Mạng AV riêng hay mạng chung: chọn kiến trúc mạng cho khách sạn

Câu hỏi này dễ nổ ra ở buổi họp phối hợp cơ điện. Đội IT của khách sạn muốn một mạng duy nhất để dễ quản lý, dễ mua sắm và dễ tìm người vận hành. Nhà thầu nghe nhìn đòi bộ chuyển mạch riêng cho âm thanh, hình ảnh. Chủ đầu tư ngồi giữa, nghe hai bên đều có lý, và lo nhất một chuyện: sau khai trương, nhạc sảnh rè hay ballroom mất tiếng giữa tiệc thì ai chịu trách nhiệm.

Không có đáp án chung cho mọi khách sạn. Có những điều kiện khiến một lựa chọn an toàn hơn lựa chọn kia, và nhiều trường hợp hợp với một phương án nằm giữa.

Hai cách làm, nói cho dễ hiểu

Mạng AV riêng nghĩa là âm thanh, hình ảnh, điều khiển và thông báo chạy trên bộ chuyển mạch và đường cáp riêng, tách hẳn về vật lý với mạng văn phòng, mạng camera, mạng của khách. Sự cố ở mạng này khó lan sang mạng kia, trừ ở vài điểm nối đã thống nhất, và đội nghe nhìn cấu hình theo quy trình riêng của hệ AV mà không ảnh hưởng mạng khác.

Mạng chung nghĩa là mọi hệ đi trên cùng hạ tầng, rồi được chia thành các mạng ảo (VLAN), như kẻ một con đường thành nhiều làn để xe làn này không lấn làn kia. Việc cho âm thanh đi trước là một cài đặt riêng, gọi là ưu tiên lưu lượng (QoS). Cách này đỡ tốn cáp trục (cáp nối giữa các tủ mạng) và bộ chuyển mạch, và một đội quản lý được toàn bộ.

Khác biệt nằm ở loại lưu lượng. Email hay lướt web chậm nửa giây không ai để ý. Âm thanh qua mạng thì khác: các thiết bị phải đồng bộ giờ với nhau tới mức phần triệu giây theo giao thức đồng bộ thời gian chính xác (PTP, IEEE 1588-2019). Mỗi máy nhận chỉ giữ một khoảng đệm vài mili giây, gói âm thanh nào tới muộn hơn khoảng đó là tai người nghe tiếng tách hoặc mất tiếng.

Hình ảnh qua mạng thường gửi một luồng tới nhiều màn hình cùng lúc (multicast). Bộ chuyển mạch không được cấu hình cho việc này sẽ đẩy luồng đó tới mọi cổng trong cùng mạng ảo, kể cả cổng của máy tính lễ tân nếu máy này chung mạng ảo, và cả đoạn mạng đó cùng chậm.

Vì vậy điều cần hỏi trước là bộ chuyển mạch tới thiết bị AV có được cấu hình cho nghe nhìn hay không, và ai giữ cấu hình đó. Riêng hay chung là câu hỏi đến sau.

Khi nào nên tách riêng

Tách riêng là lựa chọn an toàn khi rơi vào một trong các trường hợp sau.

Hệ thông báo bằng giọng nói dùng cho bản tin khẩn chạy trên mạng IP. Như bài An toàn của khách lưu trú đã nêu, cấu hình mạng thực tế của hệ này, gồm bộ chuyển mạch và đường dự phòng, nên nằm trong phạm vi chứng nhận của nhà sản xuất thiết bị. Một mạng chung mà cấu hình có thể đổi bất kỳ lúc nào rất khó giữ điều kiện đó. Cách hệ hoạt động khi một đoạn mạng hỏng do hồ sơ thiết kế phòng cháy chữa cháy quy định.

Ballroom và phòng chức năng có nhiều luồng hình ảnh, nhiều micro, ghi hình và truyền trực tuyến cùng lúc. Lưu lượng ở đây lớn và thay đổi theo từng sự kiện; đội kỹ thuật sự kiện cần thêm thiết bị tạm và đổi đường đi của luồng trong ngày mà không chạm tới mạng thanh toán hay mạng văn phòng. Đường truyền trực tuyến cho sự kiện mà bài Ballroom và phòng chức năng đã nêu cũng cần băng thông riêng, không dùng chung với wifi của khách.

Đội IT của khách sạn chưa quen multicast và đồng bộ thời gian, vốn là phần việc ít gặp ở mạng văn phòng. Khi đó, chỉ một lần cập nhật phần mềm bộ chuyển mạch không báo trước cũng đủ làm ballroom mất tiếng giữa tiệc.

Gói thầu nghe nhìn và gói thầu IT do hai đơn vị khác nhau làm. Mạng riêng giúp ranh giới trách nhiệm rõ tới từng cổng mạng.

Khi nào dùng chung được

Mạng chung hợp với khách sạn nhỏ, nhạc nền ít vùng, ít luồng hình ảnh, và không có hệ thông báo khẩn chạy trên mạng IP. Nó cũng hợp khi đội IT đủ mạnh và có quy trình quản lý thay đổi rõ ràng.

Dùng chung chỉ ổn khi đi kèm vài điều kiện tối thiểu. Lưu lượng AV nằm trong mạng ảo riêng và được ưu tiên. Bộ chuyển mạch bật tính năng lọc multicast (IGMP snooping) và có một thiết bị được chỉ định làm điểm hỏi định kỳ (IGMP querier), để luồng hình ảnh chỉ tới đúng màn hình cần nhận. Nếu có âm thanh qua mạng theo chuẩn liên thông AES67-2023 hay giao thức tương tự, gói đồng bộ thời gian được xếp mức ưu tiên cao nhất trên mọi bộ chuyển mạch nằm giữa; khi luồng âm thanh đi qua nhiều bộ chuyển mạch nối tiếp, nên chọn bộ chuyển mạch tự hỗ trợ PTP để giờ không lệch dần qua từng chặng. Và mọi thay đổi cấu hình ở phần mạng AV phải qua cả hai bên trước khi làm, kể cả cập nhật phần mềm.

Thiếu các điều kiện này thì mạng chung chỉ rẻ hơn ở ngày nghiệm thu.

Phương án nằm giữa: lõi chung, lớp AV riêng

Với khách sạn và khu nghỉ dưỡng cỡ lớn, một cách làm đáng cân nhắc là để phần lõi mạng (các bộ chuyển mạch trung tâm nối mọi tầng, mọi toà) cho đội IT, còn lớp chuyển mạch tới thiết bị nghe nhìn dùng bộ chuyển mạch được cấu hình riêng cho AV. Lõi chung lo kết nối giữa các toà, các khu villa, đường ra Internet. Lớp AV lo multicast, đồng bộ thời gian, ưu tiên lưu lượng, và đội nghe nhìn giữ cấu hình của lớp này. Nếu luồng âm thanh, hình ảnh phải đi qua lõi chung giữa các toà, lõi cũng phải đáp ứng yêu cầu multicast và đồng bộ thời gian, hoặc lớp AV dùng sợi quang riêng giữa các tủ.

Hai bên chỉ gặp nhau ở vài điểm nối đã thống nhất. Hệ hội nghị truyền hình cần ra Internet, phần mềm điều khiển cần đọc lịch đặt phòng, máy chủ nhạc nền cần cập nhật danh sách phát. Mỗi điểm nối được ghi rõ cổng dịch vụ nào, chiều nào, bên nào mở.

Hạ tầng cáp và tủ mạng nên tính cho phương án này ngay từ thiết kế cơ sở, kể cả khi ngày đầu chưa tách hẳn. Kéo thêm sợi quang giữa các tủ lúc đang xây rẻ hơn rất nhiều so với lúc khách sạn đã mở cửa. Bộ chuyển mạch của lớp AV cũng cần nguồn sạch và lưu điện như thiết bị âm thanh, vì mất nguồn ở đây là mất tiếng cả một vùng.

Mạng của khách và những hệ khác trong toà nhà

Dù chọn cách nào, mạng của khách vẫn phải cô lập với mọi mạng vận hành, như bài Nền móng đã nêu. Khách được phát nhạc hay chia sẻ màn hình từ điện thoại thì chỉ nhìn thấy thiết bị trong phòng hoặc villa của mình, như bài Phòng nghỉ và giấc ngủ của khách và bài Villa trong khu nghỉ dưỡng đã nêu. Cách hay dùng là wifi của khách chặn các điện thoại nhìn thấy nhau, còn việc tìm tivi, loa đi qua một bộ ghép nối chỉ cho điện thoại thấy thiết bị của đúng phòng đã đăng ký. Khi hệ quản lý khách sạn báo trả phòng, ghép nối được xoá. Thiết kế phần này cần cả đơn vị làm wifi cho khách lẫn đơn vị nghe nhìn ngồi cùng bàn.

Hệ quản lý khách sạn (PMS), khoá từ, camera an ninh và wifi cho khách thường do các đơn vị khác cung cấp và chạy trên hạ tầng IT. Mạng AV chỉ cần biết những chỗ phải trao đổi dữ liệu với các hệ này, như tín hiệu trả phòng ở trên, và mỗi chỗ đó đi qua điểm nối nào. Mạng thanh toán nằm ngoài mạng AV và làm theo yêu cầu bảo mật mà ngân hàng hay đơn vị xử lý thẻ đặt ra.

Truy cập từ xa là chỗ hay bị bỏ ngỏ. Mỗi nhà cung cấp muốn một đường vào để hỗ trợ, và sau vài năm toà nhà có cả chục đường vào mà không ai nhớ. Mọi đường truy cập từ xa, kể cả của đơn vị nghe nhìn, nên đi qua một điểm truy cập chung (một cửa vào duy nhất từ Internet) có ghi nhật ký, do khách sạn cấp và thu hồi quyền.

Những điều nên đưa vào hồ sơ thiết kế mạng

  • Phương án đã chọn (riêng, chung hay lõi chung với lớp AV riêng) và lý do, ghi trong thiết kế cơ sở.
  • Ma trận ranh giới như bài Nền móng đã nêu, ghi tới từng bộ chuyển mạch và từng điểm nối của lớp AV.
  • Với hệ thông báo khẩn trên mạng IP: cấu hình mạng thực tế và đường dự phòng nằm trong phạm vi chứng nhận của nhà sản xuất; cách hệ hoạt động khi một đoạn mạng hỏng theo hồ sơ thiết kế phòng cháy chữa cháy.
  • Yêu cầu cho bộ chuyển mạch tới thiết bị AV: mạng ảo riêng, ưu tiên lưu lượng, lọc multicast có điểm hỏi định kỳ, đồng bộ thời gian khi có âm thanh qua mạng.
  • Nếu luồng AV đi qua lõi chung: yêu cầu multicast và đồng bộ thời gian cho lõi, hoặc sợi quang riêng cho lớp AV.
  • Danh sách điểm nối giữa mạng AV và mạng IT, PMS, mạng của khách: cổng dịch vụ, chiều, bên mở.
  • Cách ghép nối điện thoại của khách với tivi, loa theo từng phòng, xoá khi trả phòng.
  • Đường truyền riêng cho truyền trực tuyến sự kiện, tách khỏi wifi của khách.
  • Sợi quang và chỗ trong tủ mạng dự phòng cho lớp AV, kể cả khi ngày đầu dùng chung.
  • Nguồn sạch và lưu điện cho bộ chuyển mạch của lớp AV.
  • Quy trình thay đổi cấu hình và cập nhật phần mềm có sự đồng ý của hai bên; điểm truy cập từ xa chung có ghi nhật ký.
  • Bản lưu cấu hình bộ chuyển mạch và sơ đồ mạng bàn giao cho khách sạn.

Ai giữ bản lưu cấu hình và sơ đồ này sau khai trương được bàn ở bài Từ trước khai trương tới năm vận hành đầu tiên. Các yêu cầu cho lớp mạng nghe nhìn và điều khiển được trình bày ở trang hạ tầng mạng AV, điều khiển và an ninh mạng.

Các yêu cầu trong bài nêu ở mức thiết kế. Cấu hình mạng của hệ thông báo khẩn cấp do hồ sơ thiết kế phòng cháy chữa cháy và tài liệu của nhà sản xuất quy định; hạ tầng IT, wifi cho khách, PMS, khoá từ, camera và mạng thanh toán do các đơn vị phụ trách tương ứng thiết kế.

Khi phương án mạng còn đang bàn giữa đội IT và đội nghe nhìn, Bá Hùng có thể cùng hai bên lập ma trận ranh giới và yêu cầu cho lớp mạng AV trước khi chốt thiết kế cơ sở. Cách chúng tôi làm việc ở giai đoạn này được trình bày tại trang tư duy kiến trúc giải pháp.