Module quang 100G QSFP28 là gì? Cách chọn đúng DAC, AOC, SR4, LR4 (2026 Phần 2)
- Phần 2.1: Module quang QSFP28 hoạt động như thế nào?
- Phần 2.2: Cấu tạo của module quang QSFP28 gồm những gì?
- Phần 2.3: Lane, NRZ, FEC là gì? Giải thích dễ hiểu
- Phần 2.4: Chuẩn IEEE nào quy định QSFP28? Có cần quan tâm khi chọn mua không? + FAQ
Module quang QSFP28 hoạt động như thế nào?
Module quang QSFP28 hoạt động bằng cách chuyển đổi tín hiệu điện từ switch hoặc máy chủ thành tín hiệu quang để truyền qua cáp quang, sau đó chuyển ngược tín hiệu quang thành tín hiệu điện ở đầu nhận. Toàn bộ quá trình này diễn ra trong thời gian rất ngắn, giúp dữ liệu được truyền với tốc độ lên đến 100Gbps mà người dùng gần như không cảm nhận được độ trễ.
Nhiều người nghĩ module quang chỉ là một "đầu chuyển đổi" đơn giản. Thực tế, bên trong mỗi module là một hệ thống gồm nhiều linh kiện điện tử và quang học phối hợp với nhau để đảm bảo dữ liệu được truyền ổn định, chính xác và đúng tốc độ.

Dữ liệu đi qua module quang QSFP28 theo những bước nào?
Để dễ hình dung, hãy lấy ví dụ một doanh nghiệp có hai switch Core kết nối với nhau bằng module quang QSFP28.
Khi một máy chủ gửi dữ liệu đến switch ở đầu bên kia, dữ liệu sẽ trải qua các bước sau:
Bước 1: Switch tạo tín hiệu điện
Mọi dữ liệu bên trong switch đều ở dạng tín hiệu điện.
Ví dụ:
- File dữ liệu
- Video
- Gói tin mạng
- Lệnh điều khiển
Tất cả đều được xử lý dưới dạng tín hiệu điện trước khi truyền ra cổng QSFP28.
Bước 2: Module quang chuyển tín hiệu điện thành ánh sáng
Đây là nhiệm vụ quan trọng nhất của module quang.
Khi nhận tín hiệu điện từ switch, bộ phát quang bên trong module sẽ biến đổi tín hiệu này thành các xung ánh sáng.
Tùy từng loại module mà ánh sáng sẽ có bước sóng khác nhau.
Ví dụ:
| Loại module | Bước sóng |
|---|---|
| SR4 | 850nm |
| LR4 | 1310nm |
| ER4 | 1310nm |
| CWDM4 | 1271–1331nm |
Người sử dụng gần như không nhìn thấy các tia sáng này vì chúng nằm ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy bằng mắt thường.
Bước 3: Ánh sáng truyền qua cáp quang
Sau khi được tạo ra, tín hiệu ánh sáng sẽ đi qua sợi quang.
Khoảng cách truyền phụ thuộc vào loại module.
Ví dụ:
| Module | Khoảng cách |
|---|---|
| DAC | 1–5m |
| AOC | 3–100m |
| SR4 | 100m |
| LR4 | 10km |
| ER4 | 40km |
Chính vì vậy, trước khi mua module quang, khoảng cách kết nối luôn là thông tin cần xác định đầu tiên.
Bước 4: Module ở đầu bên kia nhận ánh sáng
Khi ánh sáng đến thiết bị đích, module quang sẽ sử dụng bộ thu quang để tiếp nhận tín hiệu.
Tín hiệu ánh sáng sau đó được chuyển ngược thành tín hiệu điện.
Switch sẽ tiếp tục xử lý dữ liệu như bình thường.
Toàn bộ quá trình này diễn ra liên tục hàng tỷ lần mỗi giây.
Có phải module quang chỉ truyền ánh sáng?
Không hoàn toàn.
Đây là một hiểu lầm khá phổ biến.
Nhiều người cho rằng module quang chỉ có nhiệm vụ phát và nhận ánh sáng.
Thực tế, ngoài việc chuyển đổi tín hiệu, module còn đảm nhận nhiều chức năng khác như:
- Kiểm soát công suất phát.
- Giám sát công suất thu.
- Theo dõi nhiệt độ hoạt động.
- Kiểm tra điện áp.
- Theo dõi dòng laser.
- Báo lỗi khi tín hiệu bất thường.
Đó là lý do khi kiểm tra trên switch, bạn thường thấy các thông tin như:
- Temperature
- TX Power
- RX Power
- Voltage
- Bias Current
Đây đều là những thông số mà module tự theo dõi để giúp quản trị viên phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường trước khi kết nối bị gián đoạn.
Vì sao cùng là 100Gbps nhưng mỗi module lại truyền được khoảng cách khác nhau?
Đây là câu hỏi rất nhiều khách hàng đặt ra khi lựa chọn module.
Nếu đều là 100Gbps thì tại sao có loại chỉ truyền được 100 mét, trong khi có loại truyền được tới 40 km?
Nguyên nhân nằm ở thiết kế của từng dòng module.
Khoảng cách truyền phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
- Loại laser sử dụng.
- Bước sóng phát.
- Công suất phát quang.
- Độ nhạy của bộ thu.
- Loại cáp quang.
- Số lượng sợi quang sử dụng.
Ví dụ, QSFP28 SR4 được thiết kế cho kết nối trong trung tâm dữ liệu nên ưu tiên chi phí hợp lý và khoảng cách ngắn. Trong khi đó, QSFP28 LR4 sử dụng công nghệ khác để truyền tín hiệu trên cáp quang đơn mode, nhờ đó có thể đạt khoảng cách lên tới 10 km.
Điều này cũng giải thích vì sao giá của các module không giống nhau dù cùng đạt tốc độ 100Gbps.
Module quang QSFP28 có hoạt động độc lập không?
Không.
Module quang chỉ là một thành phần trong toàn bộ hệ thống mạng.
Để hoạt động ổn định, module cần kết hợp với:
- Switch hoặc router hỗ trợ QSFP28.
- Cáp quang phù hợp.
- Đầu nối đúng chuẩn.
- Module cùng loại ở đầu bên kia.
Ví dụ:
Nếu một đầu sử dụng QSFP28 SR4 còn đầu còn lại dùng QSFP28 LR4, hai thiết bị sẽ không thể thiết lập kết nối vì chúng sử dụng công nghệ truyền dẫn khác nhau.
Đây là lỗi khá phổ biến trong quá trình triển khai thực tế.
Có phải cứ cắm module vào là sử dụng được?
Không phải lúc nào cũng vậy.
Trong nhiều trường hợp, module đã cắm đúng nhưng switch vẫn không nhận.
Nguyên nhân có thể đến từ:
- Module không tương thích với thiết bị.
- Sai chuẩn mã hóa của nhà sản xuất.
- Firmware switch chưa hỗ trợ.
- Đầu nối quang bị bẩn.
- Cáp quang đấu sai cực.
- Chọn nhầm loại module.
Vì vậy, khi gặp sự cố, không nên kết luận ngay rằng module bị hỏng. Việc kiểm tra từng thành phần sẽ giúp xác định đúng nguyên nhân và tránh thay thế thiết bị không cần thiết.
Điều gì xảy ra nếu chọn sai module?
Việc chọn sai module không chỉ khiến kết nối không hoạt động mà còn có thể làm chậm tiến độ triển khai và tăng chi phí.
Một số tình huống thường gặp gồm:
| Sai sót | Hậu quả |
|---|---|
| Chọn SR4 nhưng dùng cáp đơn mode | Không lên kết nối |
| Chọn LR4 nhưng dùng cáp đa mode | Không truyền tín hiệu ổn định |
| Khoảng cách vượt khả năng module | Tín hiệu yếu hoặc mất kết nối |
| Module không tương thích switch | Thiết bị không nhận module |
| Sai loại đầu nối | Không thể đấu nối cáp |
Phần lớn các lỗi này đều có thể tránh được nếu xác định đúng nhu cầu ngay từ đầu.
Lưu ý trước khi lựa chọn module QSFP28
Trước khi đặt mua, bạn nên chuẩn bị sẵn các thông tin sau:
- Hai thiết bị sẽ kết nối với nhau là gì?
- Khoảng cách thực tế giữa hai thiết bị.
- Loại cáp quang đang sử dụng.
- Chuẩn đầu nối của hệ thống.
- Thiết bị có yêu cầu module chính hãng hay hỗ trợ module Compatible.
- Có cần mở rộng hệ thống trong tương lai hay không.
Chỉ với vài thông tin này, việc chọn đúng module sẽ dễ dàng hơn rất nhiều và giảm nguy cơ phải đổi trả sau khi lắp đặt.
Tóm tắt
Module quang QSFP28 không đơn thuần là một thiết bị phát và nhận ánh sáng. Nó là cầu nối giữa thiết bị mạng và hệ thống cáp quang, đảm nhận việc chuyển đổi tín hiệu điện sang tín hiệu quang và ngược lại với tốc độ lên đến 100Gbps. Để kết nối hoạt động ổn định, cần lựa chọn đúng loại module, đúng cáp quang và đúng khoảng cách truyền.
Ở Phần 2.2, chúng ta sẽ đi sâu hơn vào cấu tạo bên trong module quang QSFP28, tìm hiểu từng linh kiện đảm nhận vai trò gì và vì sao những khác biệt nhỏ trong thiết kế lại ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ ổn định và giá thành của từng dòng module.
Cấu tạo của module quang QSFP28 gồm những gì?
Nhìn từ bên ngoài, các module quang QSFP28 gần như giống nhau. Tuy nhiên, bên trong mỗi module là một hệ thống gồm nhiều linh kiện điện tử và quang học hoạt động đồng bộ để truyền dữ liệu với tốc độ 100Gbps. Hiểu được cấu tạo của module không chỉ giúp bạn chọn đúng sản phẩm mà còn dễ xác định nguyên nhân khi hệ thống gặp sự cố.
Đối với người sử dụng thông thường, không cần nhớ tên từng linh kiện. Nhưng nếu là kỹ sư triển khai, quản trị hệ thống hoặc phụ trách mua thiết bị, việc biết module gồm những thành phần nào sẽ giúp bạn hiểu vì sao có những module giá chỉ vài triệu đồng, trong khi có loại giá cao gấp nhiều lần.
Bên trong một module quang QSFP28 có những thành phần nào?
Mặc dù mỗi nhà sản xuất có thiết kế riêng, nhưng hầu hết module QSFP28 đều gồm các bộ phận chính sau.
| Thành phần | Chức năng |
|---|---|
| Vỏ kim loại | Bảo vệ linh kiện, tản nhiệt và chống nhiễu điện từ |
| Bo mạch (PCB) | Kết nối và điều khiển toàn bộ linh kiện bên trong |
| Bộ phát quang (Transmitter) | Chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu quang |
| Bộ thu quang (Receiver) | Chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện |
| Chip điều khiển | Quản lý hoạt động của module |
| Bộ nhớ EEPROM | Lưu thông tin nhận dạng và khả năng tương thích |
| Đầu nối quang | Kết nối với cáp quang |
| Đầu tiếp xúc điện | Kết nối với switch hoặc router |
Mỗi bộ phận đều có vai trò riêng. Nếu chỉ một thành phần gặp lỗi, toàn bộ kết nối có thể bị gián đoạn hoặc hoạt động không ổn định.
Vỏ kim loại có nhiệm vụ gì ngoài việc bảo vệ module?
Nhiều người nghĩ lớp vỏ kim loại chỉ để bảo vệ linh kiện khỏi va đập. Thực tế, đây còn là một phần quan trọng trong thiết kế của module.
Trong quá trình hoạt động, laser và các chip xử lý bên trong sinh ra nhiệt. Nếu nhiệt không được tản ra ngoài kịp thời, module có thể:
- Hoạt động không ổn định.
- Giảm tuổi thọ.
- Báo nhiệt độ cao.
- Tự giảm hiệu suất để bảo vệ linh kiện.
Vì vậy, vỏ kim loại của QSFP28 thường được làm từ hợp kim có khả năng dẫn nhiệt tốt, đồng thời giúp hạn chế nhiễu điện từ giữa các cổng trên cùng một switch.
Đây cũng là lý do bạn không nên che kín khe thông gió hoặc để bụi bám quá nhiều trong tủ rack.
Bo mạch bên trong module có vai trò gì?
Bo mạch là nơi kết nối tất cả linh kiện thành một hệ thống hoàn chỉnh.
Có thể hình dung bo mạch giống như "đường giao thông" bên trong module. Mọi tín hiệu điện đều đi qua bo mạch trước khi được xử lý hoặc chuyển thành tín hiệu quang.
Ngoài việc truyền tín hiệu, bo mạch còn đảm nhận:
- Cấp nguồn cho các linh kiện.
- Điều khiển hoạt động của laser.
- Thu thập dữ liệu từ cảm biến.
- Giao tiếp với switch.
Chất lượng thiết kế bo mạch ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của module, đặc biệt khi hoạt động liên tục trong môi trường nhiệt độ cao.
Bộ phát quang hoạt động như thế nào?
Đây là bộ phận tạo ra tín hiệu ánh sáng để truyền dữ liệu.
Khi switch gửi tín hiệu điện đến module, bộ phát sẽ biến đổi tín hiệu này thành các xung ánh sáng theo đúng chuẩn của từng loại module.
Ví dụ:
- QSFP28 SR4 sử dụng laser bước sóng 850nm.
- QSFP28 LR4 sử dụng các bước sóng quanh 1310nm.
- QSFP28 CWDM4 sử dụng nhiều bước sóng khác nhau để truyền đồng thời trên cùng một cặp sợi quang.
Loại laser sử dụng ảnh hưởng trực tiếp đến:
- Khoảng cách truyền.
- Độ ổn định của tín hiệu.
- Mức tiêu thụ điện.
- Giá thành của module.
Đó là lý do module truyền 100 mét thường có giá thấp hơn nhiều so với module truyền 10 km hoặc 40 km.
Bộ thu quang làm việc ra sao?
Nếu bộ phát có nhiệm vụ tạo ra ánh sáng thì bộ thu sẽ làm điều ngược lại.
Khi ánh sáng từ đầu bên kia truyền đến, bộ thu sẽ chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện để switch tiếp tục xử lý.
Độ nhạy của bộ thu rất quan trọng.
Nếu bộ thu quá kém, chỉ cần suy hao quang tăng nhẹ do cáp dài hoặc đầu nối bẩn cũng có thể khiến kết nối chập chờn hoặc mất tín hiệu.
Ngược lại, bộ thu có độ nhạy tốt sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định hơn trong điều kiện thực tế.
Chip điều khiển bên trong module có nhiệm vụ gì?
Chip điều khiển giống như "bộ não" của module.
Ngoài việc quản lý hoạt động của các linh kiện, chip còn liên tục theo dõi tình trạng của module và gửi thông tin về switch.
Một số dữ liệu mà chip có thể giám sát gồm:
- Nhiệt độ hoạt động.
- Điện áp cấp nguồn.
- Công suất phát quang.
- Công suất thu quang.
- Dòng điện của laser.
Nhờ đó, quản trị viên có thể phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường trước khi kết nối bị gián đoạn.
Ví dụ, nếu công suất thu giảm dần theo thời gian, nguyên nhân có thể là đầu nối bẩn hoặc cáp quang bị suy hao, chứ chưa chắc module đã hỏng.
EEPROM là gì và vì sao lại quan trọng?
Đây là linh kiện ít được nhắc đến nhưng lại ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tương thích.
EEPROM là bộ nhớ nhỏ lưu các thông tin như:
- Nhà sản xuất.
- Mã sản phẩm.
- Chuẩn module.
- Tốc độ hỗ trợ.
- Vendor ID.
- Serial Number.
Khi module được cắm vào switch, thiết bị sẽ đọc dữ liệu trong EEPROM để xác định module có phù hợp hay không.
Đây cũng là lý do trên thị trường có khái niệm module Compatible.
Nhà sản xuất module sẽ ghi lại thông tin nhận dạng phù hợp với từng hãng như Cisco, Huawei, HPE, Aruba hoặc Juniper để switch có thể nhận diện và cho phép sử dụng.
Nếu dữ liệu trong EEPROM không đúng hoặc không được mã hóa phù hợp, một số switch có thể từ chối nhận module dù phần cứng hoàn toàn bình thường.
Đầu nối quang có giống nhau không?
Không.
Tùy từng loại module mà đầu nối sẽ khác nhau.
Ví dụ:
| Loại module | Đầu nối phổ biến |
|---|---|
| SR4 | MPO |
| PSM4 | MPO |
| LR4 | LC Duplex |
| ER4 | LC Duplex |
| CWDM4 | LC Duplex |
| BiDi | LC Duplex |
Đây là một trong những nguyên nhân khiến nhiều doanh nghiệp mua đúng module nhưng vẫn không thể đấu nối vì sử dụng sai loại dây nhảy quang.
Trước khi đặt hàng, cần xác định rõ đầu nối đang sử dụng trong hệ thống để tránh phát sinh chi phí thay đổi cáp.
Đầu tiếp xúc điện có cần bảo dưỡng không?
Có.
Đây là phần tiếp xúc trực tiếp với cổng QSFP28 trên switch.
Nếu bề mặt tiếp xúc bị:
- Bụi bẩn.
- Oxy hóa.
- Trầy xước.
- Cong chân tiếp xúc.
thì module có thể hoạt động không ổn định hoặc mất kết nối.
Trong quá trình lắp đặt, không nên chạm tay trực tiếp vào phần tiếp xúc này và luôn giữ module trong hộp chống tĩnh điện cho đến khi sử dụng.
Vì sao hai module nhìn giống nhau nhưng giá chênh lệch lớn?
Đây là câu hỏi mà bộ phận mua hàng thường đặt ra.
Bên ngoài, nhiều module QSFP28 gần như giống hệt nhau. Tuy nhiên, giá thành phụ thuộc vào nhiều yếu tố bên trong như:
- Chất lượng laser.
- Độ nhạy của bộ thu.
- Chip điều khiển.
- Khả năng tương thích với nhiều hãng thiết bị.
- Khả năng kiểm soát nhiệt.
- Quy trình kiểm thử trước khi xuất xưởng.
- Chế độ bảo hành.
Vì vậy, không nên chỉ so sánh dựa trên ngoại hình hoặc thông số tốc độ.
Một module có giá cao hơn đôi khi mang lại độ ổn định tốt hơn trong quá trình vận hành lâu dài, đặc biệt ở những hệ thống hoạt động liên tục 24/7.
Những lưu ý khi kiểm tra module trước khi lắp đặt
Trước khi cắm module vào thiết bị, nên kiểm tra:
- Vỏ module có bị móp hoặc cong không.
- Đầu nối quang còn nắp bảo vệ không.
- Đầu tiếp xúc điện có sạch không.
- Mã sản phẩm có đúng với yêu cầu thiết kế không.
- Chuẩn đầu nối có phù hợp với cáp quang hiện có không.
- Module có được mã hóa đúng cho thiết bị sẽ sử dụng không.
Chỉ mất vài phút kiểm tra nhưng có thể giúp tránh nhiều sự cố trong quá trình triển khai.
Tóm tắt
Một module quang QSFP28 không chỉ gồm bộ phát và bộ thu quang mà còn là sự kết hợp của nhiều thành phần như bo mạch, chip điều khiển, EEPROM, đầu nối quang và hệ thống tản nhiệt. Mỗi bộ phận đều ảnh hưởng đến khả năng truyền dữ liệu, độ ổn định và mức độ tương thích với thiết bị mạng.
Hiểu được cấu tạo của module sẽ giúp bạn dễ dàng lựa chọn sản phẩm phù hợp, đồng thời có thêm cơ sở để kiểm tra và xử lý khi hệ thống gặp sự cố.
Ở Phần 2.3, chúng ta sẽ giải thích các khái niệm thường gặp trong tài liệu kỹ thuật như lane, NRZ, PAM4 và FEC bằng ngôn ngữ đơn giản, giúp bạn đọc thông số module mà không cần phải là chuyên gia về truyền dẫn quang.
Lane, NRZ, PAM4 và FEC là gì? Giải thích đơn giản để dễ chọn module quang QSFP28
Khi đọc thông số của module quang QSFP28, bạn sẽ thường gặp các thuật ngữ như Lane, NRZ, PAM4 hoặc FEC. Đây không phải là những khái niệm chỉ dành cho kỹ sư thiết kế mạng mà là các yếu tố quyết định cách module truyền dữ liệu, tốc độ đạt được và khả năng tương thích với thiết bị. Nếu hiểu đúng những thuật ngữ này, bạn sẽ dễ đọc datasheet hơn và tránh chọn nhầm module.
Điều quan trọng là không cần nhớ công thức hay nguyên lý điện tử phức tạp. Chỉ cần hiểu chúng ảnh hưởng như thế nào đến hệ thống thực tế là đủ.
Lane là gì?
Lane có thể hiểu là một "làn đường" truyền dữ liệu bên trong module quang. Thay vì truyền toàn bộ dữ liệu trên một đường duy nhất, QSFP28 chia dữ liệu thành nhiều phần nhỏ để truyền song song.
Có thể hình dung như sau.
Nếu một tuyến đường chỉ có một làn xe, tất cả phương tiện đều phải đi chung một lối nên rất dễ ùn tắc.
Ngược lại, khi đường có bốn làn, xe được chia đều ra từng làn nên lưu thông nhanh và ổn định hơn.
Module quang QSFP28 cũng hoạt động theo nguyên lý tương tự.
Thông thường, QSFP28 sử dụng 4 lane, mỗi lane truyền khoảng 25Gbps, kết hợp lại thành 100Gbps.
| Chuẩn module | Số lane | Tốc độ mỗi lane | Tổng tốc độ |
|---|---|---|---|
| QSFP+ | 4 | 10Gbps | 40Gbps |
| QSFP28 | 4 | 25Gbps | 100Gbps |
Đây là điểm khác biệt lớn nhất giữa QSFP+ và QSFP28.
Vì sao phải chia thành nhiều lane thay vì truyền trên một lane duy nhất?
Câu trả lời nằm ở giới hạn của công nghệ.
Để truyền 100Gbps trên một đường duy nhất, yêu cầu về laser, mạch xử lý và chất lượng tín hiệu sẽ rất cao. Điều này làm tăng giá thành và giảm độ ổn định.
Việc chia dữ liệu thành nhiều lane giúp:
- Dễ thiết kế phần cứng hơn.
- Giảm tỷ lệ lỗi khi truyền.
- Tăng độ ổn định.
- Dễ mở rộng lên các chuẩn tốc độ cao hơn.
Đó là lý do không chỉ QSFP28 mà nhiều chuẩn module tốc độ cao khác cũng sử dụng nhiều lane để truyền dữ liệu.
Lane có ảnh hưởng đến việc lựa chọn cáp quang không?
Có.
Đây là lý do một số module cần nhiều sợi quang, trong khi một số khác chỉ cần hai sợi.
Ví dụ:
QSFP28 SR4
- Sử dụng 4 lane phát và 4 lane thu.
- Do đó cần đầu nối MPO với nhiều sợi quang.
QSFP28 LR4
Mặc dù vẫn truyền 100Gbps nhưng sử dụng công nghệ ghép bước sóng.
Bốn lane được ghép lại trên một cặp sợi quang đơn mode.
Vì vậy chỉ cần đầu nối LC Duplex.
Đây cũng là lý do không thể nhìn đầu nối để kết luận module nào nhanh hơn.
NRZ là gì?
NRZ (Non-Return-to-Zero) là phương pháp mã hóa tín hiệu được sử dụng trong hầu hết các module QSFP28 100G truyền thống.
Hiểu đơn giản, NRZ chỉ có hai trạng thái tín hiệu:
- 0
- 1
Có thể tưởng tượng giống như công tắc điện.
- Bật.
- Tắt.
Máy tính sẽ đọc hai trạng thái này để xử lý dữ liệu.
Ưu điểm của NRZ là:
- Thiết kế đơn giản.
- Hoạt động ổn định.
- Dễ triển khai.
- Chi phí thấp.
Vì vậy, phần lớn module QSFP28 100G hiện nay vẫn sử dụng NRZ.
PAM4 là gì?
Khi tốc độ mạng tăng lên 200G, 400G hoặc 800G, chỉ sử dụng hai trạng thái như NRZ sẽ không còn đủ.
Lúc này, nhiều nhà sản xuất chuyển sang PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4).
Khác với NRZ chỉ có hai mức tín hiệu, PAM4 sử dụng bốn mức tín hiệu.
Điều này giúp truyền được nhiều dữ liệu hơn trong cùng một khoảng thời gian.
Có thể hình dung như sau.
NRZ
Có hai lựa chọn.
Giống như đèn giao thông:
- Đỏ.
- Xanh.
PAM4
Có bốn lựa chọn.
Ví dụ:
- Mức 1.
- Mức 2.
- Mức 3.
- Mức 4.
Nhờ đó lượng thông tin truyền đi nhiều hơn mà không cần tăng gấp đôi tốc độ của phần cứng.
QSFP28 có sử dụng PAM4 không?
Trong phần lớn trường hợp, không.
Đa số module quang QSFP28 100G trên thị trường hiện nay vẫn sử dụng NRZ.
PAM4 thường xuất hiện ở:
- QSFP-DD.
- OSFP.
- Module 200G.
- Module 400G.
- Module 800G.
Nếu doanh nghiệp chỉ triển khai mạng 100Gbps thông thường thì gần như không cần quan tâm đến PAM4.
Tuy nhiên, nếu có kế hoạch nâng cấp lên 400G trong tương lai, việc hiểu khái niệm này sẽ giúp đọc tài liệu kỹ thuật dễ hơn.
FEC là gì?
FEC (Forward Error Correction) là cơ chế phát hiện và sửa lỗi trong quá trình truyền dữ liệu.
Đây là một tính năng rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua.
Trong quá trình truyền tín hiệu, có thể xảy ra các vấn đề như:
- Nhiễu.
- Suy hao quang.
- Sai lệch tín hiệu.
- Lỗi bit.
Nếu không có cơ chế sửa lỗi, dữ liệu đến đầu nhận có thể không còn chính xác.
FEC giúp phát hiện và sửa một số lỗi ngay trong lúc truyền mà không cần gửi lại toàn bộ dữ liệu.
Điều này giúp:
- Giảm tỷ lệ lỗi.
- Tăng độ ổn định.
- Duy trì tốc độ cao.
Có phải FEC luôn phải bật?
Không.
Điều này phụ thuộc vào:
- Switch.
- NIC.
- Chuẩn Ethernet.
- Thiết bị của nhà sản xuất.
Một số hệ thống tự động bật.
Một số thiết bị cho phép bật hoặc tắt.
Một số chuẩn yêu cầu FEC bắt buộc.
Nếu hai thiết bị cấu hình FEC không giống nhau, kết nối có thể không thiết lập được hoặc hoạt động không ổn định.
Trong quá trình triển khai, đây là lỗi không hiếm gặp, đặc biệt khi kết nối giữa các thiết bị của nhiều hãng khác nhau.
Người mua module có cần quan tâm đến Lane, NRZ hay FEC không?
Có, nhưng không cần quá đi sâu vào kỹ thuật.
Thay vào đó, chỉ cần ghi nhớ một số nguyên tắc sau.
Nếu mua module
Quan tâm đến:
- Khoảng cách truyền.
- Loại cáp quang.
- Chuẩn đầu nối.
- Khả năng tương thích.
Không cần quá lo về NRZ hay PAM4 vì nhà sản xuất đã thiết kế sẵn.
Nếu triển khai hệ thống
Nên hiểu thêm về:
- Lane.
- FEC.
- Breakout.
- Coding.
Những kiến thức này sẽ hữu ích khi cấu hình switch hoặc xử lý sự cố.
Nếu thiết kế Data Center
Nên hiểu rõ:
- Lane.
- PAM4.
- FEC.
- Signal Integrity.
- Optical Budget.
Đây là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng của hệ thống.
Một số hiểu lầm thường gặp
Module có nhiều lane hơn sẽ nhanh hơn?
Không.
Điều quan trọng là tổng băng thông, không phải số lượng lane.
PAM4 luôn tốt hơn NRZ?
Không hẳn.
PAM4 phù hợp với các hệ thống tốc độ rất cao.
Trong mạng 100Gbps, NRZ vẫn là giải pháp ổn định và được sử dụng rộng rãi.
FEC có làm chậm mạng không?
FEC có tạo thêm một lượng xử lý nhỏ để kiểm tra và sửa lỗi, nhưng lợi ích về độ ổn định thường lớn hơn rất nhiều so với phần chi phí xử lý này. Với hầu hết hệ thống doanh nghiệp, người dùng gần như không nhận thấy khác biệt về hiệu năng.
Những điều cần nhớ
Nếu không muốn ghi nhớ quá nhiều thuật ngữ kỹ thuật, bạn chỉ cần nắm bốn ý sau:
- Lane là các đường truyền dữ liệu song song bên trong module.
- NRZ là phương pháp mã hóa phổ biến trên các module QSFP28 100G.
- PAM4 chủ yếu xuất hiện ở các chuẩn 200G, 400G và cao hơn.
- FEC giúp phát hiện và sửa lỗi trong quá trình truyền dữ liệu, góp phần tăng độ ổn định của kết nối.
Hiểu đúng các khái niệm này sẽ giúp bạn đọc tài liệu kỹ thuật dễ hơn, trao đổi với nhà cung cấp hiệu quả hơn và tránh những nhầm lẫn khi triển khai hoặc nâng cấp hệ thống.
Chuyển sang phần tiếp theo
Đến đây, bạn đã hiểu cách QSFP28 truyền dữ liệu và ý nghĩa của các thuật ngữ thường gặp trong tài liệu kỹ thuật. Ở Phần 2.4, chúng ta sẽ tìm hiểu các chuẩn IEEE liên quan đến QSFP28, vì sao chúng quan trọng và liệu người mua hoặc kỹ sư triển khai có thực sự cần quan tâm đến những chuẩn này khi lựa chọn module quang hay không.
Chuẩn IEEE nào quy định module quang QSFP28? Có cần quan tâm khi chọn mua không?
Khi tìm hiểu về module quang QSFP28, bạn sẽ thường thấy các thông số như IEEE 802.3bm, IEEE 802.3ba hoặc IEEE 802.3cd trong datasheet. Đây là các tiêu chuẩn kỹ thuật quy định cách thiết bị truyền dữ liệu, loại cáp được sử dụng, khoảng cách truyền và khả năng tương thích giữa các thiết bị của nhiều hãng khác nhau. Tuy nhiên, nếu bạn là người mua hàng hoặc quản trị hệ thống, không nhất thiết phải ghi nhớ từng mã chuẩn. Điều quan trọng hơn là hiểu chuẩn đó ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn module.
IEEE là gì?
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) là tổ chức xây dựng và phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
Đối với mạng Ethernet, hầu hết các nhà sản xuất lớn như Cisco, Juniper, Huawei, Arista, HPE hay Dell đều thiết kế thiết bị dựa trên các tiêu chuẩn IEEE.
Nhờ có những tiêu chuẩn chung này mà thiết bị của nhiều hãng khác nhau vẫn có thể kết nối với nhau nếu đáp ứng cùng một chuẩn truyền dẫn.
Có thể hình dung IEEE giống như bộ quy tắc giao thông.
Dù xe được sản xuất bởi nhiều hãng khác nhau, tất cả đều phải tuân theo cùng một hệ thống biển báo và luật giao thông để có thể lưu thông an toàn.
Module quang cũng vậy. Khi tuân thủ cùng một tiêu chuẩn IEEE, khả năng tương thích giữa các thiết bị sẽ cao hơn.
Vì sao module quang phải tuân theo chuẩn IEEE?
Nếu không có tiêu chuẩn chung, mỗi hãng sẽ sử dụng một cách truyền tín hiệu riêng.
Khi đó:
- Switch của hãng A có thể không kết nối được với switch của hãng B.
- Module của nhà sản xuất này có thể không hoạt động trên thiết bị của nhà sản xuất khác.
- Việc mở rộng hệ thống sẽ trở nên rất phức tạp.
IEEE được xây dựng để giải quyết vấn đề này.
Tiêu chuẩn không quy định module phải do hãng nào sản xuất, mà quy định cách dữ liệu được truyền, cách tín hiệu hoạt động và các yêu cầu kỹ thuật cần đáp ứng.
Nhờ đó, thị trường có thể xuất hiện nhiều nhà sản xuất module Compatible với mức giá cạnh tranh hơn nhưng vẫn hoạt động theo cùng chuẩn kỹ thuật.
Những chuẩn IEEE nào liên quan đến QSFP28?
Không phải tất cả module QSFP28 đều sử dụng cùng một tiêu chuẩn IEEE.
Tùy từng loại module sẽ có tiêu chuẩn tương ứng.
Dưới đây là những chuẩn thường gặp nhất.
| Chuẩn IEEE | Ứng dụng |
|---|---|
| IEEE 802.3ba | Ethernet 40G và 100G thế hệ đầu |
| IEEE 802.3bm | 100GBASE-SR4 trên cáp quang đa mode |
| IEEE 802.3bj | 100G qua backplane và cáp đồng tốc độ cao |
| IEEE 802.3by | Ethernet 25Gbps |
| IEEE 802.3cd | Ethernet 50G, 100G và nền tảng cho các chuẩn mới |
Người dùng thông thường không cần ghi nhớ các mã này. Tuy nhiên, khi đọc tài liệu kỹ thuật hoặc so sánh sản phẩm, bạn sẽ hiểu vì sao cùng là QSFP28 nhưng thông số lại khác nhau.
Chuẩn IEEE 802.3ba là gì?
Đây là một trong những cột mốc quan trọng của Ethernet tốc độ cao.
IEEE 802.3ba lần đầu tiên đưa ra các tiêu chuẩn chính thức cho mạng 40GbE và 100GbE.
Nhờ chuẩn này, các hãng thiết bị mạng có cơ sở để phát triển switch, router và module quang hỗ trợ tốc độ 100Gbps.
Nếu hệ thống của bạn sử dụng các module 100G đời đầu, rất nhiều khả năng chúng được phát triển dựa trên nền tảng của chuẩn này.
IEEE 802.3bm có liên quan gì đến QSFP28 SR4?
Nếu bạn sử dụng QSFP28 SR4, đây là chuẩn cần quan tâm.
IEEE 802.3bm quy định các thông số cho chuẩn 100GBASE-SR4, bao gồm:
- Tốc độ truyền.
- Loại cáp quang đa mode.
- Khoảng cách truyền.
- Cơ chế hoạt động của bốn lane dữ liệu.
Nhờ đó, module SR4 của nhiều hãng khác nhau vẫn có thể hoạt động trên cùng một hệ thống nếu đáp ứng đúng tiêu chuẩn.
IEEE có quy định khoảng cách truyền không?
Có.
Khoảng cách tối đa của từng loại module không phải do nhà sản xuất tự đặt ra mà được xác định dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật.
Ví dụ:
| Chuẩn | Khoảng cách tham khảo |
|---|---|
| 100GBASE-SR4 | Khoảng 70m với OM3, 100m với OM4 |
| 100GBASE-LR4 | Khoảng 10km |
| 100GBASE-ER4 | Khoảng 40km |
Tuy nhiên, đây là khoảng cách trong điều kiện tiêu chuẩn.
Thực tế còn phụ thuộc vào:
- Chất lượng cáp.
- Số lượng mối hàn.
- Suy hao trên tuyến.
- Đầu nối quang.
- Điều kiện môi trường.
Đó là lý do hai hệ thống cùng sử dụng LR4 nhưng khoảng cách vận hành ổn định có thể khác nhau.
Module Compatible có tuân theo chuẩn IEEE không?
Có, nếu được sản xuất đúng tiêu chuẩn.
Nhiều người nhầm rằng chỉ module chính hãng mới tuân thủ IEEE.
Thực tế, rất nhiều nhà sản xuất module Compatible thiết kế sản phẩm theo cùng chuẩn kỹ thuật.
Điểm khác biệt chủ yếu nằm ở:
- Thông tin nhận dạng trong EEPROM.
- Quy trình kiểm thử.
- Chính sách bảo hành.
- Khả năng tương thích với từng hãng thiết bị.
Đây cũng là lý do nhiều doanh nghiệp lựa chọn module Compatible để tối ưu chi phí nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất.
Có phải tuân thủ IEEE là chắc chắn tương thích?
Không hoàn toàn.
Đây là điểm nhiều người dễ hiểu nhầm.
IEEE chỉ quy định chuẩn truyền dữ liệu.
Trong khi đó, một số hãng thiết bị còn kiểm tra thêm:
- Vendor ID.
- Firmware.
- EEPROM.
- Danh sách module được chứng nhận.
Vì vậy có trường hợp:
- Module đúng chuẩn IEEE.
- Thông số hoàn toàn phù hợp.
Nhưng switch vẫn báo lỗi vì yêu cầu module đã được mã hóa riêng.
Do đó, khi mua module Compatible, nên xác nhận rõ sản phẩm đã được coding đúng cho thiết bị đang sử dụng.
Người mua module có cần đọc chuẩn IEEE không?
Trong đa số trường hợp, không cần đọc toàn bộ tài liệu IEEE.
Thay vào đó, hãy tập trung vào những thông tin quan trọng hơn như:
- Switch đang sử dụng.
- Khoảng cách kết nối.
- Loại cáp quang.
- Đầu nối.
- Khả năng tương thích.
- Loại module phù hợp.
Các tiêu chuẩn IEEE chủ yếu hữu ích khi:
- Thiết kế Data Center.
- Xây dựng hệ thống lớn.
- Nghiên cứu tài liệu kỹ thuật.
- Đánh giá khả năng tương thích giữa nhiều hãng thiết bị.
Đối với doanh nghiệp thông thường, việc chọn đúng module thường quan trọng hơn việc nhớ tên từng tiêu chuẩn.
Những hiểu lầm phổ biến về chuẩn IEEE
Chỉ module chính hãng mới đạt chuẩn IEEE?
Không.
Nhiều module Compatible chất lượng cao cũng được sản xuất theo đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật.
Module có cùng chuẩn IEEE thì chắc chắn dùng được với nhau?
Chưa chắc.
Ngoài IEEE còn phải xem:
- Thiết bị hỗ trợ loại module nào.
- Firmware.
- Coding.
- Chính sách của từng hãng.
Chuẩn IEEE càng mới thì module càng tốt?
Không hẳn.
Điều quan trọng là chuẩn đó có phù hợp với hệ thống của bạn hay không.
Một doanh nghiệp chỉ cần kết nối 100Gbps sẽ không nhận được nhiều lợi ích nếu lựa chọn công nghệ dành cho 400G hoặc 800G.
Checklist trước khi mua module QSFP28
Trước khi quyết định đặt hàng, hãy kiểm tra các thông tin sau:
| Nội dung cần kiểm tra | Đã xác định? |
|---|---|
| Thiết bị hỗ trợ QSFP28 | ☐ |
| Khoảng cách kết nối | ☐ |
| Loại cáp quang (MMF hay SMF) | ☐ |
| Đầu nối LC hay MPO | ☐ |
| Module SR4, LR4, CWDM4 hay ER4 | ☐ |
| Có yêu cầu module Compatible theo hãng | ☐ |
| Dự phòng mở rộng trong tương lai | ☐ |
Việc chuẩn bị đầy đủ các thông tin này thường quan trọng hơn nhiều so với việc ghi nhớ tên của từng chuẩn IEEE.
Tóm tắt
Qua bốn mục của Phần 2, bạn đã hiểu cách module quang QSFP28 hoạt động, cấu tạo bên trong, ý nghĩa của các khái niệm như Lane, NRZ, PAM4, FEC và vai trò của các tiêu chuẩn IEEE trong hệ thống mạng 100Gbps.
Đây là những kiến thức nền tảng giúp bạn đọc đúng thông số kỹ thuật và tránh những nhầm lẫn khi lựa chọn thiết bị.
Trong Phần 3, chúng ta sẽ đi vào nội dung mà hầu hết người dùng quan tâm nhất: Module quang QSFP28 có những loại nào? Bài viết sẽ phân tích chi tiết từng dòng như SR4, LR4, CWDM4, PSM4, ER4, BiDi, DAC và AOC, giải thích ưu điểm, hạn chế và tình huống sử dụng phù hợp để bạn dễ dàng chọn đúng giải pháp cho hệ thống của mình.
https://daycapquang.com/tin-tuc-su-kien/module-quang-qsfp28-100g-la-gi-huong-dan-chon-dung-dac-aoc-sr4-lr4-phan-1.html
https://netsystem.vn/tin-tuc/Cisco-C1200-24P-4G-Hay-CBS350-24P-4G-Nen-Mua-Switch-Nao.html
https://netsystem.vn/tin-tuc/Cisco-C1200-24P-4G-Cho-Khach-San-Giai-Phap-Switch-PoE-Quan-Ly-Hieu-Qua.html
- Switch mạng: chọn đúng ngay từ đầu để tránh lỗi hệ thống về sau
- Firewall là gì: chọn đúng để tránh rủi ro bảo mật từ đầu
- Toàn cảnh AI Robotics tại Việt Nam: ứng dụng, chi phí, cách triển khai thực tế
- Thiết bị quang là gì?
- Cáp quang là gì và hoạt động như thế nào?
- Converter quang là gì? Cách hoạt động, phân loại và cách chọn đúng để tránh lỗi mạng về sau