10 tỷ bit dữ liệu được truyền mỗi giây với kết nối 10 Gigabit Ethernet nhờ vào sự tiến bộ của công nghệ trong thời đại công nghiệp 4.0. Các kết nối 10GbE cung cấp cho nền công nghiệp 4.0 và các ứng dụng IIoT mang lại lợi ích bổ sung cho kết nối nhanh hơn và độ trễ thấp hơn. Ngoài ra, nhu cầu về mạng Gigabit Ethernet nhanh hơn tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của cơ sở hạ tầng truyền thông công nghiệp tốc độ cao và hệ thống đo từ xa dữ liệu trong các ứng dụng công nghiệp. Trong bài viết này, chúng ta sẽ hiểu tác động của Ethernet 10Gb trong Công nghiệp 4.0 và những lợi ích của nó.

Ethernet 10 Gigabit là gì?

10 GbE hoặc 10 Gigabit Ethernet là một trong những loại ethernet nhanh nhất, bao gồm một nhóm công nghệ mạng truyền các khung dữ liệu với tốc độ 10 Gigabit hoặc 10 tỷ bit mỗi giây. Ra mắt vào năm 2002, GbE còn được gọi là 10GE hoặc 10 GigE, và mặc dù nó cung cấp tốc độ tăng gấp 10 lần so với Gigabit Ethernet (1 GbE). Nhưng cùng với sự thích nghi liên tục, IEEE 802.3an-2006 cuối cùng cũng cho ra mắt chuẩn kết nối 10GBASE-T được sử dụng rộng rãi gần đây.

10 GbE thường được mô tả là một công nghệ đột phá. Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) lần đầu tiên đặt tên 10 Gigabit Ethernet 802.3ae làm tiêu chuẩn bổ sung cho 802.3, định nghĩa Ethernet truyền thống.

Phiên bản 10 GbE của Ethernet truyền thống hoạt động ở chế độ Full-Duplex, cho phép truyền dữ liệu theo cả hai hướng đồng thời trên cùng một sóng mang tín hiệu. Điều này có nghĩa là nó không cần Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection, các giao thức được sử dụng bởi các mạng Ethernet thời kỳ đầu để truy cập đường truyền trong mạng LAN.

Chế độ Full-Duplex là gì? Được tạo ra cho kết nối mạng đáng tin cậy

Ethernet 10 Gigabit hoạt động ở chế độ Full-Duplex, cho phép các mạng truyền thông giao tiếp đồng thời theo cả hai hướng giữa 2 bên được kết nối. Do đó, Ethernet 10Gigabit không cần giao thức CSMA để phát hiện các xung đột có thể xảy ra cùng với đường truyền. Full-Duplex hoạt động bằng cách sử dụng các cặp đồng xoắn bên trong cáp được kết nối với thiết bị mạng để nhận và gửi dữ liệu đồng thời. Do đó, hoạt động Full-Duplex cho phép tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn, ngăn chặn sự tắc nghẽn mạng và hiệu suất mạng cao.

Ethernet 10Gb nhanh như thế nào?

Trong những năm qua, việc áp dụng 10 Gigabit Ethernet đã tăng lên theo cấp số nhân để đáp ứng nhu cầu mạng ngày càng tăng từ các hộ gia đình đến các ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên, Ethernet 1Gbps với tốc độ truyền 125MB/s hiện đang đối mặt với tắc nghẽn để truyền tải dữ liệu đang phát triển không ngừng. Do đó, mạng Ethernet 10Gb cho phép tốc độ truyền dữ liệu lên đến 1,25 GB/s để nâng cao đáng kể tốc độ mạng trong các ứng dụng quan trọng. Trên thực tế, 10GbE thậm chí đã vượt qua băng thông của WiFi-6 sở hữu tốc độ tối đa lên đến 9,6Gbps - cho phép nó trở thành một trong những hình thức kết nối internet nhanh nhất cho máy tính công nghiệp.

10GBASE-T có nghĩa là gì? - Kết nối 10GbE tiêu chuẩn hóa

10GBase-T là một tiêu chuẩn Ethernet 10 Gigabit được phát hành vào năm 2006 bởi tổ chức IEEE cung cấp các kết nối 10 Gbit/s qua các cặp dây đồng xoắn. Ngoài ra, nó cung cấp kết nối 10Gbit/s và được biết đến với tốc độ kết nối đáng tin cậy và nhanh chóng. Giờ đây, mô-đun dual-port 10GBase-T được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống công nghiệp vì nó sử dụng các đầu nối mô-đun RJ-45 đã được sử dụng phổ biến trong các mạng ethernet, làm cho nó trở thành lựa chọn dễ dàng và tốt nhất cho các ứng dụng công nghiệp. Ngoài ra, tiêu chuẩn ethernet 10GBase-T cho phép nhiều loại cáp để lựa chọn, thường dựa trên khoảng cách được bao phủ bởi ethernet và cổng của nó, chẳng hạn như cáp cat6, cat 6a và cat7.

Loại cáp nào cho Ethernet 10 Gigabit?

Có ba loại cáp 10GbE có thể được chọn từ cat6, cat6a và cat7. Hệ thống cáp này sẽ phụ trách kết nối các thiết bị đầu cuối như PC, điểm truy cập WI-FI và vô số thiết bị IIoT. Cat6 và Cat6a là hai loại cáp phổ biến nhất, trong khi cat7 không thích hợp hơn so với hai loại cáp khác. Để giải thích thêm, cat7 có một tiêu chuẩn rất ấn tượng, nhưng nó không phải là tiêu chuẩn dựa trên IEEE và sử dụng đầu nối GG45 thay vì đầu nối ethernet RJ-45 thông thường. Do đó, khả năng tương thích của cáp cat7 đã khiến nó khó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp.

Cáp Cat6 và Cat6a thường được so sánh với nhau và được biết đến với tốc độ đáng tin cậy. Cat6 có thể chạy ethernet 1000Base-T với tốc độ lên đến 1000Mbps ở độ sâu tối đa 100 mét. Nhưng với tiêu chuẩn 10Gbase-T của 10GbE, cáp cat6 chỉ có thể đạt được tối đa từ 35 đến 55 mét, tùy thuộc vào nhiễu trong môi trường. Mặt khác, Cat6a cung cấp khả năng khử nhiễu được cải thiện và mức đầu ra Power Over Ethernet (PoE) cao hơn trong khi vẫn duy trì hiệu suất của nó. PoE được sử dụng để cung cấp điện và truyền dữ liệu tới các thiết bị điểm cuối. Các thiết bị PoE đang phát triển theo cấp số nhân cùng với sự thích ứng của công nghiệp 4.0 và IIoT - ví dụ: camera giám sát, ánh sáng thông minh và cảm biến giám sát để tự động hóa đều hỗ trợ các thiết bị PoE tùy chọn. Vì vậy, cáp cat6a là sự lựa chọn tốt nhất cho đến nay; không chỉ cho phép kết nối lên đến 100 mét (chiều cao của một tòa nhà), nó còn được bảo vệ bằng một dây dẫn dày hơn giúp tản nhiệt dư thừa được tạo ra, giúp tăng tuổi thọ của cáp trong các triển khai cấp công nghiệp.

Tại sao sử dụng 10GbE cho nền công nghiệp 4.0?

Công nghiệp 4.0 là sự chuyển đổi kỹ thuật số của các quy trình sản xuất nhờ sự tiến bộ của các ứng dụng Internet vạn vật công nghiệp (IIoT). Các quy trình tự động và rô bốt đã vượt qua các quy trình sản xuất để đạt được thông lượng cao hơn và kết quả đáng tin cậy hơn trong một khoảng thời gian ngắn hơn. Khi nhiều ngành chuyển đổi sang công nghiệp 4.0, họ bắt đầu gặp phải tình trạng tắc nghẽn mạng và yêu cầu kết nối mạng nhanh hơn. Do đó, công nghệ mạng phải phát triển để xử lý khối lượng dữ liệu ngày càng tăng. 10GbE cung cấp một đường trục nhanh chóng và đáng tin cậy để kết nối các hệ thống, máy móc và hàng nghìn cảm biến khác nhau. Kết quả là, với mạng 10GbE, nền công nghiệp 4.0 đã được hưởng lợi rất nhiều vì nó cung cấp khả năng truyền dữ liệu thời gian thực cho phép các mạng liên lạc giữa máy với máy và nhà máy liền mạch, băng thông cao.

Máy tính công nghiệp hỗ trợ cổng LAN 10GbE

Trong khoảng một thập kỷ qua, chúng ta đã chứng kiến những máy tính và trình điều khiển tiên tiến đọc tệp ở tốc độ 10 Gbps; tuy nhiên, chúng ta vẫn bị mắc kẹt với mạng 1G hoặc 0,1G, có thể dễ dàng cảm thấy như tắc nghẽn giữa các thiết bị. Khi việc truyền giữa các thiết bị nhanh chóng đạt đến giới hạn của mạng của bạn, 10GbE là câu trả lời.

10GbE cung cấp những gì?

10GbE cung cấp tốc độ truyền 10 Gbps. Để minh họa tốc độ của điều này - hãy để chúng tôi chuyển đổi nó về mặt lưu trữ tệp. 10 Gbps cho phép bạn truyền với tốc độ 1,25 GB / giây khi bạn sao chép tệp sang máy tính khác thông qua mạng. Về cơ bản, điều này tương đương với việc gửi một tệp 20 GB trong vòng chưa đầy 20 giây.

Điều quan trọng hơn là 10GbE nhanh đến mức vượt qua băng thông của WiFi 6, NAS và truy cập internet nhiều Gig. 10GbE hoạt động như một xương sống cực nhanh để kết nối các thiết bị ngoại vi và tăng hiệu suất toàn bộ mạng của bạn.

Hầu hết mọi người không sử dụng 10 Gbps để truy cập internet, bởi vì 10GbE đủ tuyệt vời cho những gì nó có thể giúp đạt được trong một mạng quy mô nhỏ. 10GbE trong ngành mạng doanh nghiệp được sử dụng phổ biến hơn. Việc chuyển tệp mất ít thời gian hơn 90% so với trước đây và sao lưu máy tính của bạn trong vài phút thông qua mạng mà không cần dựa vào thẻ USB. Với mạng 10 Gbps, tất cả các tác vụ này chỉ tốn của bạn bằng 1/10 thời gian so với mạng Gigabit và 1/100 lần đối với mạng 100 Mbps.

Bạn có nên nâng cấp lên 10GbE không?

Khi thế giới không dây chuyển nhanh sang kỷ nguyên WiFi 6 và 5G, tốc độ 10GbE nhanh hơn cũng đến với các sản phẩm tiêu dùng. Vậy bạn có cần 10GbE không? Kiểm tra các đề xuất của Nexcom.vn để tìm câu trả lời.

• Nếu quy trình làm việc chất lượng cao của bạn luôn bị chậm do tốc độ truyền chậm.
• Nếu bạn thường xuyên chia sẻ các File lớn như phim 4K Blu-ray, dự án và trò chơi giữa nhiều thiết bị
• Nếu bạn là người yêu thích NAS và muốn tận dụng tốc độ đọc / ghi đầy đủ của hệ thống.

Nếu bạn trùng khớp với bất kỳ điều nào ở trên, thì ít nhất bạn nên nâng cấp các thiết bị được yêu cầu nhiều nhất của mình lên 10GbE, như work-station, máy chủ NAS hoặc gateway netwworks.