Gigabit Ethernet là một tiêu chuẩn kết nối mạng cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ lên đến 1 gigabit mỗi giây (Gbps). Được phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về tốc độ và hiệu suất trong việc truyền tải dữ liệu, Gigabit Ethernet đã trở thành lựa chọn phổ biến cho cả mạng nội bộ (LAN) và mạng diện rộng (WAN).
Với khả năng cung cấp tốc độ nhanh hơn gấp 10 lần so với Ethernet truyền thống, Gigabit Ethernet đảm bảo truyền tải dữ liệu mượt mà và hiệu quả. Để hiểu hơn về cơ chế hoạt động và các lợi ích của Gigabit Ethernet, xem ngay bài viết bên dưới của Mstar Corp.
Gigabit Ethernet là gì?
Gigabit Ethernet là một chuẩn kết nối mạng cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ lên đến 1 gigabit mỗi giây (Gbps). Đây là một bước tiến vượt bậc so với chuẩn Ethernet truyền thống, thường chỉ đạt tốc độ 10 megabit mỗi giây (Mbps) hoặc 100 megabit mỗi giây (Mbps). Gigabit Ethernet sử dụng cáp đồng hoặc cáp quang để truyền dữ liệu, đảm bảo tốc độ và hiệu suất cao hơn, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông lớn như truyền tải video HD, chơi game trực tuyến và các ứng dụng mạng doanh nghiệp.
Gigabit Ethernet đã trở thành một tiêu chuẩn phổ biến trong các hệ thống mạng hiện đại, từ các mạng nội bộ nhỏ đến các mạng doanh nghiệp lớn. Nó không chỉ cung cấp tốc độ truyền tải nhanh hơn mà còn cải thiện độ tin cậy và hiệu quả của mạng, giúp các thiết bị kết nối với nhau một cách mượt mà và liên tục.
Cơ chế hoạt động của Gigabit Ethernet như thế nào?
Mạng Gigabit Ethernet có thể được sử dụng ở chế độ half duplex cho phương tiện chia sẻ hoặc ở chế độ full duplex cho các switch Ethernet chuyển mạch. Gigabit Ethernet sử dụng cấu trúc khung 802.3 tương tự như Ethernet tiêu chuẩn và hỗ trợ tốc độ 1 gigabit mỗi giây (Gbps) thông qua phương pháp Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect (CSMA/CD). CSMA/CD xử lý các truyền tải sau khi đã xảy ra va chạm, đồng thời phát hiện và loại bỏ các gói dữ liệu bị va chạm.
Tốc độ Gigabit Ethernet có thể được đạt thông qua cáp đồng hoặc cáp quang. Cáp quang thích hợp cho việc truyền xa hơn 300 mét, trong khi các cáp Ethernet truyền thống cho phép truyền dữ liệu với tốc độ gigabit trên khoảng cách ngắn hơn. Ví dụ như cáp Cat5e với tiêu chuẩn cáp 1000Base-T.
Tốc độ hoạt động của Gigabit Ethernet như thế nào?
Có những yếu tố như phí giao thức mạng hoặc lỗi tạm thời có thể làm giảm tốc độ truyền dữ liệu của thiết bị dưới mức 1 Gbps (125 MBps). Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường, việc truyền dữ liệu qua cáp vẫn có thể đạt tới 900 Mbps trong một khoảng thời gian ngắn.
Trên máy tính cá nhân, hiệu suất kết nối Gigabit Ethernet có thể bị hạn chế bởi tốc độ của ổ cứng. Các ổ cứng truyền thống chỉ có thể xử lý tốc độ truyền dữ liệu từ 25 đến 100 megabyte mỗi giây vì tốc độ quay từ 5400 đến 9600 vòng/phút.
Một số bộ định tuyến gia đình với cổng Gigabit Ethernet có CPU sẽ không đủ xử lý để hỗ trợ truyền dữ liệu với tốc độ kết nối mạng cao. Ngoài ra, yếu tố băng thông cũng giới hạn kết nối, khi có nhiều thiết bị khách và lưu lượng mạng đồng thời. Việc có nhiều kết nối cùng lúc sẽ làm giảm băng thông có sẵn cho cả hai thiết bị.
7 loại tiêu chuẩn Gigabit Ethernet phổ biến hiện nay
Hiện nay có 7 tiêu chuẩn Gigabit Ethernet phổ biến mà bạn cần biết
| Tiêu chuẩn | Giải thích |
| 1000Base-CX | Sử dụng cho kết nối lên đến 25m thông qua cáp twinaxial cân bằng hoặc cáp đôi xoắn che chắn (STP). |
| 1000Base-SX | Sử dụng cho kết nối lên đến 220m thông qua cáp quang cho truyền thông sóng ngắn. |
| 1000Base-LX | Sử dụng cho kết nối với khoảng cách tối đa 5km thông qua cáp quang. |
| 1000Base-T | Sử dụng cho kết nối lên đến 100m thông qua cáp đồng không che chắn (UTP) với Cat5, Cat5e, Cat6 và Cat7. |
| 1000BASE-T1 | Sử dụng cho kết nối lên đến 15m thông qua cáp đồng loại che chắn (STP). |
| 1000BASE-TX | Tương tự như 1000Base-T, sử dụng cho kết nối lên đến 100m thông qua cáp đồng không che chắn (UTP). Ít được sử dụng do chi phí và yêu cầu cáp Cat6 và Cat7. |
| 1000BASE-KX | Sử dụng cho kết nối lên đến 1m thông qua cáp loại UTP. |
Lợi ích khi sử dụng Gigabit Ethernet
Công nghệ Gigabit Ethernet mang đến cho người dùng nhiều lợi ích sau đây:
- Đáng tin cậy: Sử dụng cáp quang trong một số dịch vụ internet gigabit giúp mạng trở nên mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn so với cáp đồng truyền thống.
- Tốc độ cao: Tốc độ truyền dữ liệu 1Gbps đủ để đáp ứng hầu hết các ứng dụng trực tuyến ngày nay.
- Độ trễ thấp hơn: Tỷ lệ độ trễ giảm xuống từ 5 đến 20 mili giây.
- Truyền và xem dữ liệu video: Gigabit Ethernet cho phép truyền phát dữ liệu khi xem video rất mượt mà với tốc độ khung hình cao.
- Hỗ trợ đa tác vụ: Kết nối internet tốc độ cao của Gigabit Ethernet cho phép người dùng sử dụng nhiều tác vụ hay nhiều thiết bị cùng một lúc.
Cách nhận biết thiết bị có hỗ trợ Gigabit Ethernet
Để nhận biết thiết bị có hỗ trợ Gigabit Ethernet, không thể đơn giản dựa vào việc nhìn vào thiết bị vật lý vì cổng kết nối RJ-45 có thể giống nhau. Thông tin về tiêu chuẩn cáp mạng thường được đóng dấu trên cáp nhưng không cho biết rằng mạng đã được cấu hình để chạy ở tốc độ đó hay không.
Để kiểm tra tốc độ kết nối mạng Ethernet đang hoạt động, bạn có thể truy cập cài đặt kết nối trên thiết bị khách. Nếu thiết bị chỉ hỗ trợ Ethernet 100Mbps và bạn cắm nó vào cổng có khả năng Gigabit, kết nối sẽ hoạt động nhưng với tốc độ thấp hơn.
Các thiết bị Gigabit Ethernet có khả năng tương thích ngược với các thiết bị Ethernet chậm hơn như 100Mbps và 10Mbps để kết nối và hoạt động ở tốc độ tối đa mà thiết bị chậm hơn có thể đạt được. Tuy nhiên, để tận dụng tối đa tốc độ Gigabit Ethernet, cả hai thiết bị trong kết nối đều cần sự hỗ trợ Gigabit Ethernet.
Nguồn gốc – lịch sử của Ethernet và sự ra đời của gigabit Ethernet
Ethernet là một công nghệ mạng LAN phổ biến, được giới thiệu vào năm 1973. Công nghệ này đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển, bao gồm sự ra đời của Fast Ethernet vào năm 1995, Gigabit Ethernet vào năm 1998 và 10GbE vào năm 2002. Các tiêu chuẩn truyền dẫn dữ liệu và tốc độ của Ethernet tiếp tục phát triển, với kế hoạch đưa tốc độ từ 800 Gbps đến 1,6 terabits mỗi giây trở thành tiêu chuẩn IEEE từ năm 2023 đến 2025.
Phân biệt Fast Ethernet và Gigabit Ethernet
Fast Ethernet là một tập hợp các tiêu chuẩn mạng Ethernet cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên đến 100 megabit mỗi giây (Mbps), gấp 10 lần so với tốc độ Ethernet truyền thống (10 Mbps). Nó được giới thiệu vào năm 1995 và nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn phổ biến cho mạng cục bộ (LAN) do tốc độ, độ tin cậy và khả năng tương thích với các thiết bị Ethernet hiện có.
Dưới đây là bảng thông tin giúp bạn phân biệt Fast Ethernet và Gigabit Ethernet:
| Đặc điểm | Fast Ethernet | Gigabit Ethernet |
| Tốc độ truyền dữ liệu | 100 Mbps | 1 Gbps (1.000 Mbps) |
| Khoảng cách truyền tải tối đa | Dưới 100m | Dưới 100m |
| Loại cáp | Cáp đồng xoắn đôi (UTP) Cat5 hoặc cao hơn | Cáp đồng xoắn đôi (UTP) Cat5e hoặc cao hơn, cáp quang |
| Ứng dụng | Mạng văn phòng, mạng gia đình, mạng trường học | Mạng văn phòng, mạng trường học, mạng gia đình, trung tâm dữ liệu |
| Chi phí | Thấp | Cao hơn Fast Ethernet |
Gigabit Ethernet không chỉ mang lại tốc độ truyền tải dữ liệu vượt trội mà còn tăng cường hiệu suất và độ tin cậy cho hệ thống mạng. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn biết cách ứng dụng giải pháp mạng lý tưởng này cho các doanh nghiệp và cá nhân cần tốc độ cao và hiệu suất tốt trong việc truyền tải dữ liệu.
