Cablare cu fibră optică 100G: Cum să alegeți corect pentru 100 Gigabit Ethernet

Saltul de la 10G la 100G nu este doar „de zece ori mai rapid”. Este o arhitectură de cablare fundamental diferită - diferite tipuri de fibră, diferite formate de conector, diferite module transceiver și diferite limite de acoperire, care depind de alegerile pe care le faceți înainte ca un singur cablu să fie tras.

Am urmărit echipele centrelor de date cumpărând cabluri trunk multimode OM3 în valoare de 40.000 USD doar pentru a descoperi că optica lor 100G QSFP28 avea nevoie de minimum OM4 pentru distanțele pe care le parcurgeau. Aceasta este o greșeală care nu se întâmplă la 10G, unde marja de eroare este mai mare. La 100G, specificațiile sunt mai stricte, iar costul greșirii este mai mare.

Acest ghid acoperă punctele reale de decizie: ce tip de fibră, ce conector, ce transceiver și cât de departe ajunge de fapt fiecare combinație - cu numerele standard IEEE pentru a o face backup.

Ethernet 100G: ce este de fapt pe fir?

În primul rând, o notă de terminologie care contează: denumirea corectă este100G(100 Gigabit), nu „100 GB”. „GB” înseamnă Gigabytes, o unitate de stocare. „G” sau „Gb” înseamnă Gigabit, o rată de transmisie. Veți vedea „100 GB” pe unele pagini de produse - este greșit din punct de vedere tehnic, iar în fișele de specificații și cererile de propuneri, folosind semnale de abreviere greșite că cineva nu și-a făcut temele.

100 Gigabit Ethernet (100GbE) este definit de IEEE 802.3ba (2010) și modificările ulterioare. Spre deosebire de 10GbE, care utilizează un singur laser pe o singură lungime de undă, majoritatea implementărilor de 100GbE împart semnalul înbenzi multiple- fie 4×25G, fie 10×10G - pentru a obține un debit total de 100G. Modul în care sunt transportate aceste benzi depinde în întregime de tipul de fibră și modulul transceiver.

Tipuri de fibre pentru 100G: Tabelul de acoperire care contează de fapt

Acesta este tabelul de care au nevoie cei mai mulți cumpărători, dar puține articole oferă - acoperire maximă acceptată pentru fiecare tip de transceiver 100G pe fiecare grad de fibră, conform specificațiilor IEEE și MSA:

La pachet:OM3 vă aduce doar 70 de metri la 100G.Acest lucru este suficient pentru partea de sus-de-rack până la-de-rând în unele modele de centre de date, dar nu pentru linii mai lungi de cablare structurată. OM4 se extinde la 100 de metri. Dacă instalația dvs. de cabluri trebuie să ajungă mai mult decât atât, vă aflați într-un teritoriu cu modul unic-.

OM3 vs. OM4 vs. OM5: Ce grad multimod pentru 100G?

Toate trei sunt fibre multimodale optimizate cu laser-miez de 50 µm. Diferența estelățime de bandă modală- capacitatea de a transporta semnale-de mare viteză la distanță:

Sfatul practic:Dacă trageți astăzi un nou cablu multimod pentru un centru de date 100G, OM4 este minim. OM3 este un grad vechi care vă limitează raza de acțiune la 70 de metri - bine pentru unele implementări, dar vă pune într-un colț pe măsură ce densitățile rack-urilor cresc și traseele cablurilor devin mai lungi.

OM5 adaugă capacitatea de bandă largă pentru SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), care trimite 4 lungimi de undă pe o singură pereche de fibre duplex în loc să necesite 8 sau 12 fibre prin breakout MPO. Fibra costă mai mult pe metru, dar pentru construcțiile greenfield care anticipează migrarea 200G/400G, avantajul duplex al OM5 poate reduce costul total al cablurilor în mod semnificativ.

Tipuri de conector: MPO vs. LC la 100G

Aici cablarea 100G devine fizic diferită de 10G.

100G-SR4folosește unconector MPO-12cu 8 fibre active (4 de transmisie, 4 de recepție) într-o singură interfață cu mai multe-fibre push-. Aceasta este o abordare optică paralelă - fiecare dintre cele 4 benzi primește propria pereche de fibre.

100G-SWDM4, DR1, FR1, LR4, ER4utilizareconectori LC duplex- două fibre, una de transmisie, una de recepție. Multiplexarea are loc în interiorul transceiverului (multiplicarea lungimii de undă pentru SWDM4/LR4, modulație PAM4 pentru DR1/FR1).

Pentru cablarea structurată, această distincție determină proiectarea infrastructurii:

Optica paralelă (MPO) domină implementările actuale ale centrelor de date 100G, deoarece transceiverele SR4 sunt cele mai ieftine optice 100G disponibile. Dar costul infrastructurii trunchiurilor, casetelor și panourilor de corecție MPO se adaugă. Pe măsură ce SWDM4 și transceiver-urile single-lambda 100G (DR1, FR1) se maturizează și scad prețul, industria se îndreaptă către duplex pentru 100G și rezervă optica paralelă MPO pentru 400G și 800G.

Dacă construiți sau actualizați un sistem de cablare structurată, utilizați{0}}înaltă calitateconectori de fibră opticăşicordoane de corecțieevaluat pentru bugetele de pierderi de inserție pe care le solicită 100G. La 100G, fiecare 0,1 dB contează mai mult decât la 10G - bugetul de pierdere a conexiunii este mai restrâns.

Întrebarea privind migrația: 10G → 40G → 100G → 400G

Unul dintre cele mai inteligente lucruri pe care le puteți face atunci când planificați infrastructura 100G este proiectarea pentruUrmătorulnivel de viteză. Iată cum funcționează de obicei calea de actualizare:

10G până la 100G pe multimod:Dacă instalația dvs. existentă este OM4, puteți reutiliza fibra. Înlocuiți transceiverele 10G SFP+ cu 100G QSFP28 SR4, schimbați panourile de corelare LC cu panouri casete MPO și rulați 100G pe aceeași fibră. Funcționează și OM3, dar numai la 70 de metri.

100G până la 400G pe multimod:400G-SR8 utilizează MPO-16 cu 16 fibre. Dacă ați instalat trunchiuri MPO cu 24 de fibre pentru 100G (o bună practică), aveți capacitate pentru 400G fără re-cablare.

100G până la 400G în modul unic-:400G-DR4 utilizează aceeași amprentă de conector MPO{-12 ca și 100G-SR4, dar în modul unic-OS2. Dacă ați instalat modul unic-de la început, tranziția este numai pentru transceiver.

Lecția:trageți mai multe fibre decât aveți nevoie astăzi. Un trunchi MPO cu 24-fibre costă puțin mai mult decât un trunchi cu 12 fibre, dar vă oferă o cale de migrare de 400G fără a atinge instalația de cablu. Pentru rulajele monomode, instalarea de fibre de rezervă în aceeași conductă nu costă aproape nimic la momentul instalării și economisește o avere mai târziu.

Sfaturi de instalare de pe teren

Testați fiecare conexiune.La 100G, bugetul total de pierdere a conexiunii pe SR4 peste OM4 este de aproximativ 1,9 dB - care include atenuarea cablului, pierderea prin îmbinare și pierderea prin inserție a conectorului. Cu un conector MPO la fiecare capăt plus o întrerupere a casetei, aveți probabil patru perechi de conectori împerecheate în cale. La 0,35 dB per conexiune MPO (tipic), sunteți deja la 1,4 dB înainte de pierderea cablului. Aproape că nu există marjă. Fiecare conector murdar sau nealiniat consumă un buget care este deja-subțire.

Curățați conectorii MPO în mod religios.Ferulele MPO au 8 sau 12 capete ale fibrei într-un singur conector - o fibră contaminată distruge întreaga legătură. Folosiți un dispozitiv de curățare cu un clic-specific MPO-și inspectați fiecare manșon cu unDomeniul de inspecție MPOînainte de împerechere.

Nu amestecați tipurile de fibre.Rularea unui cablu de corecție OM3 pe un portbagaj OM4 degradează întreaga legătură cu performanța OM3. Fiecare componentă a canalului - cablul trunchi, cablurile de corecție, casetele - trebuie să fie de aceeași calitate a fibrei sau mai bună.

Etichetați totul.La densități de 100G, cu trunchiuri MPO, casete de tip breakout și cabluri de corecție duplex, toate în același dulap, cablarea neetichetată devine cablare imposibil de urmărit. Etichetați ambele capete ale fiecărui cablu, fiecare port de panou, fiecare poziție a casetei. Viitorul tău sine - sau următorul tehnician care atinge acest cabinet - vă va mulțumi.

Întrebări frecvente