Ghid de cablu de fibră optică 100G: tipuri, conectori, distanțe și sfaturi de selecție

Dacă căutați un cablu de fibră optică 100G, este posibil să aveți nevoie să construiți sau să actualizați o legătură care transportă trafic 100 Gigabit Ethernet. Înainte de a compara produsele, este de ajutor să clarificați terminologia. În rețea, 100G (sau 100GbE) se referă la o legătură Ethernet de 100-gigabit-pe-secundă - nu 100 de gigaocteți. Multe listări de produse spun în mod obișnuit „100 GB fibră”, dar specificația reală este despre rata de date, nu capacitatea de stocare.

Mai important, o legătură 100G nu este niciodată definită doar de cordonul de corecție. Calea optică completă include comutatorul sau portul NIC, modulul transceiver, tipul de fibră, stilul conectorului, distanța de legătură și bugetul de pierdere. Două cabluri care arată ambele ca „fibră” se pot comporta foarte diferit odată ce luați în considerare aceste variabile. Conform fișei de date QSFP-100G a modulului Cisco, unele legături 100G folosesc conectori LC duplex, altele se bazează pe fibră paralelă MPO, iar optica lambda unică-mai nouă utilizează modulația PAM4 pe o singură lungime de undă - toate sub aceeași umbrelă „100G”.

Ce înseamnă de fapt „cablu de fibră optică 100G”?

Pe piață, expresia „cablu de fibră 100G” este aplicată în mod liber. S-ar putea referi la un standardcordon de corecție cu fibră optică, un cablu optic activ (AOC) sau o întreagă legătură optică de 100 GbE construită din transceiver QSFP28 plus cablare structurată. Dacă căutați acest termen online, veți vedea pagini care oferă cabluri de corelare LC-LC OM4 împreună cu ansamblurile QSFP28 AOC - două produse foarte diferite care rezolvă probleme diferite.

Pentru decizii de inginerie și achiziții, cel mai util mod de a gândi la 100G este următorul: cablul este o componentă a unei legături bazate pe standarde-, iar un cordon de corecție „100G-evaluat” nu garantează că niciun port 100G va funcționa cu acesta. Optica și mediul trebuie să se potrivească. O legătură multimodă duplex-LC și o legătură optică paralelă-bazată pe MPO-poate transporta ambele 100G, dar fac acest lucru prin design-de straturi fizice fundamental diferite, cu limite de acoperire și număr de fibre diferite.

Tipuri de fibră 100G: Multimod vs Single-Mod

La cel mai înalt nivel, 100G poate rulafibră multimodală pentru legături mai scurte și fibră monomod-pentru conexiuni mai lungi. Multimodul rămâne popular în centrele de date, deoarece majoritatea conexiunilor rack-la-rack-la-rând se încadrează bine în limitele sale de acoperire, iar combinația dintre fibră multimodă și transceiver-uri bazate pe VCSEL-poate fi rentabilă la scară-. Modul unic-devine alegerea mai puternică pe măsură ce distanțele cresc dincolo de o sală de date sau atunci când doriți flexibilitatea pentru a suporta viitoarele actualizări de viteză fără a înlocui infrastructura de cablu.

Perspectiva critică pe care mulți cumpărători o lipsesc este că transceiver-ul determină modul în care 100G este transportat pe fibră. O implementare multimodă 100G poate folosi LC duplex cu o optică BiDi sau o optică cu rază scurtă-lambda unică- sau poate utiliza MPO cu patru benzi paralele 25G. O implementare 100G cu un singur-mod poate folosi LC duplex pe 500 m, 2 km sau 10 km - fiecare necesitând o optică diferită, dar același conector. De aceea, întrebarea de pornire corectă nu este „Ce cablu cumpăr?” dar „Ce arhitectură optică și link 100G construiesc?”

OM3 vs OM4 vs OM5 vs OS2: Alegerea gradului potrivit de fibre pentru 100G

OM3

Fibra OM3 poate funcționa în continuare pentru 100G, dar cu spațiu limitat. Conform fișei de date Cisco, modulul 100GBASE-SR4 QSFP acceptă până la 70 m pe OM3 folosind optica paralelă MPO, în timp ce modulul LC duplex unic{-lambda 100GBASE-SR (PAM4) atinge și 70 m pe OM3. Dacă instalația dvs. existentă este OM3 și legăturile dvs. sunt scurte - să zicem, conexiunile de sus-de-rack sub 50 m -, este posibil să nu fie nevoie să înlocuiți cablul. Dar pentru instalațiile noi, OM3 lasă o marjă mică pentru panouri de corecție, conectori și pierderi de rutare, ceea ce îl face un implicit riscant pentru versiunile 100G.

OM4

Pentru majoritatea implementărilor noi-multimode cu acoperire scurtă,OM4 este implicit practic. Extinde raza 100GBASE-SR4 la 100 m pe MPO și acceptă și duplex LC single-lambda 100G la 100 m. În actualizările centrelor de date reale, OM4 este cea mai frecventă calitate a fibrei, deoarece oferă o îmbunătățire semnificativă a distanței față de OM3, evitând în același timp prețul superior al OM5. Dacă aplicația dvs. 100G este o conexiune intra-de date-standard și cea mai lungă distanță este confortabilă la o distanță de 100 m, OM4 este adesea cel mai clar răspuns.

OM5

OM5 nu este o actualizare universală față de OM4 - un punct careCorning se adresează directîn analiza lor a scenariilor de implementare a OM5. Avantajul OM5 constă în designul său în bandă largă (850–953 nm), care beneficiază de emițătoarele-receptoare BiDi și SWDM care transmit mai multe lungimi de undă simultan. La 100G, OM5 extinde raza BiDi la 150 m față de 100 m pe OM4 - un câștig real atunci când aveți conexiuni în intervalul 100-150 m. Cu toate acestea, Corning afirmă, de asemenea, că, cu transceiver-uri de tip SR4 conforme cu standardele care funcționează numai la 850 nm, OM5 nu oferă niciun beneficiu la distanță față de OM4, deoarece ambele tipuri de fibre au aceeași lățime de bandă modală efectivă de 4700 MHz·km la acea lungime de undă. În practică, aceasta înseamnă că ar trebui să plătiți prima OM5 numai atunci când tehnologia transceiver-ului dvs. folosește de fapt mai multe lungimi de undă.

OS2 Single-Mode

Pentru legături între clădiri, coloane vertebrale campus, conexiuni de metrou sau orice cale mai lungă de aproximativ 150 m,Fibră monomod-OS2este de obicei cea mai bună alegere strategică. Gama Cisco 100G include module duplex LC unic-modul pentru 500 m (100GBASE-DR), 2 km (100GBASE-FR/CWDM4) și 10 km (100GBASE{-LR4) - și optica QS} {{100GBASE-LR4) - și coerentă - și QS}FPG{5} 80 km peste legături DWDM amplificate. Modul unic- simplifică, de asemenea, migrarea viitoare: aceeași fabrică de cablu OS2 care transportă astăzi 100G poate accepta optica 400G sau chiar 800G mâine fără re-cablare.

Rezumatul selecției fibrei 100G

Notă: Valorile de acoperire sunt obiective de proiectare din specificațiile Cisco și IEEE. Performanța reală a câmpului depinde de calitatea conectorului, pierderea îmbinării și atenuarea totală a conexiunii.

Conectori LC vs MPO pentru 100G: de care aveți nevoie?

ambeleconectori LCşiConectori MPOsunt folosite în rețelele 100G, dar servesc arhitecturi optice diferite. Alegerea conectorului nu este o chestiune de preferință -, ci este determinată de transceiver-ul pe care îl utilizați.

Când aveți nevoie de MPO:Emițătoarele-receptoare cu optică-paralelă, cum ar fi 100GBASE-SR4 și 100GBASE-PSM4, împart semnalul 100G în patru benzi de 25G, fiecare transportată pe un fir separat de fibră. Aceste module necesită unCordon de corecție MPO/MTPcu 8 sau 12 fibre. TheStandard IEEE 802.3bmdefinește stratul fizic 100GBASE-SR4 utilizând MPO-12 conectori prin fibră multimodală. În mediile de cablare structurată, gestionarea polarității și maparea benzilor devin critice - un subiect bine acoperitGhidajele fibre MPO/MTP.

Când aveți nevoie de LC duplex:Transceiverele 100G bazate pe -lambda și WDM-unic - inclusiv modulele 100GBASE-DR, FR, CWDM4, LR4 și BiDi - multiplexează toate canalele optice într-o singură pereche de fibră. Acestea folosesc cabluri standard duplex LC, care simplifică cablarea și corecția la scară. Pentru corecție cu densitate mai mare, sunt disponibile soluții de-conectoare LC de înaltă densitate pentru a maximiza numărul de porturi per unitate de rack.

O greșeală comună de achiziție este cumpărarea de cabluri trunk MPO pentru o implementare care utilizează optica duplex-LC sau invers. Acest lucru se întâmplă atunci când cumpărătorii aleg cablarea pe baza marketingului generic „100G” în loc să confirme interfața reală a transceiver-ului. Verificați întotdeauna tipul conectorului modulului în fișa de date înainte de a comanda cablul.

Cât de departe poate ajunge o legătură de fibră 100G?

Nu există o singură distanță maximă pentru „100G”, deoarece termenul acoperă multe standarde distincte-de straturi fizice. Iată o defalcare practică bazată pe specificațiile publicate de laFișa tehnică a modulului Cisco QSFP-100Gși amendamentele relevante IEEE 802.3:

Rețineți că acoperirea publicată este o țintă de design presupunând o legătură curată cu conectori terminați corespunzător. În lumea reală, fiecare panou de corecție, fiecare pereche de conectori cuplați și fiecare cotitură a traseului cablului adaugă pierderi. Fețele de capăt murdare sau deteriorate ale conectorului sunt una dintre cele mai frecvente cauze ale defecțiunilor conexiunii 100G în mediile de producție. Acesta este motivul pentru care echipele de rețea cu experiență proiectează cu marja -, urmărind de obicei distanțe de legătură cu cel puțin 20% mai scurte decât maximul publicat.

Cum să alegeți cablul de fibră 100G potrivit: un cadru de decizie

În loc să urmați o listă de verificare generică, utilizați această abordare bazată pe{0}}decizie, care reflectă modul în care funcționează achizițiile și implementarea efectivă în proiectele de centre de date și campus.

Pasul 1: Identificați interfața transceiver

Începeți cu portul, nu cu catalogul de cabluri. Verificați comutatorul, routerul sau NIC pentru a confirma dacă folosește unSlot QSFP28sau alt factor de formă. Apoi identificați modulul optic exact pe care îl veți folosi -, acesta determină dacă aveți nevoie de LC duplex sau MPO, multimod sau unic-mod. Omiterea acestui pas este cel mai frecvent motiv pentru care achizițiile de cabluri „compatibile 100G-eșuează în proiectele reale.

Pasul 2: Măsurați (nu estimați) distanța de legătură

Mergeți pe traseul real al cablului și luați în considerare panourile de corecție, buclele slăbite și orice tranziții verticale sau orizontale. O legătură care arată ca „aproximativ 80 m” pe un plan de etaj poate deveni cu ușurință 95 m odată ce includeți rutarea cablurilor deasupra capului. Pentru conexiuni scurte în-rând sau în aceeași-camera sub 100 m, OM4 multimod împerecheat cu optica de scurtă-rază corespunzătoare este de obicei răspunsul corect. Pentru orice depășește limitele clădirii sau depășește 150 m, cablurile de corelare LC monomod-și optica potrivită sunt aproape întotdeauna alegerea mai sigură.

Pasul 3: Verificați tipul conectorului și polaritatea

O nepotrivire a conectorilor este cea mai rapidă modalitate de a pierde bugetul. Duplex LC și MPO nu sunt opțiuni interschimbabile pe care le selectați după preferință; fac parte din designul link-ului. În mediile-optice paralele care utilizează MPO, trebuie să gestionațimaparea polarității și a benzilor- un pas care este ușor de trecut cu vederea atunci când comandați cabluri trunchi pre-terminate. Pentru ansamblurile MPO, confirmați dacă designul dumneavoastră necesită polaritate de tip A, tip B sau tip C înainte de a plasa comanda.

Pasul 4: Luați în considerare foaia de parcurs de upgrade

Dacă intenționați să migrați la 400G sau 800G în următorii 3-5 ani, asta ar trebui să vă modeleze alegerea de cablu astăzi. Fibra OS2 cu un singur-mod acceptă în esență fiecare clasă de viteză de la 100G la 800G fără re-cablare. În ceea ce privește multimodul, OM4 gestionează standardele actuale de optică 100G și unele 400G paralele-, în timp ce OM5 adaugă valoare numai dacă calea dvs. de upgrade 400G implică în mod specific SWDM sau optică de bandă largă. Alegerea pe baza unui plan de upgrade realist - în loc să presupunem că cea mai nouă calitate de fibră este întotdeauna cea mai bună - previne cheltuirea excesivă fără a sacrifica flexibilitatea viitoare.

Pasul 5: Adresați-vă mediului de instalare

Evaluarea mantalei cablului (OFNR, OFNP, LSZH), condițiile de rutare, conformitatea cu raza de curbură șicerințele de instalare în interior versus în exteriortoate afectează dacă un design corect din punct de vedere tehnic va funcționa într-adevăr bine după implementare. În mediile de corecție cu densitate mare-, unde zeci de cabluri converg pe un singur panou, gestionarea razei de curbură și menținerea curățeniei conectorilor devin deosebit de importante.

Ghid rapid pentru scenarii

Cablu de corecție 100G vs AOC vs Transceiver + Cablare structurată

Când oamenii caută „cablu de fibră 100G”, ei întâlnesc adesea trei categorii diferite de produse care servesc scopuri diferite:

Cabluri patch-uri din fibră pasivăsunt jumperi standard de fibră -, cum ar fi unCordon de corecție OM4 MPOsau un singur-mod LC-jumper LC - utilizat pentru a conecta un transceiver la un panou de corecție sau direct între două transceiver prin cablare structurată. Nu au niciun dispozitiv electronic și nu au nicio limită de distanță dincolo de ceea ce suportă transceiver-ul și fibră.

Cabluri optice active (AOC)integrați optica transceiver-ului în ansamblul cablului propriu-zis. OQSFP28 AOCse conectează direct la două porturi de comutare fără a fi nevoie de un transceiver separat. AOC-urile sunt mai subțiri, mai ușoare și mai ușor de implementat decât cablurile DAC de cupru la distanțe mai lungi, făcându-le populare pentru conexiunile în-rack și încrucișate scurte-. Cu toate acestea, acestea nu pot fi-terminabile în câmp și nu pot fi re-utilizate cu optice diferite dacă cerințele dvs. de viteză se modifică.

Transceiver + cablare structuratăeste abordarea pe care majoritatea centrelor de date o folosesc la scară. Instalați infrastructură de fibră permanentă - cabluri trunchi, panouri de corecție și adaptoare de fibră optică - și apoi utilizați transceiver QSFP28 conectabile cu cabluri de corelare scurte la fiecare capăt. Această abordare este mai flexibilă și mai ușor de întreținut decât AOC pentru implementările la scară largă-, deoarece puteți schimba transceiver-urile independent de cablare.

Greșeli obișnuite care cauzează eșecurile legăturii de fibră 100G

Presupunând că orice cablu etichetat „100G” funcționează cu orice dispozitiv 100G.

Aceasta este probabil cea mai frecventă eroare de cumpărare. O conexiune 100G necesită portul, transceiver-ul, gradul de fibră, tipul de conector și distanța până la toate alinierea. Achiziționarea unui cablu trunchi MPO OM4 pentru un port de comutare prevăzut cu un transceiver duplex-LC unic-mod nu va funcționa, indiferent de ceea ce scrie pe ambalajul cablului.

Tratarea OM5 ca pe o actualizare automată.

După cum clarifică îndrumările tehnice Corning, OM5 nu oferă niciun avantaj la distanță față de OM4 atunci când este utilizat cu transceiver-uri standard de tip SR4-de 850 nm. Prima este justificată numai atunci când se instalează optice BiDi sau SWDM care utilizează lungimi de undă multiple. În multe procese de RFQ, cumpărătorii specifică OM5 „pentru viitor-proofing” fără a confirma dacă foaia lor de parcurs reală pentru transceiver include SWDM - și ajung să plătească mai mult pentru niciun beneficiu practic.

Ignorând contaminarea conectorului.

O suprafață de capăt a fibrei contaminată cu praf sau ulei este cauza principală a instabilității legăturii optice. În mediile 100G, în care marjele semnalului pot fi mai strânse decât la viteze mai mici, chiar și o mică particule de pe o ferulă de conector poate împinge o legătură sub prag. Stabilirea unui protocol „inspectați înainte de a vă conecta” - folosind un microscop cu fibră pentru a verifica fiecare conector înainte de împerechere - previne o mare parte a defecțiunilor de câmp.

Depășirea razei de curbură în timpul instalării.

Cablurile de fibră care sunt îndoite, direcționate prea strâns în jurul colțurilor sau zdrobite de legăturile de cabluri vor prezenta o atenuare mai mare și, posibil, defecte intermitente. Acest lucru este mai greu de diagnosticat decât un conector murdar, deoarece cablul pare intact fizic. In astfel de cazuri,Testare OTDR la mai multe lungimi de undăpoate ajuta la localizarea punctului de stres de-a lungul traseului fibrei.

Elemente esențiale de instalare și depanare

Înainte de instalare, faceți o listă de verificare pre-implementare: confirmați modelul transceiver-ului, tipul conectorului,calitatea fibrelor, și lungimea totală a traseului, inclusiv buclele de slăbire. În timpul instalării, respectați valorile nominale ale razei de îndoire (de obicei 10 × diametrul exterior al cablului pentru curbele fără sarcină), evitați strivirea sau îndoirea și păstrați capacele de protecție împotriva prafului pe toți conectorii până în momentul împerecherii.

Pentru depanare, începe simplu. Inspecția vizuală cu un microscop cu fibre ar trebui să fie primul pas pentru orice problemă de contaminare suspectată. Un contor de putere optic calibrat verifică pierderea de inserție de la un capăt la altul-la-în raport cu bugetul de pierdere al conexiunii. Dacă trebuie să localizați un anumit eveniment -, cum ar fi o îmbinare defectuoasă, o macroîndoire sau un conector deteriorat la mijlocul-span -, un OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) oferă o urmă-cartată de distanță a întregului traseu al fibrei. Pentru calitatea-faței la capătul conectorului, comparați rezultatele inspecției cu criteriile IEC 61300-3-35 de trecere/eșec.

Întrebări frecvente

Fibra OM3 poate suporta 100G?

Da, dar cu rază redusă. Standardul 100GBASE-SR4 acceptă 70 m pe OM3, comparativ cu 100 m pe OM4. Pentru instalațiile OM3 existente cu legături scurte, 100G este fezabilă. Pentru noile construcții, OM4 oferă o marjă mai mare la o creștere modestă a costurilor.

Fibra 100G este întotdeauna MPO?

Nu. Standardele optice-paralele precum 100GBASE-SR4 și PSM4 folosesc conectori MPO, dar multe standarde 100G -, inclusiv DR, FR, CWDM4, LR4, BiDi și ZR - folosesc LC duplex. Conectorul depinde în întregime de arhitectura optică a transceiver-ului.

Ce conector folosește un transceiver QSFP28?

QSFP28 este factorul de formă electrică (carcasa modulului care se conectează la comutator). Conectorul optic de pe partea cablului variază în funcție de tipul de modul: poate fi MPO-12 pentru modulele optice-paralele sau LC duplex pentru modulele WDM și single-lambda. Verificați întotdeauna fișa tehnică a modulului specific.

Pot reutiliza cablarea mea OM4 existentă pentru un upgrade 100G?

În multe cazuri, da -, cu condiția ca distanța de legătură și bugetul de pierdere să se încadreze în specificațiile pentru optica 100G pe care o alegeți. Dacă legăturile dvs. OM4 au fost construite inițial pentru 10G sau 40G, este posibil ca acestea să îndeplinească deja cerințele pentru 100GBASE-SR4 (până la 100 m) sau 100G BiDi (până la 100 m pe OM4). Testați legăturile cu un contor de putere optic pentru a verifica pierderea de inserție înainte de a instala optica 100G.

Care este diferența dintre cablul de corecție 100G și AOC 100G?

Un cablu de corecție este un jumper pasiv de fibră utilizat între un transceiver conectabil și un panou de corecție (sau un alt transceiver). UnAOC (cablu optic activ)are transceiver atașate permanent la ambele capete - îl conectați direct la două porturi de comutare. AOC-urile sunt mai simple pentru legăturile fixe scurte; cablurile patch cu transceiver conectabile oferă mai multă flexibilitate pentru infrastructura gestionată.

Când ar trebui să aleg modul unic-în locul multimodului pentru 100G?

Luați în considerare modul unic-de fiecare dată când legătura depășește 150 m, depășește granițele clădirii, necesită rutare în aer liber sau trebuie să accepte o actualizare viitoare la 400G sau mai mult, fără a înlocui fibra. Fibra OS2 cu modul unic-cost mai mult pe metru decât modul multimod, dar costul total de proprietate este adesea competitiv atunci când luați în considerare durata de viață mai lungă și compatibilitatea cu viteza mai largă.

Contează polaritatea pentru conexiunile 100G MPO?

Da, și contează mai mult decât își dau seama mulți instalatori. În legăturile optice-paralele care utilizează MPO, fiecare fir de fibră poartă o bandă 25G specifică. Dacă polaritatea este greșită -, ceea ce înseamnă că fibrele de transmisie nu se aliniază cu fibrele de recepție corespunzătoare la capătul îndepărtat -, legătura va eșua sau va produce erori. Standardul TIA-568 definește trei metode de polaritate (Tip A, Tip B, Tip C), iar cablurile de corelare, cablurile trunchi și adaptoarele MPO trebuie să urmeze aceeași metodă în mod constant.

Cum verific dacă linkul meu 100G va funcționa înainte de a fi difuzat?

Cel puțin, efectuați un test de pierdere de inserție cu un contor de putere optic calibrat la lungimea de undă de funcționare. Comparați pierderea măsurată cu sensibilitatea receptorului și bugetul de pierderi specificate de emițător-receptor. Pentru legăturile critice, adăugați o urmă OTDR pentru a verifica dacă există evenimente neașteptate de-a lungul căii. Și inspectați întotdeauna fiecare capăt al conectorului cu un microscop cu fibră - acest singur pas previne majoritatea problemelor de implementare a 100G.

Concluzie

Alegerea corectă a cablului de fibră optică 100G nu înseamnă găsirea unei pagini de produs cu „100G” în titlu și adăugarea acesteia în coș. Soluția potrivită vine din potrivirea interfeței transceiver-ului, a gradului de fibră, a tipului de conector, a distanței de legătură și a cerințelor viitoare de actualizare într-un design coerent.

Pentru cele mai multe-conexiuni la centrele de date cu rază scurtă, multimodul OM4 cu conectori duplex LC sau MPO rămâne valoarea prestabilită. OM5 adaugă valoare reală numai în scenariile BiDi sau SWDM în care trebuie să ajungeți peste 100 m pe multimod. Pentru orice mai mult timp sau în cazul în care doriți flexibilitate maximă în viitor, modul unic-OS2 asociat cu optica 100G corespunzătoare - indiferent dacă DR, FR, LR4 sau ZR - este investiția strategică mai puternică.

Cel mai bun pas următor: auditați modelul specific de transceiver din comutator sau NIC, măsurați distanța reală a traseului cablului, confirmați tipul de conector și apoi selectați fibra potrivită. Prima abordare hardware-produce rezultate mult mai fiabile decât cumpărăturile numai prin cuvinte cheie. Dacă aveți nevoie de ajutor pentru potrivirea cablurilor de corecție sau a conectorilor cu fibră optică la implementarea dvs. 100G, echipele de asistență tehnică vă pot revizui designul conexiunii și vă pot recomanda combinația potrivită.