100G kabel z optických vláken: Jak si vybrat ten správný pro 100gigabitový Ethernet

Skok z 10G na 100G není jen „desetkrát rychlejší“. Jedná se o zásadně odlišnou architekturu kabeláže - různé typy vláken, různé formáty konektorů, různé moduly transceiveru a různé limity dosahu, které závisí na volbách, které uděláte, než se vytáhne jeden kabel.

Sledoval jsem, jak týmy datových center nakupují vícerežimové kabely OM3 v hodnotě 40 000 USD, jen abych zjistil, že jejich optika 100G QSFP28 potřebuje minimum OM4 na vzdálenosti, na které ujížděli. To je chyba, která se nestává u 10G, kde je prostor pro chybu širší. Při 100G jsou specifikace přísnější a náklady na to, že to uděláte špatně, jsou vyšší.

Tato příručka pokrývá skutečné body rozhodování: jaký typ vlákna, který konektor, který vysílač a přijímač a jak daleko každá kombinace skutečně dosahuje - se standardními čísly IEEE, které je třeba zálohovat.

100G Ethernet: Co je vlastně na drátě?

Nejprve poznámka k terminologii, na které záleží: správné označení je100G(100 gigabitů), nikoli „100 GB“. „GB“ znamená Gigabajty, úložnou jednotku. „G“ nebo „Gb“ znamená Gigabit, přenosovou rychlost. Na některých produktových stránkách uvidíte „100 GB“ -, je to technicky nesprávné a ve specifikacích a žádostech o nabídky pomocí nesprávných zkratek signalizuje, že někdo neudělal svůj domácí úkol.

100gigabitový Ethernet (100GbE) je definován standardem IEEE 802.3ba (2010) a následnými dodatky. Na rozdíl od 10GbE, které využívá jeden laser na jedné vlnové délce, většina implementací 100GbE rozděluje signál mezivíce jízdních pruhů- buď 4×25G nebo 10×10G - k dosažení souhrnné propustnosti 100G. Jak jsou tyto pruhy přenášeny, závisí zcela na typu vlákna a modulu transceiveru.

Typy vláken pro 100G: Tabulka dosahu, na které skutečně záleží

Toto je tabulka, kterou potřebuje většina kupujících, ale jen málo článků poskytuje - maximální podporovaný dosah pro každý typ 100G transceiveru na každém typu vlákna, podle specifikací IEEE a MSA:

s sebou:OM3 vás dostane pouze 70 metrů při 100G.To stačí u některých návrhů datových center od horního--skříně po konec--řady, ale ne pro delší provozování strukturované kabeláže. OM4 sahá až na 100 metrů. Pokud se vaše kabelovna potřebuje dostat dále, jste v oblasti jednoho-režimu.

OM3 vs. OM4 vs. OM5: Který multimódový stupeň pro 100G?

Všechny tři jsou 50µm jádro, laser-optimalizované multimódové vlákno. Rozdíl je v tommodální šířku pásma- kapacita přenášet vysokorychlostní-signály na vzdálenost:

Praktické rady:Pokud dnes taháte nový multimode kabel pro 100G datové centrum, OM4 je minimum. OM3 je starší třída, která u některých nasazení omezuje váš dosah na 70 metrů - v pořádku, ale s rostoucí hustotou stojanů a delšími kabelovými trasami vás zahání do rohu.

OM5 přidává širokopásmovou schopnost pro SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), který posílá 4 vlnové délky přes jeden duplexní pár vláken namísto nutnosti 8 nebo 12 vláken přes MPO breakout. Vlákno stojí více na metr, ale u budov na zelené louce, které předpokládají migraci 200G/400G, může duplexní výhoda OM5 výrazně snížit celkové náklady na kabeláž.

Typy konektorů: MPO vs. LC při 100G

Zde se 100G kabeláž fyzicky liší od 10G.

100G-SR4používá ankonektor MPO-12s 8 aktivními vlákny (4 vysílají, 4 přijímají) v jediném více-vláknovém push- rozhraní. Toto je paralelní optický přístup - každý ze 4 pruhů má svůj vlastní pár vláken.

100G-SWDM4, DR1, FR1, LR4, ER4použitíduplexní LC konektory- dvě vlákna, jedno vysílá, jedno přijímá. K multiplexování dochází uvnitř transceiveru (muxování vlnové délky pro SWDM4/LR4, modulace PAM4 pro DR1/FR1).

U strukturované kabeláže toto rozlišení řídí návrh infrastruktury:

Paralelní optika (MPO) dominuje současným nasazením 100G datových center, protože transceivery SR4 jsou nejlevnější dostupnou optikou 100G. Ale náklady na infrastrukturu MPO trunků, kazet a propojovacích panelů se sčítají. Jak SWDM4 a single{6}}lambda 100G transceivery (DR1, FR1) dospívají a jejich cena klesá, průmysl se posouvá směrem k duplexu pro 100G a vyhrazení MPO paralelní optiky pro 400G a 800G.

Pokud budujete nebo upgradujete systém strukturované kabeláže, používejte-kvalitníkonektory z optických vlákenapropojovací kabelydimenzované pro rozpočty ztráty vložení, které vyžaduje 100G. U 100G je každých 0,1 dB důležitější než u 10G - je rozpočet ztráty spojení přísnější.

Otázka migrace: 10G → 40G → 100G → 400G

Jedna z nejchytřejších věcí, které můžete udělat při plánování 100G infrastruktury, je design prodalšírychlostní stupeň. Postup upgradu obvykle funguje takto:

10G až 100G v multimódu:Pokud je vaše stávající rostlina OM4, můžete vlákno znovu použít. Vyměňte 10G SFP+ transceivery za 100G QSFP28 SR4, vyměňte LC patch panely za MPO kazetové panely a provozujete 100G na stejném vláknu. OM3 funguje taky, ale jen do 70 metrů.

100G až 400G v multimódu:400G-SR8 používá MPO-16 s 16 vlákny. Pokud jste nainstalovali 24vláknové MPO trunky pro 100G (nejlepší praxe), máte kapacitu pro 400G bez přepojování.

100G až 400G v jednom-režimu:400G-DR4 používá stejnou velikost konektoru MPO-12 jako 100G-SR4, ale v OS2 v režimu single{10}}. Pokud jste od začátku nainstalovali jeden{11}}režim, přechod se týká pouze transceiveru.

lekce:natáhněte více vlákniny, než dnes potřebujete. 24-vláknový MPO kufr stojí o něco více než 12vláknový kufr, ale poskytuje vám migrační cestu 400G, aniž byste se dotkli kabelového závodu. U jednorežimových běhů nestojí instalace náhradních vláken do stejného vedení v době instalace téměř nic a později ušetří jmění.

Montážní tipy z terénu

Otestujte každé připojení.Při 100G je celkový rozpočet ztráty spojení na SR4 přes OM4 přibližně 1,9 dB -, což zahrnuje útlum kabelu, ztrátu spoje a ztrátu vložení konektoru. S konektorem MPO na každém konci a přerušovačem kazety máte v cestě možná čtyři páry sdružených konektorů. Při 0,35 dB na připojení MPO (typické) jste již na 1,4 dB před ztrátou kabelu. Není tam skoro žádná rezerva. Každý špinavý nebo špatně zarovnaný konektor sežere rozpočet, který je již tak{11}}tenký.

Čistěte MPO konektory nábožně.Ferule MPO mají 8 nebo 12 koncových ploch vláken v jednom konektoru - jedno kontaminované vlákno zabíjí celý spoj. Použijte čistič MPO-specifický na jeden-klik a zkontrolujte každou objímku pomocíRozsah kontroly MPOpřed pářením.

Nemíchejte různé druhy vláken.Provozování propojovacího kabelu OM3 na kmeni OM4 degraduje celé spojení na výkon OM3. Každý komponent v kanálu - hlavní kabel, propojovací kabely, kazety - musí mít stejnou kvalitu vlákna nebo lepší.

Označte vše.Při hustotě 100G, s MPO trunky, oddělovacími kazetami a duplexními propojovacími kabely ve stejné skříni se neoznačená kabeláž stává nevysledovatelnou kabeláží. Označte oba konce každého kabelu, každý port panelu, každou pozici kazety. Vaše budoucí já - nebo další technik, který se dotkne této skříně -, vám poděkují.

Často kladené otázky