Gần đây, tôi đã dành thời gian đáng kể để nâng cấp hệ thống mạng tại nhà. Trong quá trình xác định cách bố trí các kết nối có dây, tôi đã lựa chọn các module thu phát quang SFP+ 10GBase-T vì một số thiết bị của tôi sở hữu card mạng 10GbE. Ban đầu, tôi có thể kết hợp cả cáp đồng và cáp quang, nhưng mong muốn mọi thứ đồng nhất để dễ lắp đặt và có sẵn phụ tùng thay thế đã khiến tôi quyết định dùng toàn bộ cáp đồng.
Tuy nhiên, đó là một sai lầm. Lẽ ra tôi nên kết hợp cả hai loại cáp, bởi tôi đã nhận thấy một số vấn đề với các đường cáp đồng, đặc biệt là những đường sử dụng module SFP+ 10GBase-T. Các module thu phát này trở nên quá nóng, thậm chí khi ở chế độ chờ, gây ra sự khó chịu rõ rệt. Không chỉ vậy, tôi còn phát hiện ra các vấn đề trục trặc với card mạng 10GbE trên bo mạch chủ của mình. Nếu nguyên nhân là do nhiệt, thì đây là vấn đề không thể khắc phục được; nếu là do lỗi driver, tôi cũng không đủ chuyên môn để xử lý. Chính vì vậy, đã đến lúc phải bổ sung một số bộ điều hợp mạng (NIC) mới.
Tôi chưa bao giờ thấy vui như vậy khi có những bo mạch chủ ATX với các khe cắm PCIe bổ sung. Tôi đã thêm vào các card mạng doanh nghiệp cũ và hiện đang sử dụng cáp quang chủ động (AOC) SFP+ cho các kết nối chính trong văn phòng của mình. Tôi thực sự rất hài lòng với giải pháp này. Tôi sẽ cố gắng bổ sung thêm cáp quang ở bất cứ đâu có thể, đồng thời xem xét các đường cáp quang với module rời để có thêm sự linh hoạt về tốc độ và khả năng nâng cấp trong tương lai.
Cáp đồng vẫn tốt, nhưng…
Các transceiver 8P8C quá nóng, và điều đó gây khó chịu
Để làm rõ, tôi không hề phủ nhận sự tiện lợi và tin cậy của đầu nối 8-pin 8-contact (thường được gọi là RJ45, mặc dù về mặt kỹ thuật là không chính xác). Với chuẩn cáp CAT phù hợp, tôi có thể đạt được tốc độ nhanh hơn nhiều so với hiện tại. Vấn đề ở đây không phải là tốc độ, mà là độ tin cậy và nhiệt độ. Hai yếu tố này vốn gắn bó chặt chẽ với nhau, vì nhiệt độ tăng cao của các cổng và module 10GbE đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự ổn định và đáng tin cậy của mạng nhà tôi.
Mức độ ảnh hưởng thực sự khó định lượng chính xác. Tôi có thể thiết lập hệ thống giám sát mạng để xem có bao nhiêu gói tin phải gửi lại, hoặc thực hiện phân tích hiệu suất sâu hơn để có được các con số cụ thể. Tuy nhiên, tôi không có đủ thời gian hay động lực cho hệ thống homelab cá nhân. Đặc biệt là khi tôi có thể khắc phục vấn đề này chỉ với một vài đô la, và đó chính là điều tôi đã làm. Nếu tôi có nhiều hơn một vài thiết bị cần nâng cấp, tôi chắc chắn sẽ tính toán kỹ lưỡng, vì chi phí nâng cấp sẽ đáng kể hơn rất nhiều.
SFP+ 10GBase-T transceiver SF45 đang cắm vào switch mạng, minh họa vấn đề quá nhiệt trong hệ thống cáp đồng.
Một số thiết bị mạng của tôi có cổng RJ45 10GbE, nhưng không đủ
Tôi có một số phần cứng mạng được trang bị cổng 8P8C/RJ45 tốc độ 10GbE, nhưng chúng khá ít ỏi và hiện chỉ đang kết nối với NAS và một điểm truy cập Wi-Fi 7. Một số máy tính của tôi vẫn đang dùng cổng 2.5GbE và dù sao cũng cần một card mạng (NIC) mới, vậy tại sao không chuyển sang loại hỗ trợ cáp quang? Mảnh ghép cuối cùng mà tôi chưa thêm vào là một switch hoàn toàn bằng SFP+, nhưng đó sẽ là ưu tiên tiếp theo, và sau đó phần lớn văn phòng của tôi sẽ được chạy bằng cáp quang.
Cổng mạng 10GbE RJ45 và SFP+ trên thiết bị tường lửa Firewalla Gold Pro, cho thấy sự đa dạng cổng kết nối.
Card mạng Mellanox ConnectX-4 PCIe, một giải pháp 10/25GbE cho hệ thống mạng tốc độ cao.
Mellanox ConnectX-4
Cáp quang chủ động (AOC) 10G SFP+, lý tưởng cho kết nối ngắn trong trung tâm dữ liệu.
10G SFP+ Active Optical DAC
Đã đến lúc thay đổi
Tôi đã sẵn sàng để nâng cấp trong tương lai
Khi tìm kiếm các card mạng thay thế, tôi đã ưu tiên độ tin cậy lên hàng đầu. Nếu có thêm khả năng nâng cấp thì thật tuyệt vời. Chuyển lên 10GbE đã là một bước nhảy vọt lớn, nhưng tôi không muốn phải nâng cấp lại nếu đạt đến giới hạn của mạng. Tôi không chắc liệu mình có đạt đến giới hạn đó hay không, vì thiết bị duy nhất tiệm cận tốc độ 10GbE là hệ thống RAID của tôi khi xử lý các tệp lớn. Tuy nhiên, sau khi không lên kế hoạch nâng cấp mạng đúng cách ở lần trước, tôi cần thực hiện điều này một cách bài bản.
Các card SFP+ 10GbE với một hoặc hai cổng khá rẻ, nhưng chúng chủ yếu sử dụng chipset Intel, và tôi đã thấy nhiều diễn đàn thảo luận về các vấn đề liên quan. Đây không phải là điều tôi muốn nghe (hay phải đối phó!), nhưng các card không dùng chipset Intel lại khá đắt đỏ. Hoặc ít nhất đó là điều tôi nghĩ, cho đến khi tôi tìm kiếm trên eBay và thấy hàng trăm bộ điều hợp Mellanox cũ hơn, có khả năng 10/25GbE, với hai cổng, và giá còn rẻ hơn cả các card dựa trên Intel.
Sau một vài lần mua sắm (và vài ngày chờ đợi), tôi đã có những card mạng “mới-đối-với-tôi” và cáp quang chủ động để thay thế cho những sợi cáp đồng mà tôi đang sử dụng. Tôi biết mình có thể gặp phải các vấn đề về firmware với những card này, nhưng tôi đã chuẩn bị sẵn một danh sách các nguồn tài liệu để flash firmware chính xác. Hóa ra, tôi không cần đến chúng vì các card đã được nhận diện ngay lập tức.
Giờ đây, tôi có một hệ thống mạng ổn định hơn, ít nhiệt hơn trong văn phòng và các sợi cáp quang dễ đi dây hơn nhiều so với những sợi cáp dày cộm trước đây (mặc dù điều này có thể không đúng nếu tôi sử dụng cáp quang bọc thép). Hơn nữa, quá trình này đã dạy tôi thêm một chút về mạng, bao gồm cả việc phần cứng doanh nghiệp lại dễ làm việc hơn về mặt linh hoạt firmware, đây là một bất ngờ thú vị. Và với mỗi card đều có hai cổng, tôi có thể dùng chúng để liên kết giữa các máy tính để bàn của mình, giúp việc đi dây trở nên thuận tiện hơn.
Một nhược điểm lớn của cáp AOC là cáp quang chủ động 10G SFP+ sử dụng quang học gắn cố định, nghĩa là không thể thay đổi tốc độ linh hoạt. Vì các phần quang học của AOC được gắn vĩnh viễn, bạn sẽ cần các loại cáp mới mỗi khi muốn nâng cấp tốc độ. Có thể nói, chi phí vòng đời thấp nhất sẽ là kéo cáp quang duplex OM3/OM4 một lần và chỉ thay thế các transceiver khi tiêu chuẩn phát triển, còn AOC chỉ nên dùng cho các kết nối ngắn, ổn định tốc độ giữa các thiết bị liền kề.
Dù yêu thích DAC quang cho văn phòng, tôi vẫn còn một số đường cáp đồng không thể loại bỏ
Hiện tại, phần lớn các thiết bị tiêu thụ băng thông lớn của tôi đã được kết nối bằng cáp quang chủ động SFP+. Tuy nhiên, tôi vẫn không thể thay thế một vài đường cáp đồng vì tôi cần PoE++ để cấp nguồn cho các thiết bị như điểm truy cập (access point) và các switch khác, mặc dù điều này cuối cùng có thể được giải quyết bằng một bộ chuyển đổi phương tiện cáp quang PoE. Cuối cùng, tôi sẽ kéo cáp quang và thay thế cáp Cat5e đang chạy trong tường nhà, nhưng ngày đó còn rất xa. Tôi cần thời gian để lên kế hoạch cấp nguồn và tiết kiệm chi phí cho hóa đơn điện nước cuối cùng. Nhưng cho đến lúc đó, tôi biết rằng các thiết bị cần kết nối mạng nhanh chóng, ổn định đều được xử lý bằng công nghệ quang học, và tôi rất yêu thích ý tưởng đó.
