Lịch sử các loại cáp Ethernet LAN và hạt mạng RJ45

Bài viết này sẽ đưa bạn vào hành trình khám phá các loại cáp Ethernet LAN và hạt mạng RJ45, hai phụ kiện mạng cơ bản nhưng vô cùng quan trọng trong cấu trúc và hoạt động của các kết nối mạng. Mặc dù chúng là những phụ kiện mạng phổ biến và quen thuộc trong môi trường mạng, công nghệ thông tin, nhưng ít người biết được rằng chúng đã trải qua quá trình phát triển như thế nào, từ thời điểm chúng được phát minh cho đến ngày nay. Các bạn hãy cùng CNTTShop xem nội dung dưới đây để biết thêm những thông tin hữu ích nhé!

1. Ethernet là gì?

Ethernet là công nghệ kết nối các máy tính và thiết bị điện tử, thiết bị mạng trong khoảng cách ngắn (lý tưởng nhất là dưới 100 mét) để tạo thành mạng cục bộ (LAN). Mạng Ethernet có thể bao gồm các thiết bị máy tính, máy in, wifi,... và các thiết bị mạng khác được kết nối bằng dây cáp mạng và không dây.

2. Ai đã phát minh ra Ethernet?

Vào năm 1973 Robert Metcalfe và David Boggs đã phát minh ra Ethernet, Robert Metcalfe đã đưa ra ý tưởng và David Boggs đã xây dựng hệ thống Ethernet đầu tiên. Trường đại học Harvard đã từ chối để Robert Metcalfe nghiên cứu việc kết nối máy tính của họ với ARPAnet, nhưng sau đó ARPAnet đã trở thành mạng đầu tiên kết nối các máy tính trên khắp nước Mỹ.

3. Các loại cáp Ethernet LAN

Cáp Ethernet LAN có các loại chính là CAT1, CAT2, CAT3, CAT4, CAT5, CAT5e, CAT6, CAT6A, CAT7, CAT7A, CAT8.1, CAT8.2. Sau đây hãy cùng CNTTShop tìm hiểu chi tiết để phân biệt tiêu chuẩn kỹ thuật, cấu trúc, tần số và băng thông (tốc độ) của từng loại cáp Ethernet.

3.1. Cáp Ethernet CAT1

Dây cáp Ethernet CAT1 đầu tiên được giới thiệu chính thức vào khoảng năm 1983, chỉ có khả năng truyền dữ liệu dưới dạng giọng nói trong mạng điện thoại. Cáp CAT1 chỉ bao gồm 1 cặp dây đồng cách ly và chúng thường có lớp vỏ ngoài hick. Loại cáp CAT1 hoạt động ở tần số tối đa từ 100 KHz đến 400 KHz hoặc 1000 KHz và chúng chỉ có thể truyền giọng nói ở tốc độ lý thuyết là 1 Megabit mỗi giây. Cáp Ethernet CAT1 hầu như không sử dụng đầu nối mà được kết nối trực tiếp với điện thoại để bàn.

3.2. Cáp Ethernet CAT2

Cáp Ethernet CAT2, được giới thiệu vào năm 1987 và lần đầu tiên được sử dụng cho mạng Token Ring. Trong mạng điện thoại, cáp CAT2 có khả năng truyền dữ liệu dưới dạng tín hiệu thoại. Dây cáp CAT2 chỉ bao gồm 2 cặp dây đồng cách điện và chúng thường có vỏ bọc bên ngoài. Nó hoạt động ở tần số từ 1 MHz đến 4 MHz và chúng có thể truyền dữ liệu ở tốc độ từ 1 đến 4 Megabits mỗi giây. Cáp Ethernet CAT2 được sử dụng với đầu nối RJ11 tương thích với điện thoại ngày xưa.

3.3. Cáp Ethernet CAT3

Cáp Ethernet CAT3 được thiết kế bao gồm 3 cặp dây đồng cách điện được cách ly trong lớp vỏ ngoài. Cáp Ethernet CAT 3 được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1991 và đã giới thiệu tiêu chuẩn Ethernet 10-BaseT. Có thể sử dụng cáp CAT3 với tần số lên tới 16 MHz, cho phép băng thông truyền dữ liệu 16 Megabit/giây. Tuy nhiên, tốc độ cao hơn của cáp CAT3 so với CAT2 đã giới hạn khoảng cách truyền tín hiệu của chúng ở mức 100 mét, trở thành khoảng cách tiêu chuẩn cho hầu hết các loại cáp Category sau đó. Cáp Ethernet CAT3 được sử dụng với đầu nối RJ12, tương thích với điện thoại thoại cũ giống như đầu nối RJ11.

3.4. Cáp Ethernet CAT4

Cáp Ethernet CAT4, loại cáp này chứa 4 cặp dây đồng được bọ lớp vỏ ngoài. 4 cặp dây đồng xoắn được sử dụng trong cáp mạng CAT4 đã trở thành tiêu chuẩn cho tất cả các loại cáp CAT ra mắt sau này. Do đó, cáp CAT4 là loại cáp đầu tiên sử dụng đầu nối RJ45 vào năm 1993, đây vẫn là đầu nối mạng Ethernet phổ biến nhất trong nhiều năm, thậm chí cho đến ngày nay. Cáp loại 4 (CAT4) có dải tần lên tới 20 MHz, cho phép tốc độ truyền dữ liệu 16 Megabit/giây. Cáp CAT4 hoạt động với tiêu chuẩn Ethernet 10-BaseT nhưng nó cũng được sử dụng trong mạng Token Ring thay thế cho cáp CAT2.

3.5. Cáp Ethernet CAT5

Cáp mạng Ethernet CAT5, có cấu trúc 4 cặp xoắn nhưng chúng là loại đầu tiên sử dụng chuẩn Ethernet 100Base-T phổ biến nhất vào năm 1995. Cáp CAT5 đã tăng tần số tín hiệu từ 20 MHz lên 100 MHz và chúng có thể đạt băng thông 100 Megabit/giây với khoảng cách dài tối đa của cáp là 100 mét. Loại CAT 5 ra đời cùng với sự bùng nổ internet từ năm 1995 đến năm 2001, khiến nó trở thành tiêu chuẩn cáp Ethernet nổi tiếng nhất trong lịch sử. Cáp CAT5 thường được kết thúc bằng đầu nối RJ45, đây là tiêu chuẩn phổ biến nhất.

3.6. Cáp Ethernet CAT5e

CAT5e là phiên bản cải tiến của CAT5, thế hệ cáp Ethernet thứ năm. Năm 2001, cáp tiêu chuẩn Category 5e được phát minh nhằm tăng băng thông gấp 10 lần so với cáp CAT5. Cáp CAT5e là cáp đầu tiên đạt tiêu chuẩn Ethernet 1000Base-T với băng thông tốc độ 1 Gigabit/giây, sử dụng cùng tần số 100 MHz của CAT5. CAT5e đã hỗ trợ chuyên gia mạng tạo ra các cấu trúc mạng LAN lớn hơn và phức tạp hơn, mặc dù chúng có phạm vi truyền dữ liệu chỉ 55 mét. Dây cáp Ethernet Cat5e sử dụng đầu hạt mạng RJ45 đây là một tiêu chuẩn phổ biến rất thuận tiện và là tiêu chuẩn giúp nó trở nên được ưa chuộng hơn.

3.7. Cáp Ethernet CAT6

Cáp Ethernet CAT6 ra đời là sự thay đổi quan trọng nhất trong thiết kế cấu trúc của cáp Ethernet. Năm 2002, cáp CAT6 là loại cáp đầu tiên có lõi chia hình chữ thập ở giữa giúp tách biệt 4 cặp dây đồng cách ly với nhau nhằm loại bỏ nhiễu xuyên âm. Không chỉ vậy, các cặp dây đồng CAT6 có vòng xoắn chặt hơn và ngắn hơn, một số cáp CAT6 có tấm chắn điện từ bên dưới lớp vỏ bọc, giúp giảm nhiễu xuyên âm và nhiều loại nhiễu khác. Cáp CAT6 sử dụng tần số 250 MHz để đạt băng thông tốc độ 1 Gigabit/s giống cáp CAT5e, nhưng chúng đạt tiêu chuẩn truyền dữ liệu với khoảng cách tối đa là 100 mét. Trong một số trường hợp, cáp CAT6 được sử dụng cho kết nối mạng 10 Gigabit/s, nhưng giới hạn khoảng cách của chúng ở mức 55 mét.

3.8. Cáp Ethernet tăng cường CAT6A

CAT6A được giới thiệu vào năm 2008 và là phiên bản cải tiến của CAT6 và đây là phiên bản đầu tiên đạt tiêu chuẩn Ethernet 10GBase-T. Nó sử dụng tần số gấp đôi, lên tới 500 MHz và có thể đạt tiêu chuẩn với khoảng cách 100 mét ngay cả khi truyền dữ liệu ở băng thông 10 Gigabit/s. Cáp Loại 6 (CAT6A) tăng cường giữ nguyên thiết kế cấu trúc của CAT6 và sử dụng hạt mạng RJ45 làm tiêu chuẩn. Tuy nhiên, chúng thường được sử dụng cho các ứng dụng trung tâm dữ liệu hơn là mạng văn phòng và gia đình.

3.9. Cáp Ethernet CAT7

Loại cáp CAT7, khác biệt chủ yếu với CAT6A ở chỗ bắt buộc phải có cấu trúc cáp được che chắn và nó tăng tần số lên tới 600 MHz. Cáp loại 7, được giới thiệu vào năm 2010, cũng có tấm chắn bên trong bắt buộc xung quanh mỗi cặp xoắn, bên cạnh dải phân cách hình chữ thập ở giữa. Cáp CAT7 duy trì tiêu chuẩn Ethernet 10GBase-T, băng thông 10 Gigabit/s dọc theo cáp 100 mét. Tuy nhiên, chúng là thế hệ đầu tiên bắt đầu sử dụng các đầu hạt mạng bổ sung, như ARJ45, GG45 và TERA, nhưng vẫn duy trì khả năng tương thích với hạt mạng RJ45. Giống như cáp CAT6A, cáp CAT7 có thể được sử dụng ở nhà hoặc tại văn phòng nhưng chúng chủ yếu được sử dụng trong trung tâm dữ liệu và cơ sở hạ tầng mạng chuyên nghiệp.

3.10. Cáp Ethernet tăng cường CAT7A

Cáp Ethernet CAT7A là phiên bản nâng cao của CAT7. Cáp Loại 7 (CAT7A) tăng cường có tần số cao đạt 1000 hoặc 1200 MHz, cho phép chúng truyền dữ liệu lên tới 40 Gigabit/s trong khoảng cách lên tới 55 mét. Trong một số trường hợp, cáp CAT7A được sử dụng với tốc độ 100G cho các kết nối đặc biệt nhưng chỉ tối đa khoảng 15 mét. Cũng giống như phiên bản tiền nhiệm CAT7, tiêu chuẩn cáp CAT7A tương thích với các đầu nối RJ45, ARJ45, GG45 và TERA. Do đó, nó được sử dụng chủ yếu ở các trung tâm dữ liệu và ứng dụng chuyên nghiệp.

3.11. Cáp Ethernet CAT8

Thế hệ cáp Ethernet thứ tám, Loại 8 (CAT8), là loại cáp đầu tiên có tần số 2000 MHz và tương thích với tiêu chuẩn Ethernet 25GBase-T. Tuy nhiên, cáp Ethernet Loại 8 (CAT8) được chia thành hai loại là CAT8.1 và CAT8.2.

• Cáp Ethernet CAT8.1: Đầu tiên, chuẩn CAT8.1 được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2016, lúc đó nó được gọi là CAT8. Đây là cáp Ethernet đầu tiên có thể truyền tốc độ lên tới 25 Gigabit/s khoảng cách trên 100 mét. CAT8.1 cũng có thể truyền 40 Gigabit/s nhưng khoảng cách tối đa chỉ 33 mét. Cáp CAT8.1 có thể được kết thúc bằng đầu hạt mạng nối RJ45, ARJ45, GG45 hoặc TERA và chúng có thể được sử dụng cho mạng gia đình và văn phòng hoặc trong các trung tâm dữ liệu và ứng dụng chuyên nghiệp.

• Cáp Ethernet CAT8.2: Cáp CAT8.2 sử dụng cùng tần số 2000 MHz nhưng chúng được sử dụng cho kết nối Ethernet 40GBase-T. Điều đó có nghĩa là cáp CAT8.2 có thể truyền dữ liệu với tốc độ 40 Gigabit/s và khoảng cách lên tới 100 mét. Ngoài ra, điểm khác biệt đáng kể khác của cáp CAT8.2 là chúng loại bỏ đầu nối RJ45 và chỉ sử dụng đầu nối ARJ45, GG45 và TERA. Vì vậy, cáp CAT8.2 được sử dụng đặc biệt cho các ứng dụng trung tâm dữ liệu và môi trường mạng chuyên nghiệp.

4. Bảng thông tin chi tiết

6. Các loại đầu hạt mạng

Với sự phát triển và tiến bộ trong công nghệ cáp mạng Ethernet đã dẫn đến sự ra đời và phát triển của các loại đầu hạt mạng RJ45, GG45, TERA tương ứng. Các loại cáp Ethernet khác nhau thường yêu cầu đầu hạt mạng tương thích với tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật cụ thể để đảm bảo hiệu suất và tương thích của hệ thống mạng.

Với mỗi thế hệ cáp Ethernet mới, như CAT5, CAT5e, CAT6, CAT7 và CAT8, các loại đầu hạt mạng RJ45 cũng đã được cải tiến và phát triển để đáp ứng các yêu cầu về băng thông, tốc độ truyền dẫn, chống nhiễu và khả năng tương thích với các thiết bị mạng hiện đại. Một số đầu hạt mạng RJ45 phổ biến như: CAT5e UTP, CAT5e FTP, CAT6 UTP, CAT6 FTP, CAT6 UTP Pass Through, CAT5e UTP Pass Through ..

>>> Xem thêm các sản phẩm hạt mạng RJ45 tại đường dẫn sau: https://cnttshop.vn/hat-mang-rj45

7. Kết luận

Chúng ta đã khám phá qua một số thông tin và kiến thức về các loại cáp mạng Ethernet LAN và đầu nối hạt mạng RJ45. Hy vọng rằng những thông tin này đã cung cấp cho bạn đọc cái nhìn tổng quan và hiểu biết sâu hơn về cơ sở hạ tầng mạng, cũng như giúp bạn hiểu rõ hơn về sự phát triển và tiến bộ của công nghệ mạng.

Để tiếp tục cập nhật với những thông tin và tin tức mới nhất về công nghệ thông tin, hãy theo dõi CNTTShop. Chúng tôi luôn nỗ lực mang đến cho bạn những thông tin hữu ích và cập nhật về sản phẩm, công nghệ, và xu hướng trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Cảm ơn bạn đã đồng hành cùng chúng tôi và hy vọng sẽ gặp lại trong những bài viết tiếp theo.