100G fiberoptisk kablage: Hur man väljer rätt för 100 Gigabit Ethernet

Hoppet från 10G till 100G är inte bara "tio gånger snabbare." Det är en fundamentalt annorlunda kabelarkitektur - olika fibertyper, olika kontaktformat, olika transceivermoduler och olika räckviddsgränser som beror på val du gör innan en enda kabel dras.

Jag har sett datacenterteam köpa OM3 multimode trunkkablar till ett värde av 40 000 USD bara för att upptäcka att deras 100G QSFP28-optik behövde minst OM4 för de sträckor de sprang. Det är ett misstag som inte händer vid 10G, där marginalen för fel är större. Vid 100G är specifikationerna snävare och kostnaden för att göra fel är högre.

Den här guiden täcker de verkliga beslutspunkterna: vilken fibertyp, vilken kontakt, vilken transceiver och hur långt varje kombination faktiskt når - med IEEE-standardnumren för att säkerhetskopiera den.

100G Ethernet: Vad finns det egentligen på tråden?

Först en terminologianteckning som är viktig: den korrekta beteckningen är100G(100 Gigabit), inte "100GB." "GB" betyder Gigabyte, en lagringsenhet. "G" eller "Gb" betyder Gigabit, en överföringshastighet. Du kommer att se "100GB" på vissa produktsidor - det är tekniskt fel, och i specifikationsblad och offertförslag, använder fel förkortningssignaler om att någon inte har gjort sin läxa.

100 Gigabit Ethernet (100 GbE) definieras av IEEE 802.3ba (2010) och efterföljande tillägg. Till skillnad från 10GbE, som använder en enda laser på en enda våglängd, delar de flesta 100GbE-implementeringar upp signalen överflera körfält- antingen 4×25G eller 10×10G - för att uppnå en sammanlagd 100G-genomströmning. Hur dessa banor bärs beror helt på fibertypen och transceivermodulen.

Fibertyper för 100G: räckviddstabellen som faktiskt betyder något

Det här är den tabell som de flesta köpare behöver, men få artiklar ger - maximal räckvidd för varje 100G-sändtagaretyp för varje fiberkvalitet, enligt IEEE- och MSA-specifikationer:

Takeaway:OM3 får dig bara 70 meter vid 100G.Det räcker för att toppen-av-racket ska sluta-av-raden i vissa datacenterdesigner, men inte för längre strukturerade kablar. OM4 sträcker sig till 100 meter. Om din kabelanläggning behöver nå längre än så är du i enkelläges-territorium-.

OM3 vs. OM4 vs. OM5: Vilken Multimode Grade för 100G?

Alla tre är 50 µm kärna, laser-optimerad multimodfiber. Skillnaden ärmodal bandbredd- kapaciteten att bära hög-signaler över avstånd:

Praktiska råd:Om du drar en ny multimodekabel idag för ett 100G datacenter är OM4 minimum. OM3 är en äldre klass som begränsar din räckvidd till 70 meter - bra för vissa installationer, men den målar in dig i ett hörn när rackdensiteten ökar och kabelbanorna blir längre.

OM5 lägger till bredbandskapacitet för SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), som skickar 4 våglängder över ett enda duplex fiberpar istället för att kräva 8 eller 12 fibrer via MPO breakout. Fibern kostar mer per meter, men för greenfield-byggen som förutser 200G/400G-migrering kan OM5:s duplexfördel minska den totala kabelkostnaden avsevärt.

Kontakttyper: MPO vs. LC vid 100G

Det är här 100G-kablar blir fysiskt annorlunda än 10G.

100G-SR4använder enMPO-12-kontaktmed 8 aktiva fibrer (4 sänder, 4 tar emot) i ett enda multi-fiber push-on-gränssnitt. Detta är en parallelloptisk strategi - var och en av de fyra banorna får sitt eget fiberpar.

100G-SWDM4, DR1, FR1, LR4, ER4användaduplex LC-kontakter- två fibrer, en sändning, en mottagning. Multiplexeringen sker inuti transceivern (våglängdsmuxing för SWDM4/LR4, PAM4-modulering för DR1/FR1).

För strukturerad kablage driver denna distinktion infrastrukturdesign:

Parallell optik (MPO) dominerar nuvarande 100G-datacenterinstallationer eftersom SR4-sändtagare är den billigaste 100G-optiken som finns. Men infrastrukturkostnaden för MPO-trunkar, kassetter och patchpaneler ökar. När SWDM4- och enkla-lambda 100G-sändtagare (DR1, FR1) mognar och sjunker i pris, går branschen mot duplex för 100G och reserverar MPO-parallelloptik för 400G och 800G.

Om du bygger eller uppgraderar ett strukturerat kabelsystem, använd hög-kvalitetfiberoptiska kontakterochpatch sladdarklassad för insättningsförlustbudgetar som 100G kräver. Vid 100G är varje 0,1 dB viktigare än vid 10G - är budgeten för länkförlust snävare.

Migrationsfrågan: 10G → 40G → 100G → 400G

En av de smartaste sakerna du kan göra när du planerar 100G-infrastruktur är design förnästahastighetsnivå. Så här fungerar uppgraderingsvägen vanligtvis:

10G till 100G på multimode:Om din befintliga anläggning är OM4 kan du återanvända fibern. Byt ut 10G SFP+-sändtagare mot 100G QSFP28 SR4, byt LC-patchpaneler mot MPO-kassettpaneler och du kör 100G på samma fiber. OM3 fungerar också, men bara till 70 meter.

100G till 400G i multiläge:400G-SR8 använder MPO-16 med 16 fibrer. Om du installerade 24-fiber MPO-trunkar för 100G (en bästa praxis), har du kapacitet för 400G utan omkablage.

100G till 400G i enkel-läge:400G-DR4 använder samma MPO-12-anslutningsyta som 100G-SR4 men i OS2 singel-läge. Om du installerade enkelläge- från början är övergången endast transceiver.

Lektionen:dra mer fiber än du behöver idag. En 24-fiber MPO-trunk kostar marginellt mer än en 12-fiberstam men ger dig en 400G migreringsväg utan att röra kabelanläggningen. För enkellägeskörningar kostar det nästan ingenting att installera reservfibrer i samma ledning vid installationen och sparar en förmögenhet senare.

Installationstips från fältet

Testa varje anslutning.Vid 100G är den totala länkförlustbudgeten på SR4 över OM4 cirka 1,9 dB - som inkluderar kabeldämpning, skarvförlust och förlust av kontaktinsättning. Med en MPO-kontakt i varje ände plus ett kassettuttag har du kanske fyra ihopkopplade kontaktpar i vägen. Med 0,35 dB per MPO-anslutning (typiskt) är du redan på 1,4 dB innan kabelbortfallet. Det finns nästan ingen marginal. Varje smutsig eller feljusterad koppling äter in en budget som redan är rakblad{11}}tunn.

Rengör MPO-kontakter religiöst.MPO-hylsor har 8 eller 12 fiberändytor i en enda kontakt - en förorenad fiber dödar hela länken. Använd en MPO-specifik en-klickrengörare och inspektera varje hylsa med enMPO inspektionsomfattninginnan parning.

Blanda inte fiberkvaliteter.Att köra en OM3-patchkabel på en OM4-trunk försämrar hela länken till OM3-prestanda. Varje komponent i kanalens - trunkkabel, patchkablar, kassetter - måste vara av samma fiberkvalitet eller bättre.

Märk allt.Vid 100G densiteter, med MPO-trunkar, breakout-kassetter och duplex-patch-kablar i samma skåp, blir omärkta kablar omärkta kablar. Märk båda ändarna av varje kabel, varje panelport, varje kassettposition. Ditt framtida jag - eller nästa tekniker som rör detta skåp - kommer att tacka dig.

Vanliga frågor