Ръководство за избор на влакно OM4: Как да изберете правилното влакно за вашата мрежа|EVOLUX

Ако планирате високо{0}}скоростни връзки в център за данни или корпоративен кампус, OM4 влакното заслужава сериозно внимание. Това е лазерно-оптимизирано 50/125 µm многомодово влакно, създадено за 10G, 40G и 100G Ethernet на къси разстояния - обикновено под 400 метра. В сравнение с OM3, той предлага повече пространство за честотна лента и по-дълъг поддържан обхват. В сравнение с един-режим, той ви държи в многомодова екосистема, където оптиката може да струва по-малко на корпоративни разстояния.

Но OM4 не е правилният кабел за всеки проект. Действителното разстояние, което можете да постигнете, зависи от трансивъра, общата загуба на връзката и архитектурата на конектора -, а не само от класа на влакното, отпечатан върху кожуха. Това ръководство обхваща спецификациите, които имат значение, реалните ограничения на разстоянието по приложение, как OM4 се сравнява с OM3, OM5 и единичен-режим и как да решите дали отговаря на вашето внедряване.

Какво е OM4 влакно? Основни спецификации

OM4 е лазерно-оптимизирано многомодово влакно с 50 µm сърцевина и 125 µm обвивка. Той беше стандартизиран отTIA(Асоциация на телекомуникационната индустрия) след OM3, за да поддържа по-дълги дължини на връзките при по-високи скорости на данни през Ethernet с малък{1}}обхват. Ключовата спецификация, която отделя OM4 от предишнитевидове многомодови влакнае неговата ефективна модална честотна лента (EMB): 4700 MHz·km при 850 nm, в сравнение с 2000 MHz·km за OM3.

Затихването обикновено се оценява на 3,0 dB/km при 850 nm и 1,5 dB/km при 1300 nm, в съответствие със стандартните стойности на многомодовите загуби. Тези числа определят горните граници на това колко далеч OM4 може да пренесе сигнал, преди оптичната мощност да падне под приемливите прагове.

При практически внедрявания OM4 е насочен към среди с висока-плътност, ниска-закъснение: превключете-за-превключване на връзки нагоре в зала за данни, сървър-към-лицеви връзки в гръбначна-листова топология и връзки за съхранение, където 10G или по-висока честотна лента е стандартна. Ако вашите бягания остават в рамките на няколкостотин метра и искатемногомодов вместо единичен-режим, OM4 често е основният избор за нови компилации.

Граници на разстоянието на влакна OM4 за 10G, 40G и 100G

Разстоянието е първият въпрос, който си задават повечето мрежови инженери и изисква по-внимателен отговор от едно число. Според ръководството за кандидатстване, публикувано отFluke Networks, OM4 поддържа следните максимални дължини на връзката при стандартни модели приложения IEEE 802.3:

Fiber Optics Tech Consortium на TIA отбелязва, че OM4 поддържа 10 Gb/s до 400 метра в стандарта и до 550 метра при сценарии с разширено инженерно-правило. Тази цифра от 550 метра понякога се цитира в маркетинга, но попада извън стандартния модел на приложение на IEEE и зависи от конкретни условия.

Често срещано погрешно схващане е, че „OM4 поддържа 100G до 150 m“ навсякъде. Това важи за 100GBASE-SR10 с 20-влакнеста MPO паралелна оптика. Но ако използвате a100G дуплекс LC BiDi модул, поддържаният обхват на OM4 пада до около 100 метра според текущата документация за трансивър на Cisco. Трансивърът определя разстоянието -, което влакното предоставя на средата.

Защо бюджетът за загуба е по-важен от номиналното разстояние

Дори когато приемо-предавателна комбинация от влакна- поддържа определено разстояние на хартия, действително постижимият обхват зависи от общата загуба на връзка. Всяка двойка конектори, всяко снаждане, всеки пач панел добавя загуба на вмъкване. 40G връзка с шест двойки конектори и две кръстосани-връзки изразходва значително повече бюджет за загуби, отколкото директна връзка от точка-до-точка. Fluke Networks подчертава, че както разстоянието, така и загубата трябва да бъдат валидирани заедно, когато квалифицирате OM4 връзка за дадено приложение.

За планиране на внедряване започнете с посочения бюджет на загубите на трансивъра, извадете очакваните загуби на конектор и снаждане и потвърдете, че оставащият марж покрива физическото разстояние. Ако не стане, съкращаването на дължината или намаляването на броя на конекторите е по-надеждно, отколкото да се надяваме, че влакното „просто ще работи“.

OM3 срещу OM4: Когато допълнителната честотна лента има значение

OM3 и OM4 са 50/125 µm лазер-оптимизирани влакна с еднакъв физически външен вид - аква кожух, същите съединители, същите практики за инсталиране. Разликата е вътрешна: по-тесният профил на индекса на пречупване на OM4 произвежда по-висок EMB (4700 срещу 2000 MHz·km), което означава по-дълги поддържани разстояния във всяко основно приложение. За подробно сравнение вижте нашияOM3 срещу OM4 ръководство.

На практика този допълнителен марж има значение, когато вашите връзки се доближават до 200–400 метра за 10G или когато имате нужда от 40G/100G над 100 метра. Ако повечето от вашите бягания са под 50 метра - често срещани в горните--разгръщания на стелажи - OM3 може да е достатъчен и разликата в цената може да бъде значима в мащаб. Но за ново структурно окабеляване, където защитата-от бъдещето оправдава малка премия за-метър, OM4 се превърна в многомодова базова линия по подразбиране в повечето компилации на центрове за данни от ниво III и ниво IV.

OM4 срещу OM5: Заслужава ли си широколентовият многомодов режим?

OM5 не е просто надграждане над OM4. Това е широколентово многомодово влакно, проектирано да пренася множество дължини на вълната между приблизително 850 nm и 953 nm, което позволява мултиплексиране с къса дължина на вълната (SWDM) през дуплексни връзки. TIA представи OM5 специално за поддържане на мултимодова работа с много вълни.

В стандартни приложения с една-дължина на вълната (10GBASE-SR, 40GBASE-SR4), OM5 работи идентично с OM4 - на същите разстояния, същата честотна лента при 850 nm. Разликата се проявява само когато използвате SWDM трансивъри, за да прехвърлите 40G или 100G само през две влакна вместо осем или двадесет. Това има значение, когато искате да увеличите честотната лента без повторно -кабелиране от дуплекс към паралелна оптика.

Практическият въпрос е дали вашата пътна карта действително включва SWDM. Ако вашият оптичен план е конвенционален паралелен 40G/100G надMPO/MTP свързаност, OM4 прави всичко необходимо на по-ниска цена и по-широка наличност. Ако конкретно предвиждате SWDM дуплексно мащабиране или искате да запазите тази опция за бъдещ жизнен цикъл на окабеляване, OM5 може да оправдае премията.

OM4 срещу едно-модово влакно: разстояние и дългосрочна-гъвкавост

Изборът между OM4 иедномодово влакно-по същество е въпрос на разстояние и жизнен цикъл. Еднорежимно-OS2 влакно поддържа 10G до 10 км (10GBASE-LR) и пренася 100G, 400G и повече през университетски и метро разстояния, до които многомодовият режим не може да се доближи. TIA отбелязва, че пасивните оптични LAN архитектури използват предимно единичен-режим, тъй като той поддържа връзки до 20 км в тези проекти.

Компромисът е цената на къси разстояния. Еднорежимните-трансивъри исторически са стрували повече от техните VCSEL-базирани многомодови еквиваленти, въпреки че тази празнина е намаляла значително през последните години. За работи под 100–150 метра вътре в център за данни, OM4 с 850 nm VCSEL оптика обикновено остава по-евтин на връзка. Отвъд 300–400 метра или за всяка-сграда, единичният-режим е почти винаги правилният отговор, независимо от цената на трансивъра.

Бързо сравнение: OM3, OM4, OM5 и OS2

Най-добри случаи на използване на OM4 влакна

OM4 се представя най-добре в среди, където бяганията остават под 400 метра и висока{2}}свързаност 10G/40G/100G е норма. Типичните внедрявания включват:

• Гръбнакът на центъра за данни и гръбначните-междусистемни връзки.Превключване-за-превключване на връзките нагоре в зала за данни са учебникарският случай за използване на OM4. Разстоянията обикновено са 50–300 метра, изискванията за честотна лента са високи и плътността на връзката оправдава икономичността на многомодовата оптика.Окабеляване на центъра за данни с висока{0}}гъстотаразчита в голяма степен на OM4 в тези сценарии.
• Взаимни връзки между сървър и съхранение.Връзките от върха-на-рака до края-на-реда, връзките на SAN тъкани и клъстерните възли за съхранение често използват OM4 сLC дуплексни конекториза 10G или 25G иMPO конекториза 40G/100G паралелна оптика.
• Гръбнакът на предприятието.В рамките на една сграда OM4 може да служи като опорно влакно между телекомуникационните стаи, особено когато отпечатъкът на сградата продължава да върви под 300 метра.

Когато OM4 не е правилният избор

OM4 достига своите граници бързо в няколко често срещани сценария. Връзките между -сградите на кампуса над 400 метра изискват единичен-режим. Пасивните оптични LAN внедрявания, които централизират превключването, се нуждаят от обхват в един-режим. И ако вашата пътна карта е насочена към 400G или 800G в близко бъдеще, един-режимът предлага много по-ясен път за миграция от всеки многомодов клас.

Сива зона съществува около 200–400 метра писти в по-стари сгради на кампуса. OM4 технически може да покрие това разстояние за 10G, но конектор-тежките канали с множество панели за свързване може да изразходват бюджета за загуба преди дължината на влакното. В тези случаи стартирането на единичен-режим от самото начало избягва бъдещо повторно-изтегляне.

Типове кабели и съединители OM4

Най-често срещаният формат OM4 за свързване на оборудване едуплекс LC пач кабел. LC остава доминиращият конектор с малък{1}}форм-фактор за 10G и 25G SFP/SFP+ трансивъри и също така обслужва 100G BiDi модули, които използват единичен дуплексен интерфейс. За кръпки с висока-плътност,LC разтвори с висока{0}}плътностопаковайте повече портове на стелаж.

За 40G и 100G паралелна оптика,MPO/MTP пач кабелиса стандартни. 40GBASE-SR4 връзка използва 8 влакна (4 за предаване, 4 за получаване) през 12-влакнен MPO конектор, докато 100GBASE-SR10 използва 20 влакна. Разбиране на разликата междуLC и MPO/MTP интерфейсие от съществено значение преди закупуването на кабели - изборът на конектор трябва да следва архитектурата на трансивъра, а не обратното.

Пробивни кабели - като напрMPO-към-LC вентилационни модули- преодолява празнината, когато едната страна на връзката използва паралелна оптика, а другата използва дуплекс. Те са често срещани в проектите за структурно окабеляване, където магистрален кабел пуска MPO от панела за свързване и излиза към отделни LC връзки на комутатора.

Рейтингите на якето (OFNR, OFNP, LSZH) се определят от средата на сградата и местния противопожарен кодекс, а не от характеристиките на влакната. Изберете степента на влакното за честотна лента и разстояние; изберете якето за съответствие с кода иинсталационна среда.

Най-добри практики за инсталиране и често срещани грешки

Добре-определена OM4 връзка все още може да се провали, ако качеството на инсталацията е лошо - и по-строгите бюджети за загуби на 40G и 100G правят това по-малко прощаващо от 1G или 10G някога.

Радиус на огъване.Стандартите за окабеляване на TIA определят минимален радиус на огъване от 10 пъти външния диаметър на кабела при условия на -натоварване и 15 пъти при натоварване на опън по време на издърпване. Нарушаването на радиуса на огъване причинява микро-загуба на огъване, която може да не се покаже при обикновен тест за непрекъснатост, но ще изглежда като повишена загуба на вмъкване при проверка на OTDR или-мощномера.

Чистота на конектора.Замърсяването на край-лицето е единствената най-честа причина за повишени загуби в многомодовите връзки. Една единствена частица прах върху LC накрайник може да добави 1 dB или повече загуба на вмъкване - достатъчно, за да изтласка 100G връзка извън бюджета при изпълнение, което трябва да работи удобно. Винаги проверявайте и почиствайте преди чифтосване, без изключение.

Управление на полярността.Паралелната оптика през MPO конекторите изисква правилно картографиране на полярността. Методите за несъответстваща полярност (метод A/B/C по TIA-568) между магистрални кабели и касети ще доведат до не-функционални връзки. Проверете схемата на полярността, преди да закупите MPO модули. За повече информация относно стандартите за края на конектора вижте нашето ръководство заТипове полиране PC, UPC и APC.

Грешки, които продължават да се появяват

След обработка на достатъчно прегледи за внедряване на OM4 някои модели се повтарят. Инженерите приемат, че всеки 100G приемо-предавател достига 150 метра на OM4 -, но не, както споменахме по-горе. Екипите избират магистрални кабели MPO, преди да потвърдят типа трансивър, след което откриват, че се нуждаят от различен брой влакна или полярност. Таблиците на приложенията от стандартните документи се смесват с таблици с данни за-специфични модули на доставчика, създавайки противоречиви очаквания за разстояние. И понякога даден проект посочва OM4 за 500-метра между-сграда, която трябваше да бъде еднорежимна от самото начало.

Решението е лесно: първо потвърдете модела на трансивъра, второ изчислете бюджета на загубите и след това изберете кабела и съединителя, които да съответстват.

Как да решите дали OM4 е подходящ за вашия проект

Използвайте този контролен списък, за да прецените дали OM4 пасва на вашето внедряване:

• Разстояние:Всички бягания под 400 m за 10G или под 150 m за 40G/100G паралелна оптика ли са? Ако да, OM4 е жизнеспособен. Ако някакви критични връзки надвишават тези разстояния, планирайте единичен-режим за тези прогони.
• Скорост и оптика:Какви приемо-предаватели ще разположите? Свържете таблицата на разстоянието OM4 по-горе с вашия конкретен модул. Не приемайте, че общото „разстояние OM4“ се прилага за всяка скорост и тип оптика.
• Архитектура на конектора:Ще използвате лидуплекс LC или паралелен MPO? Отговорът зависи от трансивъра и стратегията за прекъсване и засяга закупуването на кабели, избора на пач панел и планирането на полярността.
• Бюджет на загубата:Пребройте всяка двойка конектори, снаждане и пач панел във връзката. Извадете общата очаквана загуба от бюджета на мощността на трансивъра. Ако оставащото поле е тънко, или съкратете цикъла, или намалете броя на конекторите.
• Бъдеща пътна карта:Ако очаквате да мигрирате към 400G или 800G по едно и също окабеляване, единичният-режим предлага по-ясен път. Ако вашият хоризонт е 10G–100G за следващия жизнен цикъл на окабеляване, OM4 се справя добре с това.
• Разглеждане на SWDM:Ако-мултиплексираното дуплексно предаване на дължина на вълната е част от вашия план, оценете OM5, преди да се ангажирате с OM4.

Заключение

OM4 влакното остава една от най-силните многомодови опции за 10G, 40G и 100G мрежи с кратък обхват в центрове за данни и корпоративни сгради. Той предлага значително по-голяма честотна лента и разстояние от OM3 и остава ценово-конкурентоспособен спрямо единичен-режим за работи под няколкостотин метра, където VCSEL-базираната оптика намалява-разходите за връзка.

Границите са еднакво ясни. Над 400 метра, над 100G обхват на паралелна оптика или за връзка между -сгради или-кампуса, единичният-режим е по-добрата основа. И ако дуплексното мащабиране на SWDM е конкретно във вашата пътна карта, OM5 заслужава оценка заедно с OM4, а не като последваща мисъл.

Правилното решение идва от съпоставяне на оптично влакно с трансивър, валидиране на бюджета за загуби спрямо реалния брой конектори и планиране за следващия цикъл на надграждане - не само от класа на влакното.

ЧЗВ

Може ли OM4 да поддържа 100G през дуплекс LC?

Да, но с намален обхват. Модули като 100G BiDi на Cisco използват дуплекс LC на OM4 с типично максимално разстояние от около 100 метра - по-късо от цифрата от 150- метра, свързана с паралелна оптика 100GBASE-SR10. Винаги проверявайте конкретния лист с данни на трансивъра, преди да приемете разстояние.

Струва ли си да надстроите от OM3 до OM4?

Ако изтегляте нов кабел, OM4 почти винаги си струва пределното увеличение на разходите - той ви дава 33% повече обхват при 10G и 50% повече при 40G/100G. Ако OM3 вече е инсталиран и работата ви е в границите на разстоянието, повторното -окабеляване рядко е оправдано, освен ако не надграждате скоростите.

Какъв цвят на якето идентифицира влакното OM4?

OM4 кабелите обикновено са аква, същият цвят като OM3. Някои производители използват виолетово Erika (специфичен пурпурен нюанс), за да разграничат визуално OM4 от OM3, но това не е универсално прието. Винаги проверявайте типа влакно от маркировките на кабела, а не само от цвета на обвивката.

Мога ли да използвам OM4 влакно с едно-модови трансивъри?

Не. Еднорежимните-приемопредаватели работят при 1310 nm или 1550 nm с лазер, проектиран за влакно със сърцевина от 9 µm. Свързването им към 50 µm многомодов OM4 води до прекомерни загуби и ненадеждни връзки. Типът влакно трябва да съответства на типа трансивър.

Колко двойки конектори може да понесе една OM{0}}G връзка?

Зависи от бюджета на загубите на трансивъра. Типичният 100GBASE-SR4 модул има общ бюджет за загуба на канал от около 1,5–1,9 dB. Всяка свързана двойка MPO конектор добавя приблизително 0,35–0,75 dB в зависимост от качеството. На практика повечето 100G връзки са проектирани за не повече от две или три двойки конектори, за да се запази адекватен резерв.

OM4 поддържа ли 400G Ethernet?

Стандартът IEEE 802.3cm дефинира 400GBASE-SR4.2, който използва OM4 влакно с BiDi VCSEL оптика над 8 влакна на разстояния до 100 метра. Това разширява уместността на OM4 в пространството 400G за много къси връзки, въпреки че единичният-режим остава доминиращият избор за внедряване на 400G извън разстоянията между шкафове-до-ракове.