặc nguy cơ bị đè ép.
Tại các điểm rẽ, cần duy trì bán kính uốn theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Cáp phải được cố định gọn, có khoảng cách hợp lý và không bị siết quá chặt.
Các tuyến cáp cần được phân loại theo từng tủ, từng tầng và từng nhóm thiết bị. Sau khi kéo xong, hai đầu cáp phải được đánh nhãn ngay để tránh nhầm lẫn.
5. Đấu nối và hoàn thiện tủ mạng
Cáp ngang được đấu vào patch panel, cáp quang được đưa vào ODF hoặc khay hàn quang. Các thiết bị trong tủ rack cần được sắp xếp theo thứ tự hợp lý để bảo đảm thông gió và thuận tiện bảo trì.
Dây nhảy mạng cần có độ dài phù hợp, được đi qua thanh quản lý cáp và không bó thành các cuộn quá lớn. Mỗi cổng trên patch panel và switch cần được ghi chú theo sơ đồ kết nối.
Tủ rack, thiết bị kim loại và hệ thống cáp chống nhiễu cần được tiếp địa theo yêu cầu thiết kế và quy định an toàn điện.
6. Kiểm tra và nghiệm thu
Sau khi hoàn thành, từng tuyến cáp phải được kiểm tra trước khi đưa vào sử dụng.
Đối với cáp đồng, các nội dung kiểm tra thường gồm:
- Sơ đồ đấu dây.
- Đứt mạch hoặc chập mạch.
- Chiều dài tuyến cáp.
- Suy hao tín hiệu.
- Nhiễu xuyên âm.
- Suy hao phản hồi.
Đối với cáp quang, cần kiểm tra suy hao tuyến, mức công suất quang và tình trạng đầu nối. Với các dự án yêu cầu nghiệm thu đầy đủ, có thể thực hiện đo OTDR để xác định vị trí suy hao hoặc điểm bất thường trên tuyến.
Đơn vị thi công nên bàn giao biên bản đo kiểm, sơ đồ hoàn công, danh sách điểm mạng, sơ đồ tủ rack và chính sách bảo hành.
Mua cáp mạng, cáp quang và thi công hạ tầng mạng ở đâu uy tín?
Nếu bạn đang quan tâm cần mua cáp mạng, cáp quang và tất cả các thiết bị như tủ rack, switch, router, wifi,… uy tín chất lượng thì hãy liên hệ ngay với Viễn Thông Xanh. Chúng tôi là đơn vị uy tín hàng đầu trong lĩnh vực với hơn 10 năm kinh nghiệm, có thể đáp ứng mọi yêu cầu kỹ thuật, dự án của khách hàng.
Khi mua sản phẩm tại Viễn Thông Xanh, quý khách hàng được cam kết:
- Sản phẩm chính hãng 100% đầy đủ CO, CQ.
- Chiết khấu tốt, giá cả cạnh tranh.
- Có chứng chỉ ISO 9001:2015.
- Bảo hành đầy đủ, giao hàng toàn quốc, thời gian sớm nhất.
Liên hệ ngay với Viễn Thông Xanh qua số hotline: 0982 960 685 để được hỗ trợ tư vấn nhanh chóng nhất!
