Sprievodca výberom vlákna OM4: Ako si vybrať správne vlákno pre vašu sieť|EVOLUX

Ak plánujete-vysokorýchlostné prepojenia v rámci dátového centra alebo podnikového kampusu, vlákno OM4 si zaslúži vážne zváženie. Ide o laserovo-optimalizované 50/125 µm multimódové vlákno vytvorené pre 10G, 40G a 100G Ethernet na krátke vzdialenosti - zvyčajne do 400 metrov. V porovnaní s OM3 ponúka väčšiu šírku pásma a dlhší podporovaný dosah. V porovnaní s jednotlivým{14}režimom vás udrží vo viacrežimovom ekosystéme, v ktorom môže optika na podnikové vzdialenosti stáť menej.

Ale OM4 nie je ten správny kábel pre každý projekt. Skutočná vzdialenosť, ktorú môžete dosiahnuť, závisí od vysielača a prijímača, celkovej straty spojenia a architektúry konektora -, nielen od typu vlákna vytlačeného na plášti. Táto príručka obsahuje špecifikácie, na ktorých záleží, limity skutočnej vzdialenosti podľa aplikácie, porovnanie OM4 s OM3, OM5 a jednoduchým-režimom a ako sa rozhodnúť, či vyhovuje vášmu nasadeniu.

Čo je OM4 Fiber? Základné špecifikácie

OM4 je laserom-optimalizované multimódové vlákno s 50 µm jadrom a 125 µm plášťom. Bol štandardizovaný podľaTIA(Telecommunications Industry Association) po OM3 na podporu dlhších prepojení pri vyšších prenosových rýchlostiach cez Ethernet s krátkym{1}}dosahom. Kľúčová špecifikácia, ktorá oddeľuje OM4 od predchádzajúcej verziemultimódové typy vlákienje jeho efektívna modálna šírka pásma (EMB): 4700 MHz·km pri 850 nm, v porovnaní s 2000 MHz·km pre OM3.

Útlm je zvyčajne hodnotený na 3,0 dB/km pri 850 nm a 1,5 dB/km pri 1300 nm, čo je v súlade so štandardnými hodnotami straty v multimóde. Tieto čísla definujú horné hranice toho, ako ďaleko môže OM4 preniesť signál, kým optický výkon klesne pod prijateľné prahové hodnoty.

V praktických nasadeniach sa OM4 zameriava na prostredia s vysokou-hustotou a nízkou{2}}latenciou: switch{3}}na{4}}prepínanie uplinkov v dátovej sále, serverové{5}}na{6}}prepojenie v chrbticovej-topológii listu a prepojenie úložiska, kde je štandardná šírka pásma 10G alebo vyššia. Ak sa vaše behy zdržia vo vzdialenosti niekoľkých stoviek metrov a chceteviacrežimový, a nie jednoduchý{0}režimOM4 je často základnou voľbou pre nové zostavy.

Limity vzdialenosti vlákna OM4 pre 10G, 40G a 100G

Vzdialenosť je prvá otázka, ktorú si kladie väčšina sieťových inžinierov, a vyžaduje si starostlivejšiu odpoveď ako jedno číslo. Podľa pokynov k aplikácii zverejnenýchFluke Networks, OM4 podporuje nasledujúce maximálne dĺžky prepojenia podľa štandardných aplikačných modelov IEEE 802.3:

Konzorcium TIA Fiber Optics Tech Consortium poznamenáva, že OM4 podporuje 10 Gb/s až 400 metrov v štandarde a až 550 metrov v rámci scenárov s rozšírenými technickými-pravidlami. Tento údaj 550 metrov sa niekedy uvádza v marketingu, ale nespadá do štandardného aplikačného modelu IEEE a závisí od konkrétnych podmienok.

Bežná mylná predstava je, že „OM4 podporuje 100G až 150 m“ cez dosku. To platí pre 100 GBASE-SR10 s 20-vláknovou paralelnou optikou MPO. Ale ak používate a100G duplexný LC BiDi modul, podporovaný dosah na OM4 klesá na približne 100 metrov podľa aktuálnej dokumentácie Cisco transceiveru. Transceiver určuje vzdialenosť -, ktorú vlákno poskytuje médiu.

Prečo na stratenom rozpočte záleží viac ako na hodnotenej vzdialenosti

Aj keď kombinácia optických-transceiverov podporuje určitú vzdialenosť na papieri, skutočný dosiahnuteľný dosah závisí od celkovej straty spojenia. Každý pár konektorov, každý spoj, každý patch panel pridáva stratu vloženia. Spojenie 40G so šiestimi pármi konektorov a dvoma krížovými{4}}pripojeniami spotrebuje výrazne viac stratového rozpočtu ako priame{5}}bodové{6}}prepojenie. Spoločnosť Fluke Networks zdôrazňuje, že pri kvalifikácii spojenia OM4 pre danú aplikáciu je potrebné overiť vzdialenosť aj stratu spoločne.

Pri plánovaní nasadenia začnite so špecifikovaným rozpočtom strát transceivera, odpočítajte očakávané straty konektorov a spojov a potvrďte, že zostávajúca rezerva pokrýva fyzickú vzdialenosť. Ak sa tak nestane, skrátenie chodu alebo zníženie počtu konektorov je spoľahlivejšie, než dúfať, že vlákno bude „len fungovať“.

OM3 vs OM4: Keď záleží na extra šírke pásma

OM3 aj OM4 sú 50/125 µm laserové-optimalizované vlákna s rovnakým fyzickým vzhľadom - vodným plášťom, rovnakými konektormi, rovnakými inštalačnými postupmi. Rozdiel je vnútorný: užší profil indexu lomu OM4 vytvára vyššiu EMB (4700 oproti 2000 MHz·km), čo sa premieta do dlhších podporovaných vzdialeností v každej hlavnej aplikácii. Podrobné porovnanie nájdete v našomSprievodca OM3 vs OM4.

V praxi na tejto extra marži záleží, keď sa vaše spojenia priblížia k 200 – 400 metrom pre 10G, alebo keď potrebujete 40G/100G nad 100 metrov. Ak je väčšina vašich behov do 50 metrov - bežné v horných-{10}}nasadeniach stojanov, - OM3 môže byť postačujúce a rozdiel v nákladoch môže byť významný vo veľkom rozsahu. Ale pre novú štruktúrovanú kabeláž, kde budúca{14}}kontrola odôvodňuje malú prirážku za{15}}meter, sa OM4 stala predvolenou základnou multimódou vo väčšine stavieb dátových centier úrovne III a IV.

OM4 vs OM5: Stojí za to širokopásmový multimode?

OM5 nie je jednoduchý upgrade oproti OM4. Je to širokopásmové multimódové vlákno navrhnuté na prenos viacerých vlnových dĺžok medzi približne 850 nm a 953 nm, čo umožňuje multiplexovanie s delením krátkych vlnových dĺžok (SWDM) cez duplexné spojenia. TIA predstavila OM5 špeciálne na podporu multimódovej prevádzky s viacerými vlnovými dĺžkami.

V štandardných aplikáciách s jednou vlnovou dĺžkou (10GBASE-SR, 40GBASE-SR4) funguje OM5 rovnako ako OM4 - na rovnaké vzdialenosti, rovnakú šírku pásma pri 850 nm. Rozdiel sa prejaví len vtedy, keď použijete SWDM transceivery na presunutie 40G alebo 100G len cez dve vlákna namiesto ôsmich alebo dvadsiatich. Na tom záleží, keď chcete zvýšiť šírku pásma bez prepájania{13}}káblov z duplexnej na paralelnú optiku.

Praktickou otázkou je, či váš plán skutočne zahŕňa SWDM. Ak je váš plán optiky konvenčný paralelný 40G/100GMPO/MTP pripojenie, OM4 robí všetko, čo potrebujete, za nižšiu cenu a širšiu dostupnosť. Ak konkrétne očakávate duplexné škálovanie SWDM alebo chcete zachovať túto možnosť pre budúci životný cyklus kabeláže, OM5 môže ospravedlniť cenu.

OM4 verzus jednovláknové vlákno-režimu: vzdialenosť a dlhodobá-flexibilita

Voľba medzi OM4 ajedno{0}}režimové vláknoje v podstate otázkou vzdialenosti a životného cyklu. Jedno{1}}režimové vlákno OS2 podporuje 10G až 10 km (10GBASE-LR) a prenáša 100G, 400G a ďalej na vzdialenosti kampusu a metra, ku ktorým sa multimode nedokáže priblížiť. TIA poznamenáva, že architektúry pasívnych optických sietí LAN primárne používajú jeden{10}}režim, pretože v týchto dizajnoch podporuje spojenia až do vzdialenosti 20 km.

Kompromisom sú náklady na krátke vzdialenosti. Jednorežimové vysielače/prijímače stáli historicky viac ako ich multimódové ekvivalenty-založené na VCSEL, hoci tento rozdiel sa v posledných rokoch výrazne zmenšil. Pri behoch do 100 – 150 metrov v rámci dátového centra zostáva OM4 s 850 nm optikou VCSEL zvyčajne lacnejší na prepojenie. Viac ako 300 – 400 metrov alebo pre akúkoľvek{11}}prejazdu medzi budovami je jednoduchý{12}}režim takmer vždy správnou odpoveďou bez ohľadu na cenu vysielača a prijímača.

Rýchle porovnanie: OM3, OM4, OM5 a OS2

Najlepšie prípady použitia pre OM4 Fiber

OM4 funguje najlepšie v prostrediach, kde behy nepresahujú 400 metrov a kde je štandardom vysoká-hustota pripojenia 10G/40G/100G. Typické nasadenia zahŕňajú:

• Chrbtica dátového centra a chrbtica{0}}prepojená.Prepnúť{0}}na{1}}prepnúť uplinky v dátovej sále sú učebnicovým príkladom použitia OM4. Dosahy sú zvyčajne 50–300 metrov, požiadavky na šírku pásma sú vysoké a hustota spojenia odôvodňuje hospodárnosť multimódovej optiky.Kabeláž dátových centier s vysokou{0}}hustotouv týchto scenároch sa vo veľkej miere spolieha na OM4.
• Server a úložisko sú vzájomne prepojené.Vrchné--pripojenie od stojana po koniec--riadku, prepojenia siete SAN a uzly klastrového úložiska často používajú OM4 sLC duplexné konektorypre 10G alebo 25G aMPO konektorypre 40G/100G paralelnú optiku.
• Chrbtica budovania podniku.V rámci jednej budovy môže OM4 slúžiť ako hlavné vlákno medzi telekomunikačnými miestnosťami, najmä ak pôdorys budovy nepresahuje 300 metrov.

Keď OM4 nie je tou správnou voľbou

OM4 rýchlo dosiahne svoje limity v niekoľkých bežných scenároch. Prepojenia medzi-kampusom budov s dĺžkou nad 400 metrov vyžadujú jeden-režim. Nasadenia pasívnych optických sietí LAN, ktoré centralizujú prepínanie, potrebujú dosah v jednom-režime. A ak sa váš plán v blízkej budúcnosti zameriava na 400 G alebo 800 G, jeden{10}}režim ponúka oveľa jasnejšiu cestu migrácie než ktorýkoľvek multimódový stupeň.

V starších budovách kampusov existuje sivá oblasť okolo 200–400 metrových tratí. OM4 dokáže technicky pokryť túto vzdialenosť pre 10G, ale ťažké spojovacie{5}}cesty s viacerými prepojovacími panelmi môžu spotrebovať stratový rozpočet skôr, ako dĺžka vlákna. V takýchto prípadoch sa spustením jedného-režimu od začiatku vyhne budúcemu{8}}ťahaniu.

Typy káblov a konektorov OM4

Najbežnejší formát OM4 pre prepojenie zariadení jeduplexný prepojovací kábel LC. LC zostáva dominantným malým-formovým{2}}konektorom pre 10G a 25G SFP/SFP+ transceivery a slúži aj 100G BiDi modulom, ktoré používajú jediné duplexné rozhranie. Pre-záplatovanie s vysokou hustotouriešenia LC s vysokou{0}}hustotouzabaliť viac portov do rackovej jednotky.

Pre 40G a 100G paralelnú optiku,prepojovacie káble MPO/MTPsú štandardné. Spojenie 40GBASE-SR4 využíva 8 vlákien (4 vysielacie, 4 prijímacie) cez 12-vláknový konektor MPO, zatiaľ čo 100GBASE-SR10 používa 20 vlákien. Pochopenie rozdielu medziLC a MPO/MTP rozhraniaje nevyhnutné pred zakúpením káblov - výber konektora musí zodpovedať architektúre transceivera, nie naopak.

Prerušovacie káble - ako naprZostavy MPO-do{1}}LC- preklenie medzeru, keď jedna strana spojenia používa paralelnú optiku a druhá duplex. Tieto sú bežné v dizajnoch štruktúrovanej kabeláže, kde hlavný kábel vedie MPO z prepojovacieho panela a prechádza do jednotlivých LC spojení na prepínači.

Hodnoty plášťa (OFNR, OFNP, LSZH) sú určené prostredím budovy a miestnym požiarnym predpisom, nie výkonom vlákien. Vyberte triedu vlákna pre šírku pásma a vzdialenosť; vyberte sako pre súlad s kódom ainštalačné prostredie.

Najlepšie postupy inštalácie a bežné chyby

Dobre{0}}špecifikované prepojenie OM4 môže stále zlyhať, ak je kvalita inštalácie nízka - a kvôli prísnejším stratovým rozpočtom 40G a 100G je to menej zhovievavé ako kedy bolo 1G alebo 10G.

Polomer ohybu.Normy TIA pre kabeláž špecifikujú minimálny polomer ohybu 10-násobok vonkajšieho priemeru kábla v podmienkach bez zaťaženia a 15-násobok pri zaťažení ťahom počas ťahania. Porušenie polomeru ohybu spôsobuje mikro-stratu v ohybe, ktorá sa nemusí prejaviť pri jednoduchom teste kontinuity, ale pri overení OTDR alebo merača výkonu sa prejaví ako zvýšená vložná strata.

Čistota konektora.Kontaminácia-tváre je jednou z najčastejších príčin zvýšených strát vo viacrežimových prepojeniach. Jedna prachová častica na LC objímke môže pridať 1 dB alebo viac straty vloženia - dostatočne na to, aby vytlačila 100G spojenie z rozpočtu pri behu, ktorý by mal fungovať pohodlne. Pred párením vždy skontrolujte a vyčistite, bez výnimky.

Riadenie polarity.Paralelná optika cez MPO konektory vyžaduje správne mapovanie polarity. Nezhodné metódy polarity (metóda A/B/C podľa TIA-568) medzi hlavnými káblami a kazetami budú mať za následok nefunkčné prepojenia. Pred zakúpením MPO zostáv si overte schému polarity. Ďalšie informácie o štandardoch koncových častí konektorov nájdete v našej príručkeTypy leštidiel PC, UPC a APC.

Chyby, ktoré sa stále objavujú

Po vykonaní dostatočného množstva kontrol nasadenia OM4 sa určité vzory opakujú. Inžinieri predpokladajú, že každý 100G transceiver dosiahne 150 metrov na OM4 -, ale nie, ako sme popísali vyššie. Tímy si pred potvrdením typu transceivera vyberú hlavné káble MPO a potom zistia, že potrebujú iný počet vlákien alebo polaritu. Aplikačné tabuľky zo štandardných dokumentov sa miešajú s údajmi o moduloch-špecifických pre dodávateľa, čím vznikajú protichodné očakávania týkajúce sa vzdialenosti. A príležitostne projekt špecifikuje OM4 pre 500-metrovú medzistavbu{12}}, ktorá by mala byť od začiatku jednorežimová.

Oprava je jednoduchá: najprv potvrďte model transceivera, potom vypočítajte rozpočet straty a potom vyberte zodpovedajúci kábel a konektor.

Ako sa rozhodnúť, či je OM4 vhodný pre váš projekt

Pomocou tohto kontrolného zoznamu môžete posúdiť, či OM4 vyhovuje vášmu nasadeniu:

• vzdialenosť:Sú všetky trasy pod 400 m pre 10G alebo pod 150 m pre paralelnú optiku 40G/100G? Ak áno, OM4 je životaschopný. Ak niektoré kritické spojenia prekročia tieto vzdialenosti, naplánujte si na týchto behoch režim jedného-režimu.
• Rýchlosť a optika:Aké vysielače a prijímače nasadíte? Priraďte tabuľku vzdialeností OM4 vyššie k vášmu konkrétnemu modulu. Nepredpokladajte, že všeobecná „vzdialenosť OM4“ platí pre každú rýchlosť a typ optiky.
• Architektúra konektora:Budete používaťduplexný LC alebo paralelný MPO? Odpoveď závisí od stratégie transceivera a breakoutu a ovplyvňuje nákup káblov, výber prepojovacích panelov a plánovanie polarity.
• Stratový rozpočet:Spočítajte každý pár konektorov, spojenie a prepojovací panel v odkaze. Odpočítajte celkovú očakávanú stratu od energetického rozpočtu transceivera. Ak je zostávajúci okraj tenký, skráťte priebeh alebo znížte počet konektorov.
• Plán budúcnosti:Ak očakávate migráciu na 400G alebo 800G s rovnakou káblom, jednoduchý-režim ponúka jasnejšiu cestu. Ak je váš horizont 10G – 100G pre ďalší životný cyklus kabeláže, OM4 to zvládne dobre.
• Zváženie SWDM:Ak je súčasťou vášho plánu{0}}multiplexný duplexný prenos vlnových dĺžok, vyhodnoťte OM5 skôr, ako sa rozhodnete pre OM4.

Záver

Vlákno OM4 zostáva jednou z najsilnejších multimódových možností pre siete 10G, 40G a 100G s krátkym{1}}dosahom v dátových centrách a podnikových budovách. Ponúka podstatne väčšiu šírku pásma a vzdialenosť ako OM3 a zostáva cenovo{7}}konkurenčný v porovnaní s jedným-režimom pri behoch do vzdialenosti niekoľkých stoviek metrov, kde optika založená na VCSEL-znižuje-náklady na prepojenie.

Hranice sú rovnako jasné. Viac ako 400 metrov, viac ako 100G dosah paralelnej optiky alebo pre akékoľvek prepojenie medzi-budovymi alebo kampusmi{4}}rozsahu je jednoduchý{5}}režim lepším základom. A ak je duplexné škálovanie SWDM konkrétne vo vašom pláne, OM5 si zaslúži hodnotenie spolu s OM4 a nie ako dodatočný nápad.

Správne rozhodnutie pochádza z priradenia optického kábla k vysielaču a prijímaču, overenia rozpočtu straty v porovnaní so skutočným počtom konektorov a plánovania ďalšieho cyklu inovácie - nie len na základe kvality optických vlákien.

FAQ

Môže OM4 podporovať 100G cez duplex LC?

Áno, ale so zníženým dosahom. Moduly ako 100G BiDi od Cisco používajú duplexný LC na OM4 s typickou maximálnou vzdialenosťou asi o 100 metrov - kratšou ako 150-metrová hodnota spojená s paralelnou optikou 100GBASE-SR10. Pred odhadovaním vzdialenosti vždy skontrolujte údajový list konkrétneho vysielača a prijímača.

Oplatí sa upgradovať z OM3 na OM4?

Ak ťaháte nový kábel, OM4 sa takmer vždy oplatí zvýšiť marginálne náklady -, poskytuje vám o 33 % väčší dosah pri 10G a o 50 % väčší pri 40G/100G. Ak je už OM3 nainštalovaný a vaše behanie je v rámci limitov vzdialenosti, re-káblovanie je len zriedka opodstatnené, pokiaľ neupgradujete rýchlosť.

Aká farba plášťa identifikuje vlákno OM4?

Káble OM4 sú zvyčajne aqua, rovnakej farby ako OM3. Niektorí výrobcovia používajú na vizuálne odlíšenie OM4 od OM3 fialovú Erika (špecifický purpurový odtieň), ale nie je to všeobecne prijaté. Typ vlákna vždy overte podľa označenia kábla, nie len podľa farby plášťa.

Môžem použiť vlákno OM4 s jednorežimovými vysielačmi a prijímačmi?

Nie. Jednorežimové transceivery pracujú pri 1310 nm alebo 1550 nm s laserom navrhnutým pre 9 µm jadro vlákna. Ich pripojenie k 50 µm multimode OM4 má za následok nadmerné straty a nespoľahlivé spojenia. Typ vlákna sa musí zhodovať s typom transceivera.

Koľko párov konektorov znesie prepojenie OM4 100G?

Závisí to od stratového rozpočtu transceivera. Typický 100GBASE-modul SR4 má celkový rozpočet straty kanála približne 1,5 – 1,9 dB. Každý pár spárovaných konektorov MPO pridáva približne 0,35–0,75 dB v závislosti od kvality. V praxi je väčšina prepojení 100G navrhnutá pre maximálne dva alebo tri páry konektorov, aby sa zachovala primeraná rezerva.

Podporuje OM4 400G Ethernet?

Štandard IEEE 802,3 cm definuje 400GBASE-SR4.2, ktorý používa vlákno OM4 s optikou BiDi VCSEL cez 8 vlákien na vzdialenosť až 100 metrov. Toto rozširuje význam OM4 do priestoru 400G pre veľmi krátke prepojenia, hoci jeden{10}}režim zostáva dominantnou voľbou pre nasadenia 400G mimo dosahu rack{12}}do{13}}rackov.