Оптоволоконний кабель 100G: як правильно вибрати 100Gigabit Ethernet

Перехід від 10G до 100G не просто «в десять разів швидше». Це принципово інша архітектура кабелів - різні типи волокон, різні формати роз’ємів, різні модулі приймача та різні межі охоплення, які залежать від вибору, який ви робите перед тим, як один кабель буде витягнуто.

Я спостерігав, як команди центрів обробки даних купували багатомодові магістральні кабелі OM3 на суму 40 000 доларів США, а потім виявили, що їхня оптика 100G QSFP28 потребує мінімум OM4 для тих відстаней, які вони проходили. Це помилка, яка не трапляється на 10G, де поле для помилок ширше. У 100G специфікації жорсткіші, а вартість помилки вища.

Цей посібник охоплює реальні моменти прийняття рішення: тип волокна, який роз’єм, який трансивер і наскільки далеко кожна комбінація фактично досягає - із номерами стандарту IEEE, щоб це підтвердити.

100G Ethernet: що насправді є на дроті?

По-перше, термінологічна примітка, яка має значення: правильне позначення є100G(100 Гігабіт), а не "100 ГБ". «ГБ» означає гігабайти, одиницю зберігання. «G» або «Gb» означає гігабіт, швидкість передачі. Ви побачите «100 ГБ» на сторінках деяких продуктів - це технічно неправильно, а в специфікаціях і запитах на пропозиції використання неправильної абревіатури означає, що хтось не виконав домашнє завдання.

100 Gigabit Ethernet (100GbE) визначено стандартом IEEE 802.3ba (2010) і подальшими поправками. На відміну від 10GbE, який використовує один лазер на одній довжині хвилі, більшість реалізацій 100GbE розділяють сигналкілька смуг- або 4×25G, або 10×10G - для досягнення сумарної пропускної здатності 100G. Спосіб транспортування цих смуг повністю залежить від типу волокна та модуля трансивера.

Типи волокон для 100 г: таблиця охоплення, яка насправді має значення

Це таблиця, яка потрібна більшості покупців, але кілька статей надають - максимальну підтримувану зону дії для кожного типу трансивера 100G на кожному класі волокна відповідно до специфікацій IEEE та MSA:

Винос:OM3 забезпечує лише 70 метрів при 100G.У деяких проектах центрів обробки даних цього достатньо для верхньої{0}}стійки-до кінця--ряду, але не для більш довгих структурованих кабелів. OM4 простягається на 100 метрів. Якщо вашому кабельному заводу потрібно досягти більше, ніж це, ви перебуваєте на одно-території режиму.

OM3 проти OM4 проти OM5: який багатомодовий клас для 100G?

Усі три оптимізовані для лазера оптимізовані-багатомодові оптоволокна мають серцевину 50 мкм. Різниця ємодальна пропускна здатність- здатність передавати високошвидкісні-сигнали на відстань:

Практична порада:Якщо ви сьогодні збираєтеся використовувати новий багатомодовий кабель для центру обробки даних 100G, OM4 — це мінімум. OM3 — це застарілий клас, який обмежує ваш радіус дії до 70 метрів - добре для деяких розгортань, але він забиває вас у кут, оскільки щільність стелажів зростає, а кабельні шляхи стають довшими.

OM5 додає широкосмугову можливість для SWDM (мультиплексування з короткохвильовим розподілом), яке надсилає 4 довжини хвилі через одну дуплексну пару волокон замість того, щоб вимагати 8 або 12 волокон через прорив MPO. Оптоволокно коштує дорожче за метр, але для нових будівель, які передбачають перехід на 200G/400G, дуплексна перевага OM5 може значно знизити загальну вартість кабелю.

Типи роз’ємів: MPO проти LC на 100G

Саме тут кабель 100G фізично відрізняється від 10G.

100G-SR4використовує anРоз'єм МПО-12з 8 активними волокнами (4 передають, 4 приймають) в одному мульти{3}}волоконному інтерфейсі push-on. Це паралельний оптичний підхід - кожна з 4 смуг отримує свою власну пару волокон.

100G-SWDM4, DR1, FR1, LR4, ER4використовуватидуплексні роз'єми LC- два волокна, одне передає, одне приймає. Мультиплексування відбувається всередині трансивера (мультиплексування довжини хвилі для SWDM4/LR4, модуляція PAM4 для DR1/FR1).

Для структурованих кабельних систем ця відмінність визначає проект інфраструктури:

Паралельна оптика (MPO) домінує в поточному розгортанні центрів обробки даних 100G, оскільки трансивери SR4 є найдешевшою доступною оптикою 100G. Але вартість інфраструктури магістралей, касет і коммутаційних панелей MPO збільшується. Оскільки трансивери SWDM4 і одно-лямбда 100G (DR1, FR1) розвиваються і падають у ціні, галузь переходить на дуплекс для 100G і резервує паралельну оптику MPO для 400G і 800G.

Якщо ви будуєте або модернізуєте структуровану кабельну систему, використовуйте високу-якістьволоконно-оптичні з'єднувачііпатч-кордирозрахований на бюджети внесених втрат, які вимагає 100G. На 100G кожні 0,1 дБ мають більше значення, ніж на 10G - бюджет втрат зв’язку менший.

Питання міграції: 10G → 40G → 100G → 400G

Однією з найрозумніших речей, які ви можете зробити під час планування інфраструктури 100G, є проектування длянаступнийрівень швидкості. Ось як зазвичай працює шлях оновлення:

10G до 100G на багатомодовому режимі:Якщо на вашому заводі є OM4, ви можете повторно використовувати волокно. Замініть трансивери 10G SFP+ на 100G QSFP28 SR4, замініть патч-панелі LC на касетні панелі MPO, і ви використовуєте 100G на тому ж волокні. OM3 теж працює, але тільки до 70 метрів.

Від 100G до 400G у багаторежимному режимі:400G-SR8 використовує MPO-16 із 16 волокнами. Якщо ви встановили 24-волоконні магістралі MPO для 100G (найкраща практика), у вас є пропускна здатність для 400G без повторного підключення.

Від 100G до 400G в одно-режимі:400G-DR4 використовує той самий роз’єм MPO-12, що й 100G-SR4, але в однорежимному-ОС2. Якщо ви встановили одиночний-режим із самого початку, перехід здійснюється лише для трансивера.

Урок:витягніть більше клітковини, ніж вам потрібно сьогодні. 24-волоконна магістраль MPO коштує трохи дорожче, ніж 12-волоконна магістраль, але дає вам шлях міграції 400G, не торкаючись кабельної лінії. Для одномодових прогонів встановлення запасних волокон у той самий канал майже нічого не коштує під час встановлення та економить ціле стан пізніше.

Поради щодо встановлення з місця

Перевірте кожне з'єднання.При 100G загальний бюджет втрат зв’язку на SR4 порівняно з OM4 становить приблизно 1,9 дБ -, що включає загасання в кабелі, втрати на з’єднанні та вставні втрати з’єднувача. З роз’ємом MPO на кожному кінці плюс роз’ємом для касети у вас є, можливо, чотири сполучених пари роз’ємів на шляху. При 0,35 дБ на підключення MPO (типове) ви вже маєте 1,4 дБ до втрати кабелю. Маржі майже немає. Кожен брудний або невідповідний роз’єм з’їдає бюджет, який і так-мізерний.

Релігійно очищайте роз’єми MPO.Наконечники MPO мають 8 або 12 кінців волокна в одному з’єднувачі - одне забруднене волокно вбиває весь зв’язок. Використовуйте-спеціальний очисник MPO-одним клацанням миші та перевіряйте кожну втулку за допомогоюОбсяг перевірки МПОперед спаровуванням.

Не змішуйте сорти волокна.Підключення патч-корду OM3 до магістралі OM4 погіршує продуктивність усього зв’язку до OM3. Кожен компонент каналу - магістрального кабелю, патч-кордів, касет - має бути того самого класу волокна або кращого.

Позначте все.При щільності 100G, з магістралями MPO, комутаційними касетами та двосторонніми комутаційними шнурами в одній шафі, немарковані кабелі стають невідстежуваними. Позначте обидва кінці кожного кабелю, кожен порт панелі, кожне положення касети. Ваше майбутнє - або наступний технік, який торкнеться цієї шафи -, будуть вам вдячні.

Часті запитання