Module quang là gì? Giải mã vai trò & công nghệ truyền dẫn quang

Module quang là gì? Vai trò trong kết nối mạng doanh nghiệp

Hiểu đúng về “ánh sáng” trong kết nối – cảm nhận sức mạnh bên trong sợi quang

Nếu bạn từng nhìn thấy cổng SFP hoặc SFP+ trên switch mà chưa rõ chúng để làm gì, thì xin chúc mừng – bạn sắp khám phá “trái tim” của kết nối quang hiện đại: module quang (optical transceiver).

Không phải ngẫu nhiên mà trong mọi trung tâm dữ liệu, từ hệ thống backbone ISP đến mạng nội bộ doanh nghiệp, module quang luôn nằm ở vị trí quan trọng nhất trong chuỗi truyền dẫn. Nó chính là cầu nối giữa tín hiệu điện (electrical) và ánh sáng (optical) – nơi dữ liệu số được chuyển hóa, tăng tốc và truyền đi xa hàng chục kilomet qua optical fiber mảnh hơn sợi tóc.

Khi lựa chọn thiết bị mạng, kỹ sư thường cần xem danh sách module quang tương thích để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Bởi chỉ cần sai một bước sóng hoặc sai chuẩn đầu nối, cả hệ thống có thể hoạt động kém ổn định hoặc không thể link được.

Nguyên lý chuyển đổi tín hiệu điện → quang → điện

Bạn có bao giờ tự hỏi: “Làm thế nào dữ liệu từ switch lại có thể đi qua một sợi quang nhỏ xíu và xuất hiện ở đầu bên kia?”
Câu trả lời nằm ở chính cấu trúc transceiver – một thiết bị vừa phát (transmit) vừa nhận (receive) tín hiệu.

1. Bên phát – chuyển điện thành ánh sáng

Khi tín hiệu điện từ switch được gửi đến module quang, mạch phát sẽ kích hoạt laser diode (hoặc LED) để chuyển đổi dữ liệu điện thành xung ánh sáng (light pulses).
Mỗi xung ánh sáng tương ứng với bit dữ liệu 1 hoặc 0, truyền đi qua sợi optical fiber.

• Laser VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) thường được dùng cho multimode fiber (850nm).
• Laser FP hoặc DFB được dùng cho singlemode fiber (1310nm hoặc 1550nm) để truyền xa hàng chục kilomet.

2. Bên nhận – ánh sáng trở lại thành điện

• Khi ánh sáng đến đầu còn lại, module quang thứ hai sẽ dùng photodiode để nhận và chuyển ngược tín hiệu quang → điện.
• Tín hiệu này sau đó được đưa đến switch hoặc router để xử lý và định tuyến.

3. Quá trình truyền nhận đồng thời

• Trong cùng một module, TX (Transmit) và RX (Receive) hoạt động song song, giúp kết nối hai chiều toàn phần.
• Một số module WDM còn cho phép truyền hai hướng trên cùng một sợi quang duy nhất, nhờ vào việc phân tách wavelength khác nhau (ví dụ: TX = 1310nm, RX = 1550nm).

Chuẩn đầu nối và giao thức phổ biến: LC, SC, RJ-45

• Không chỉ khác nhau về tốc độ hay khoảng cách, các module quang còn được phân loại dựa trên chuẩn đầu nối và loại giao thức truyền dẫn.

Chuẩn đầu nối quang (Optical Connector Standards)

Chuẩn giao thức & tốc độ (Interface Standards)

• Chuẩn giao thức & tốc độ (Interface Standards)Mỗi chuẩn sử dụng một wavelength riêng biệt (850nm, 1310nm, 1550nm) để tránh giao thoa quang học.

Các loại module quang thông dụng trên thị trường

• Module quang ngày nay có rất nhiều loại khác nhau tùy theo tốc độ, kích thước, kiểu cắm và ứng dụng.

1. SFP (Small Form-Factor Pluggable)

• Hỗ trợ tốc độ 1G.
• Khoảng cách truyền: 550m (SX), 10km (LX), 20km–40km (EX, ZX).
• Đầu nối LC, sử dụng rộng rãi trong hệ thống mạng doanh nghiệp.

2. SFP+

• Hỗ trợ tốc độ 10G.
• Cấu trúc nhỏ gọn tương tự SFP nhưng hiệu năng cao hơn.
• Dùng trong datacenter, switch core, hoặc kết nối server blade.

3. SFP28 và SFP56

• Hỗ trợ tốc độ 25G hoặc 50G.
• Cấu trúc nhỏ gọn tương tự SFP+ nhưng hiệu năng cao hơn.
• Dùng trong datacenter, switch core, hoặc kết nối server blade.

4. QSFP+ và QSFP28

• Tốc độ 40G hoặc 100G.
• Hỗ trợ kết nối MPO/MTP đa lõi.
• Dùng trong hạ tầng spine-leaf, backbone datacenter.

5. Module RJ-45 (Copper Transceiver)

• Dành cho môi trường cáp đồng Cat6/Cat6A.
• Khoảng cách truyền tối đa 100m.
• Tiện lợi khi cần triển khai nhanh mà không có cáp quang.

Lợi ích khi sử dụng module quang trong hệ thống switch

• Nếu ví module quang như “linh hồn” của kết nối tốc độ cao, thì switch chính là “bộ não”.
• Hai thành phần này khi phối hợp sẽ tạo nên hiệu suất mạng tối đa, ổn định và linh hoạt.

1. Linh hoạt trong cấu hình & mở rộng

Bạn có thể chọn module phù hợp cho từng tuyến:

• SFP 1G cho kết nối nội bộ,
• SFP+ 10G cho uplink,
• hoặc module BiDi cho tiết kiệm cáp.

Không cần thay đổi switch – chỉ cần thay module, hệ thống sẵn sàng nâng cấp băng thông.

2. Giảm chi phí đầu tư dài hạn

• Thay vì mua switch có port cố định, bạn dùng switch có khe SFP/SFP+, sau đó tùy chọn module theo nhu cầu.
• Cách này giúp tối ưu chi phí và dễ dàng thay thế khi nâng cấp.

3. Tăng hiệu năng & độ ổn định

• Module quang chất lượng tốt giúp giảm suy hao quang, ổn định tín hiệu, giảm lỗi CRC hoặc mất kết nối ngẫu nhiên – điều mà mọi kỹ sư đều hiểu giá trị của nó.

4. Đa dạng chuẩn tương thích

• Các module hiện nay tương thích với nhiều hãng switch: Cisco, HPE, D-Link, Ruijie, TP-Link, Huawei…
• Điều quan trọng là chọn đúng model và đúng wavelength để đảm bảo đồng bộ.

5. Hỗ trợ nhiều môi trường truyền dẫn

• Từ optical fiber multimode trong tòa nhà đến singlemode fiber đi xa hàng chục km – chỉ cần thay module, bạn có thể kết nối mọi nơi.

Thông số kỹ thuật cơ bản của module quang

Một ví dụ thực tế: lựa chọn module quang phù hợp cho hệ thống switch doanh nghiệp

Giả sử bạn triển khai mạng doanh nghiệp có 3 tầng switch:

• Access layer: Kết nối người dùng – cần module SFP 1G SX/LX.
• Distribution layer: Trung gian, kết nối 10G uplink – dùng SFP+ 10G LR.
• Core layer: Kết nối giữa các switch chính – dùng QSFP+ 40G hoặc QSFP28 100G.

Nhờ sử dụng module tách biệt, bạn có thể linh hoạt mở rộng, bảo trì và nâng cấp từng tầng mạng mà không ảnh hưởng toàn hệ thống.

Một số lưu ý khi chọn module quang

Kiểm tra compatibility list của switch.

• Không phải module nào cũng tương thích mọi thiết bị, đặc biệt là các switch Cisco hoặc HPE.

Chú ý wavelength và khoảng cách.

• SX = 850nm (ngắn), LX = 1310nm (trung bình), ZX = 1550nm (xa).

Không trộn singlemode và multimode.

• Một module SM không thể hoạt động với cáp MM – dù đầu nối có giống nhau.

Dùng cặp module cùng loại.

• Ví dụ: 1 module 10G LR bên A phải đi kèm 1 module 10G LR bên B.

Bảo vệ đầu connector sạch sẽ.

• Một hạt bụi nhỏ cũng có thể làm suy hao vài dB, ảnh hưởng kết nối.

Mua module quang chính hãng ở đâu?

Nếu bạn đang cần tìm nơi cung cấp module quang chính hãng với giá hợp lý và tư vấn chuyên nghiệp, Siêu Thị Mạng là địa chỉ đáng tham khảo.

Tại đây có đầy đủ:

• Module Cablexa USA chuẩn SFP, SFP+, SFP28, QSFP+ tương thích với các hãng Cisco, Juniper, Aruba, HPE, Ruijie, TP-Link, Huawei, H3C, Microtik, Ubiquiti...
• Tùy chọn khoảng cách 550m – 10km – 20km - 40km - 60km – 80km - 100km - 120km với đầy đủ wavelength 850/1310/1550nm.
• Hỗ trợ báo giá theo dự án, CO/CQ, và test trước cắm tương thích với thiết bị miễn phí.

Khi lựa chọn thiết bị mạng, kỹ sư thường cần xem danh sách module quang tương thích để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Bạn cũng có thể để lại bình luận, chia sẻ kinh nghiệm chọn module, hoặc hỏi ý kiến chuyên gia kỹ thuật về cách tối ưu hệ thống optical fiber doanh nghiệp của mình.

Kết luận

Module quang (Optical Transceiver) là thành phần không thể thiếu trong mọi hệ thống mạng hiện đại – từ doanh nghiệp nhỏ đến trung tâm dữ liệu quy mô lớn.

Nó đảm nhiệm vai trò chuyển đổi tín hiệu điện ↔ quang, giúp dữ liệu truyền đi nhanh, xa, và ổn định.

Việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động, chuẩn kết nối (LC, SC, RJ-45) và wavelength phù hợp (850nm / 1310nm / 1550nm) sẽ giúp bạn lựa chọn đúng module, tối ưu hiệu năng, tiết kiệm chi phí và đảm bảo hệ thống luôn sẵn sàng mở rộng trong tương lai.

Câu hỏi thường gặp

1. Module quang và converter có giống nhau không?
Không. Converter là thiết bị độc lập chuyển đổi điện ↔ quang, còn module quang là linh kiện cắm trực tiếp vào switch hoặc router.

2. Có thể dùng module hãng A cho switch hãng B không?
Có thể, nếu module tương thích chuẩn SFP/SFP+ và không bị khóa firmware. Tuy nhiên, nên kiểm tra danh sách tương thích trước khi mua.

3. Module quang có cần cấu hình không?
Không. Hầu hết module hiện nay plug-and-play, chỉ cần cắm vào là switch tự nhận.

4. Khi nào nên chọn module 1310nm thay vì 850nm?
Khi bạn cần truyền xa hơn 550m, đặc biệt qua singlemode fiber, hãy chọn module 1310nm hoặc 1550nm.

5. Module quang có tuổi thọ bao lâu?
Trung bình từ 5–10 năm, tùy môi trường và nhiệt độ hoạt động.