Dạng hộp, lắp rack và dạng khung không phải là ba cấp độ loại trừ lẫn nhau. “Lắp rack” chủ yếu mô tả cách lắp đặt thiết bị; “dạng khung” chủ yếu mô tả khả năng mở rộng bên trong bằng cách cắm và tháo bo mạch. Bộ chuyển mạch có cổng cố định có thể lắp trong rack, và bộ chuyển mạch dạng khung cũng có thể lắp trong rack. Khi chọn mẫu thiết bị, hãy xem xét riêng kích thước lắp đặt, kiến trúc phần cứng, năng lực phục vụ và yêu cầu bảo trì. Không đánh giá hiệu năng chỉ dựa trên kích thước chassis.
Trước tiên, tách riêng hai câu hỏi: Thiết bị được đặt ở đâu và các bo mạch bên trong có thể thay thế hay không
Hãy hình dung bộ chuyển mạch như một trạm phân loại bưu kiện. Các cổng mạng là lối vào và lối ra, còn chip chuyển mạch gửi khung Ethernet đến cổng thích hợp theo địa chỉ đích. Chassis quyết định thiết bị có thể đặt trên bàn, gắn vào thanh DIN hay lắp trong tủ, nhưng không trực tiếp quyết định lượng dữ liệu mà thiết bị có thể xử lý. Một bộ chuyển mạch nhỏ gọn có thể có đường uplink tốc độ cao, trong khi một thiết bị đời cũ có kích thước lớn có thể chỉ có các cổng 100 Mbit/s. Vì vậy, “chassis lớn chắc chắn phải nhanh” và “bộ chuyển mạch lắp rack chắc chắn phải là bộ chuyển mạch lõi” không phải là những kết luận đáng tin cậy.
Thiết bị thường được gọi là bộ chuyển mạch dạng hộp là một thiết bị hoàn chỉnh có các chức năng chính nằm trong chassis nhỏ gọn, với các cổng và mạch chính phần lớn có cấu hình cố định. Các loại để bàn, treo tường và gắn thanh DIN phổ biến đều có thể sử dụng cấu trúc này. Khi số thiết bị mới tại hiện trường vượt quá số cổng, thường phải bổ sung bộ chuyển mạch hoặc đổi mẫu thiết bị thay vì cắm trực tiếp một bo mạch dịch vụ mới. Một số thiết bị cấu hình cố định có bộ nguồn hoặc quạt có thể thay thế, nhưng điều đó không tự động biến chúng thành bộ chuyển mạch dạng khung.
Bộ chuyển mạch lắp rack là thiết bị phù hợp để lắp trong tủ tiêu chuẩn, thường có chiều rộng lắp đặt 19 inch và chiều cao 1U. 1U tương đương khoảng 44.45 mm và là đơn vị chiều cao chiếm dụng trong tủ, không phải đơn vị hiệu năng truyền thông. Các kích thước cần kiểm tra không chỉ gồm chiều cao mà còn có chiều sâu thiết bị, vị trí tai lắp, yêu cầu về ray hoặc giá đỡ và không gian dành cho bộ nguồn cùng cáp nhô ra. Không thể cho rằng thiết bị lắp được vào bất kỳ tủ nào chỉ vì có ghi “1U”.
Bộ chuyển mạch dạng khung sử dụng cấu trúc mô-đun gồm chassis và các bo mạch, có thể được trang bị bo điều khiển, bo dịch vụ, bo ma trận chuyển mạch, bộ nguồn và mô-đun quạt. Thành phần nào độc lập và thành phần nào hỗ trợ dự phòng hoặc thay nóng phải căn cứ vào tài liệu hướng dẫn của mẫu thiết bị cụ thể. Giá trị của cấu trúc này là khả năng mở rộng theo nhu cầu nghiệp vụ, thay thế các thành phần bị hỏng cục bộ và giảm tác động của một điểm lỗi đơn khi có thiết kế tương ứng. Không phải cứ nhiều khe cắm hơn là phù hợp hơn với mọi dự án.
Tính toán rõ hiệu năng: Tốc độ cổng không đồng nghĩa với năng lực phục vụ khả dụng
Ví dụ, một địa điểm cần kết nối 24 thiết bị đầu cuối Gigabit và kết nối uplink qua hai cổng quang 10 Gigabit. Trước tiên, xác nhận liệu các thiết bị đầu cuối có liên tục gửi dữ liệu đồng thời hay không, sau đó kiểm tra đường uplink có chịu được lưu lượng tổng hợp hay không. Trong trường hợp cực đoan, 24 cổng Gigabit có thể gửi gần 24 Gbit/s dữ liệu lên đường uplink; nếu chỉ có một đường uplink 10 Gbit/s, khi tổng lưu lượng liên tục vượt quá dung lượng khả dụng của đường này, dữ liệu sẽ phải xếp hàng đợi và trong trường hợp nghiêm trọng sẽ xảy ra mất gói. Việc hai đường uplink có thể cùng truyền tải lưu lượng dịch vụ hay không còn phụ thuộc vào gộp liên kết, phân phối lưu lượng và thiết kế mạng. Không thể đơn giản cho rằng cắm hai sợi cáp sẽ cung cấp 20 Gbit/s cho bất kỳ dịch vụ đơn lẻ nào.
Dung lượng chuyển mạch và tốc độ chuyển tiếp gói tin là hai chỉ tiêu khác. Dung lượng chuyển mạch thường được biểu thị bằng Gbit/s và cho biết khả năng thông lượng của hệ thống chuyển mạch; tốc độ chuyển tiếp gói tin được biểu thị bằng số gói mỗi giây, và các tình huống sử dụng gói nhỏ có thể chạm giới hạn chuyển tiếp sớm hơn. Khi tính dung lượng chuyển mạch, nhà sản xuất có thể cộng cả hai chiều truyền và nhận của cổng. Trước khi so sánh thông số, hãy xác nhận cơ sở đo lường là như nhau. Với thiết bị dạng khung, cũng cần kiểm tra năng lực bo mạch, băng thông khe cắm, cấu hình bo ma trận chuyển mạch và liệu tổ hợp bo mạch đã lắp có tổng nhu cầu băng thông vượt quá khả năng đáp ứng hay không.
Với người mới, trình tự thiết thực nhất là: Trước hết liệt kê số thiết bị đầu cuối và loại cổng, sau đó ước tính lưu lượng đồng thời, tiếp đến xác định yêu cầu uplink và dự phòng, cuối cùng mới quyết định hình thức chassis. Nhiều camera không nhất thiết đồng nghĩa với việc cần thiết bị dạng khung; khi lưu lượng có thể kiểm soát và có đủ cổng, bộ chuyển mạch lắp rack cấu hình cố định có thể đơn giản hơn. Ngược lại, với nút tập trung sẽ cần mở rộng nhiều bo dịch vụ trong tương lai, hãy đánh giá trước các khe cắm, nguồn cấp và chi phí phụ tùng dự phòng của chassis mô-đun.
Lắp đặt trong tủ không chỉ là bắt vít cố định thiết bị: Tản nhiệt, cáp và nguồn cấp cũng cần được thiết kế
Trước khi lắp đặt, hãy kiểm tra nhiệt độ môi trường cho phép của thiết bị và phân biệt nhiệt độ phòng với nhiệt độ không khí đầu vào trong tủ. Sau khi đóng cửa tủ, nhiệt độ quanh thiết bị có thể cao hơn nhiệt độ phòng. Với thiết bị có quạt, phải bố trí luồng khí hút vào và thải ra theo hướng quy định; các thiết bị có hướng luồng khí trước–sau khác nhau không được hút khí nóng của nhau. Thiết bị công nghiệp không quạt cũng cần đáp ứng khoảng cách tản nhiệt tự nhiên, và các khe thông gió bên hông không được áp sát thành tủ. Cấp công nghiệp không có nghĩa là có thể bỏ qua độ tăng nhiệt, bụi hoặc độ ẩm.
Cáp nên được đưa vào khung quản lý cáp, chừa khoảng trống cắm và rút tại các cổng để tránh trọng lượng cáp mạng kéo căng các ổ cắm. Đặc biệt, cáp quang phải tuân thủ bán kính uốn do nhà sản xuất cáp quy định và không được bẻ góc vuông qua khe cửa tủ. Việc đi dây nguồn và cáp truyền thông phải tuân theo quy định kỹ thuật của dự án. Chassis dạng khung nặng có thể cần giá đỡ hoặc ray trượt chuyên dụng và không thể chỉ dựa vào hai tai lắp phía trước để chịu tải.
Hai mô-đun nguồn cũng không có nghĩa là đường cấp nguồn được dự phòng hoàn toàn. Nếu cả hai mô-đun đều cắm vào cùng một ổ cắm điện nhiều ngõ có thể mất điện, sự cố của ổ cắm đó vẫn sẽ làm mất điện toàn bộ thiết bị. Hãy kiểm tra liệu một bộ nguồn đơn lẻ có thể chịu toàn bộ tải của thiết bị hay không, các đường cấp nguồn có độc lập hay không và cảnh báo khi bộ nguồn gặp sự cố. Việc thay nóng cũng chỉ được thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Không trực tiếp rút bo mạch đang truyền tải lưu lượng chỉ vì mô-đun có tay nắm.
Ba câu hỏi lựa chọn theo điều kiện hiện trường được tích hợp trong phần hỏi đáp thực tế hiển thị bên dưới.
Nghiệm thu cuối cùng cần bao gồm kiểm thử thương lượng cổng, thông lượng thực tế, độ tăng nhiệt khi đầy tải, sự cố uplink, sự cố nguồn cấp và khôi phục. Ghi lại điều kiện thử nghiệm và cấu hình bo mạch thực tế trong báo cáo có giá trị hơn việc chỉ viết “loại lắp rack có hiệu năng tốt”. Hình dáng thiết bị và sơ đồ luồng khí trong bài viết này chỉ mang tính minh họa. Thông số cụ thể, điều kiện cắm và tháo, cùng phương pháp lắp đặt phải căn cứ vào tài liệu của mẫu thiết bị đã mua.
Dịch từ bài viết kỹ thuật tiếng Trung. Nguồn được xuất bản lần đầu: 2020-01-15. Nguồn được sửa đổi lần cuối: 2026-10-13T23:36:13+08:00. Đọc nguồn tiếng Trung
