Οι οπτικές ίνες είναι η τεχνολογία αποστολής πληροφοριών ως παλμούς φωτός μέσω λεπτών κλώνων γυαλιού ή πλαστικού. Αντί να κινούνται τα ηλεκτρόνια μέσω του χαλκού, ένας σύνδεσμος οπτικών ινών καθοδηγεί τα φωτόνια προς τα κάτω σε έναν επακριβώς κατασκευασμένο πυρήνα, γι' αυτό η ίνα μπορεί να μεταφέρει πολύ περισσότερα δεδομένα, σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις, με λιγότερες παρεμβολές από την καλωδίωση Ethernet από χαλκό.
Αυτός ο οδηγός καλύπτει τι είναι η οπτική ίνα, πώς λειτουργεί φυσικά μια σύνδεση ινών, τις κατηγορίες καλωδίων OS και OM που θα δείτε σε κάθε φύλλο δεδομένων, πώς συγκρίνεται η ίνα με τον χαλκό και ένα πρακτικό πλαίσιο απόφασης για την επιλογή του σωστού καλωδίου για το δίκτυό σας. Τα παραδείγματα βασίζονται σε πραγματικούς μηχανικούς περιορισμούς, όχι μόνο σε περιγραφές σχολικών βιβλίων.
Τι είναι η οπτική ίνα;
Η οπτική ίνα είναι η χρήση οπτικών ινών για τη μετάδοση δεδομένων χρησιμοποιώντας φως. Μια οπτική ίνα είναι μια τρίχα-λεπτήγυαλί ή, σε ορισμένες εφαρμογές σύντομης-προσέγγισης, πλαστικό. Ένα καλώδιο οπτικών ινών είναι το τελειωμένο συγκρότημα που προστατεύει μία ή περισσότερες από αυτές τις ίνες με στοιχεία αντοχής, προσκρουστήρες και μανδύες.
Ο απλούστερος τρόπος να το σκεφτείς: οι οπτικές ίνες μετακινούν δεδομένα με φως αντί για ηλεκτρισμό. Αυτή η μεμονωμένη αλλαγή είναι που κάνει την οπτική ίνα τη ραχοκοκαλιά του σύγχρονου διαδικτύου, των κέντρων δεδομένων υπερκλίμακας, των κινητών fronthaul και backhaul και των δικτύων πρόσβασης FTTH.
Πώς λειτουργεί η οπτική ίνα;
Μια σύνδεση οπτικών ινών μετατρέπει τα ηλεκτρικά σήματα σε φως, στέλνει αυτό το φως σε έναν γυάλινο πυρήνα και το μετατρέπει ξανά σε ηλεκτρικά σήματα στο μακρινό άκρο. Πέντε πράγματα συμβαίνουν στη σειρά:
- Μια συσκευή (διακόπτης, δρομολογητής, OLT, NIC διακομιστή) παράγει ένα ηλεκτρικό σήμα.
- Ένας πομποδέκτης χρησιμοποιεί ένα λέιζερ (για απλή-λειτουργία) ή VCSEL/LED (για πολλαπλή λειτουργία) για να μετατρέψει το σήμα σε διαμορφωμένο φως σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος - συνήθως 850 nm, 1310 nm ή 1550 nm.
- Το φως διαδίδεται μέσω του πυρήνα της ίνας, που περιορίζεται από την ολική εσωτερική ανάκλαση.
- Ένας φωτοανιχνευτής στον πομποδέκτη λήψης μετατρέπει το φως ξανά σε ηλεκτρικό σήμα.
- Η συσκευή λήψης αποκωδικοποιεί το σήμα και το μεταδίδει στη στοίβα.
Μέσα σε μια οπτική ίνα: Πυρήνας, Επένδυση, Επικάλυψη
Κάθε οπτική ίνα έχει τρία ομόκεντρα στρώματα:
- Πυρήνας- το γυάλινο κανάλι μέσα από το οποίο διέρχεται πραγματικά το φως. Η ίνα μονής-λειτουργίας έχει πυρήνα περίπου 8–10 μm. Η πολύτροπη ίνα έχει τυπικά έναν πυρήνα 50 μm (62,5 μm στο παλαιού τύπου OM1).
- Επένδυση- ένα γυάλινο στρώμα που περιβάλλει τον πυρήνα με ελαφρώς χαμηλότερο δείκτη διάθλασης. Οι περισσότερες ίνες τηλεπικοινωνιών χρησιμοποιούν επένδυση 125 μm.
- Επένδυση- ένα προστατευτικό ακρυλικό στρώμα (συνήθως 250 μm) που προστατεύει το γυαλί από την υγρασία και τις ζημιές κατά το χειρισμό.
Πέρα από τις γυμνές ίνες, ένα τελειωμένο καλώδιο προσθέτει σωλήνες απόσβεσης, νήματα από αραμίδιο, τζελ ή ταινία μπλοκαρίσματος νερού-και ένα εξωτερικό τζάκετ.Σχέδια με χαλαρό-σωλήνα και σφιχτά-bufferεξυπηρετούν πολύ διαφορετικά περιβάλλοντα - χαλαρό-σωλήνα για εξωτερικές και άμεσες{2}}διαδρομές ενταφιασμού, σφιχτό-ενσωματωμένο για καλωδίωση εσωτερικού χώρου.
Γιατί έχει σημασία ο συνολικός εσωτερικός προβληματισμός
Το φως παραμένει στον πυρήνα επειδή η επένδυση έχει χαμηλότερο δείκτη διάθλασης. Όταν το φως χτυπά το όριο πυρήνα-επένδυσης σε αρκετά ρηχή γωνία, αντανακλάται εξ ολοκλήρου πίσω στον πυρήνα αντί να διαρρέει - ένα φαινόμενο που ονομάζεται ολική εσωτερική ανάκλαση. ΟΣύλλογος οπτικών ινώνπεριγράφει αυτό ως τη θεμελιώδη αρχή που καθιστά δυνατή την οπτική μετάδοση.
Αυτός είναι επίσης ο λόγος που οι ίνες ανέχονται τις ήπιες στροφές. Δεν είναι ο λόγος που η ίνα ανέχεται την κατάχρηση: παραβιάστε την ελάχιστη ακτίνα κάμψης του καλωδίου και δημιουργείτε απώλεια μακροκάμψης. αφήστε τη σκόνη να καθίσει στην ακραία όψη του συνδετήρα και δημιουργείτε απώλεια εισαγωγής και ανάκλαση πίσω.
Κύριοι τύποι καλωδίων οπτικών ινών: Single-Mode vs Multimode
Η πρώτη απόφαση σε οποιοδήποτε έργο οπτικών ινών είναι μονής-λειτουργίας ή πολλαπλής λειτουργίας. Οτιδήποτε άλλο - σύνδεσμος, πομποδέκτης, απόσταση, κόστος - προκύπτει από αυτήν την επιλογή.
Μονή-Ίνα λειτουργίας (SMF)
Η ίνα μονής-λειτουργίας έχει έναν πολύ στενό πυρήνα (συνήθως 8–10 μm) που υποστηρίζει μόνο μία λειτουργία διάδοσης. Το φως ταξιδεύει ουσιαστικά σε μια ευθεία γραμμή κάτω από τον πυρήνα, γεγονός που εξαλείφει τη διασπορά των τρόπων και επιτρέπει εξαιρετικά μεγάλη απόσταση.
Η μονή-λειτουργία είναι η προεπιλεγμένη για:
- Δίκτυα τηλεπικοινωνιών μεγάλων αποστάσεων-και μετρό
- ISP backbone και σύνδεσμοι συγκέντρωσης
- Πανεπιστημιούπολη και κτίριο-για-δημιουργία ραχοκοκαλιάς
- Διασύνδεση κέντρου δεδομένων (DCI) μεταξύ τοποθεσιών
- FTTH, FTTB και άλλα δίκτυα πρόσβασης
Οι σύγχρονες ίνες μονής-λειτουργίας κατηγοριοποιούνται ως OS1 ή OS2. Η διάκριση αφορά κυρίως την κατασκευή καλωδίου (σφιχτό-ενσφιγμένο έναντι χαλαρού-σωλήνα) και την εξασθένηση ανά χιλιόμετρο, όχι το ίδιο το γυαλί.Το OS2 είναι η τυπική επιλογή για εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους, μεγάλες-αποστάσεις και FTTH, ενώ το OS1 είναι πιο συνηθισμένο σε ελεγχόμενα εσωτερικά περιβάλλοντα.
Multimode Fiber (MMF)
Η πολύτροπη ίνα έχει μεγαλύτερο πυρήνα 50 μm που υποστηρίζει πολλές ταυτόχρονες διαδρομές φωτός. Αυτό καθιστά φθηνότερο τη σύζευξη φωτός σε - Οι πομποδέκτες VCSEL είναι σημαντικά λιγότερο ακριβοί από τα λέιζερ DFB που χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία μονής-μεγάλης απόστασης -, αλλά οι διαφορετικές διαδρομές λειτουργίας φτάνουν στον δέκτη σε ελαφρώς διαφορετικούς χρόνους, οι οποίοι φτάνουν τα όρια.
Η πολυλειτουργία χρησιμοποιείται συνήθως για:
- Κορυφαίοι σύνδεσμοι-από-ράφι και φύλλα-στο κέντρο δεδομένων
- Διακομιστής-για-εναλλαγή και συνδέσεις αποθήκευσης
- Κοντές ραχοκοκαλιές κτιρίου ή δαπέδου
- Εργαστήριο και περιβάλλοντα δοκιμών
Οι κατηγορίες OM1 έως OM5 καλύπτουν προοδευτικά-πολυτροπικές ίνες υψηλότερης απόδοσης.Τα OM3 και OM4 καλύπτουν τη μεγάλη πλειοψηφία των νέων εγκαταστάσεων κέντρων δεδομένων, με το OM5 να προστίθεται όταν η πολυπλεξία διαίρεσης ευρείας ζώνης-μικρού μήκους κύματος (SWDM) είναι σε εξέλιξη.
OS1, OS2 και OM1–OM5: Προδιαγραφές και τυπική προσέγγιση χρηστών
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει την απόδοση κάθε κατηγορίας με κοινούς ρυθμούς Ethernet. Τα στοιχεία απόστασης προέρχονται από τα πρότυπα IEEE 802.3 για το σχετικό PMD. είναι δυνατές μεγαλύτερες αποστάσεις με εξειδικευμένα οπτικά.
| Κατηγορία | Τύπος ινών | Διάμετρος πυρήνα | Τυπικό μήκος κύματος | Φτάστε στα 10G | Φτάστε στα 40/100G | Τυπική χρήση |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OS1 | Ενιαία-λειτουργία | ~9 µm | 1310 / 1550 nm | 10 km+ | 10–40 χλμ | Εσωτερική λειτουργία μονής-λειτουργίας |
| OS2 | Ενιαία-λειτουργία | ~9 µm | 1310 / 1550 nm | 10–40 km+ | 10–80 km με κατάλληλη οπτική | Υπαίθρια, μακρινές-αποστάσεις, FTTH, DCI |
| OM1 | Πολύτροπος | 62.5 µm | 850 nm | 33 m | Δεν συνιστάται | Εγκαταστάσεις παλαιού τύπου |
| ΟΜ2 | Πολύτροπος | 50 µm | 850 nm | 82 m | Δεν συνιστάται | Παλαιότερα εταιρικά LAN |
| ΟΜ3 | Multimode (βελτιστοποιημένο με λέιζερ-) | 50 µm | 850 nm | 300 m | 100 m στα 40G/100G | Κύριο κέντρο δεδομένων μικρής πρόσβασης |
| ΟΜ4 | Multimode (βελτιστοποιημένο με λέιζερ-) | 50 µm | 850 nm | 400 m | 150 m στα 40G/100G | Κέντρο δεδομένων υψηλότερης-απόδοσης |
| ΟΜ5 | Πολυλειτουργική λειτουργία ευρείας ζώνης | 50 µm | 850–953 nm | 400 m+ | 150 m στα 40G/100G; υποστηρίζει SWDM | Κέντρα δεδομένων που σχεδιάζουν SWDM |
Single-Mode vs Multimode Fiber
| Παράγοντας | Μονή-Λειτουργία | Πολύτροπος |
|---|---|---|
| Μέγεθος πυρήνα | 8–10 µm | 50 μm (62,5 μm για OM1) |
| Πηγή φωτός | Λέιζερ DFB ή FP | VCSEL ή LED |
| Τυπική προσέγγιση | Δεκάδες χιλιόμετρα | Μέχρι μερικές εκατοντάδες μέτρα |
| Κόστος οπτικών | Υψηλότερο ανά λιμάνι | Χαμηλότερα για μικρή απόσταση |
| Κόστος καλωδίου | Συγκρίσιμο, μερικές φορές χαμηλότερο | Συγκρίσιμος |
| Το καλύτερο για | Backbone, FTTH, DCI, μακριές συνδέσεις | Μέσα-στο-ράφι, φύλλο-ραχιαία, εργαστήριο |
Ένας αξιόπιστος εμπειρικός κανόνας: εάν ο σύνδεσμος εγκαταλείψει ποτέ ένα κτίριο, προεπιλογή σε μονή-λειτουργία. Εάν παραμένει μέσα σε μία εγκατάσταση και είναι κάτω από μερικές εκατοντάδες μέτρα, η multimode συνήθως κερδίζει με συνολικό κόστος.
Γιατί τα καλώδια οπτικών ινών υποστηρίζουν υψηλότερο εύρος ζώνης από τον χαλκό
Το πλεονέκτημα εύρους ζώνης του Fiber δεν είναι το μάρκετινγκ - προέρχεται από τη φυσική. Οι οπτικές συχνότητες είναι αρκετές τάξεις μεγέθους υψηλότερες από τις συχνότητες που μπορούν να επιτευχθούν σε ένα συνεστραμμένο ζεύγος, επομένως μια μεμονωμένη ίνα μπορεί να διαμορφωθεί με πολύ περισσότερα δεδομένα ανά δευτερόλεπτο. Με την πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος, ένα μόνο σκέλος μπορεί να μεταφέρει δεκάδες ανεξάρτητα κανάλια στα 100G, 200G ή 400G το καθένα.IEEE 802.3ορίζει ήδη 400G και 800G Ethernet μέσω οπτικών ινών. τίποτα κοντά δεν υπάρχει πάνω από τον χαλκό σε ουσιαστική απόσταση.
Πόσο μακριά μπορούν να μεταδώσουν δεδομένα τα καλώδια οπτικών ινών;
Η προσέγγιση χρηστών εξαρτάται από την κατηγορία ινών, τον πομποδέκτη και τον προϋπολογισμό απώλειας του συνδέσμου - και όχι μόνο από το καλώδιο. Ως σημεία αναφοράς:
- Multimode OM3/OM4 στα 10GBASE-SR: 300 m / 400 m
- OS2 single-λειτουργία στα 10GBASE-LR (1310 nm): 10 km
- OS2 σε 10GBASE-ER (1550 nm): 40 km
- OS2 στα 10GBASE-ZR με line-πλευρικά οπτικά: 80 km
- Συνεκτικά συστήματα DWDM: εκατοντάδες έως χιλιάδες χιλιόμετρα με ενισχυτές
Είναι οι ίνες πιο ασφαλείς από τον χαλκό;
Η ίνα είναι πιο δύσκολο να χρησιμοποιηθεί κρυφά από το χάλκινο Ethernet. Η εισαγωγή ενός παθητικού χτυπήματος σε μια ίνα συνήθως προκαλεί μετρήσιμη απώλεια εισαγωγής και ανάκλαση πίσω, τα οποία μπορεί να ανιχνεύσει μια παρακολούθηση OTDR ή ενεργής σύνδεσης. Ο χαλκός, αντίθετα, διαρρέει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που μπορεί να συλληφθεί από κοντά.
Αυτό δεν καθιστά την ίνα "ασφαλή" από μόνη της - ένας αποφασισμένος εισβολέας με φυσική πρόσβαση και ο σωστός εξοπλισμός ματίσματος μπορεί ακόμα να χτυπήσει μια ίνα. Αντιμετωπίστε τις ίνες ως ισχυρότερο φυσικό-επίπεδο, όχι ως υποκατάστατο της κρυπτογράφησης και του ελέγχου πρόσβασης.
Μειονεκτήματα και περιορισμοί των οπτικών ινών
Το Fiber είναι η σωστή απάντηση για τους περισσότερους-δεσμούς υψηλής απόδοσης, αλλά έχει πραγματικά μειονεκτήματα.
Υψηλότερο αρχικό κόστος σε σύντομους συνδέσμους
Για διαδρομή 20 μέτρων μεταξύ ενός διακόπτη και ενός επιτραπέζιου υπολογιστή, ένα καλώδιο patch Cat 6 είναι ταχύτερο, φθηνότερο και ευκολότερο από μια εναλλακτική ίνα. Οι πομποδέκτες οπτικών ινών, τα εργαλεία ματίσματος, οι ματιστές σύντηξης και ο εξοπλισμός δοκιμής OTDR προσθέτουν πραγματικό κόστος κεφαλαίου.
Πιο εξειδικευμένη εγκατάσταση
Οι ίνες ανέχονται άσχημα την κακή κατασκευή.Σωστή εγκατάστασησημαίνει σεβασμό της ακτίνας κάμψης, έλεγχο της τάσης έλξης, διατήρηση καθαρών συνδέσμων και δοκιμή κάθε τερματισμού. Η παράλειψη αυτών των βημάτων δημιουργεί συνδέσμους που περνούν δοκιμές συνέχειας αλλά αποτυγχάνουν υπό φόρτωση.
Χωρίς παράδοση εγγενούς ενέργειας
Η τυπική ίνα δεν μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα, επομένως δεν μπορεί να παραδώσει PoE σε κάμερες, σημεία πρόσβασης ή τηλέφωνα. Υπάρχουν υβριδικά καλώδια που συνδυάζουν ίνες με χάλκινους αγωγούς ισχύος, αλλά αποτελούν διαφορετική κατηγορία προϊόντων.
Παγίδες συμβατότητας
Μια σύνδεση ίνας λειτουργεί μόνο όταν συμφωνεί κάθε στοιχείο: ο τύπος ίνας (SM ή MM), ο σύνδεσμος (LC, SC, MPO), η στίλβωση (PC, UPC, APC), το μήκος κύματος και η εμβέλεια του πομποδέκτη πρέπει να ταιριάζουν. Οι αταίριαστοι σύνδεσμοι APC και UPC, για παράδειγμα, θα ζευγαρώσουν φυσικά αλλά θα προκαλέσουν απαράδεκτη απώλεια εισαγωγής.
Καλώδιο οπτικών ινών εναντίον καλωδίου χαλκού
| Παράγοντας | Καλώδιο οπτικών ινών | Χαλκός (Cat 6/6A/8) |
|---|---|---|
| Μέσο σήματος | Φως | Ηλεκτρικό ρεύμα |
| Μέγιστη προσέγγιση Ethernet | 10–80 km (μονό-λειτουργία) | 100 m (τυπικό), 30 m για τη Cat 8 |
| Κορυφαία υποστηριζόμενη τιμή | 400G και 800G στο IEEE 802.3 | 40G πάνω από τη Cat 8 |
| Αντίσταση EMI | Απρόσβλητος | Ευαίσθητος |
| Τροφοδοσία μέσω καλωδίου | Κανένα εγγενώς | PoE/PoE+/PoE++ έως 90 W |
| Ικανότητα τερματισμού | Εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό, συχνά fusion splicing | Τυπική πτύχωση RJ45 |
| Εκ των προτέρων κόστος (σύντομος σύνδεσμος) | Πιο ψηλά | Χαμηλότερος |
| Μακροπρόθεσμη-επεκτασιμότητα | Εξοχος | Περιωρισμένος |
Η ειλικρινής απάντηση στο «ίνα ή χαλκός» είναι «και τα δύο, στη σωστή τους θέση». Μια σύγχρονη πανεπιστημιούπολη συνήθως εκτελεί ίνα μονής-λειτουργίας στη ραχοκοκαλιά, πολυλειτουργική ίνα εντός των αιθουσών του κέντρου δεδομένων και χαλκό από τους διακόπτες πρόσβασης στις τελικές συσκευές.
Κοινές Εφαρμογές Οπτικών Ινών
Κορυφή τηλεπικοινωνιών και Διαδικτύου
Οι μεταφορείς μεγάλων αποστάσεων διανύουν χιλιάδες χιλιόμετρα ινών μονής-λειτουργίας μεταξύ πόλεων, φωτισμένες με συνεκτικά οπτικά συστήματα DWDM. Τα υποβρύχια καλώδια που συνδέουν ηπείρους είναι επίσης ίνες - συνήθως με οπτικούς ενισχυτές (EDFA) κάθε 50–100 km.
Υπερκλίμακα και Enterprise Data Centers
Μέσα σε ένα σύγχρονο κέντρο δεδομένων, οι σύνδεσμοι από-προς-ράχη συνήθως βασίζονται σε παράλληλες οπτικές συσκευές MPO-με βάση το OM4 ή το OM5, και οι σύνδεσμοι-προς-διακομιστές είναι συχνά διπλής όψης LC στο OM3/OM4.MPO και MTP πορτμπαγκάζ και καλώδια διακοπήςείναι αυτό που κάνει τις πυκνότητες θυρών 40G, 100G και 400G πρακτικές σε κλίμακα.
FTTH και Ευρυζωνική Πρόσβαση
Το Fiber to the home επεκτείνει την ίνα μονής-λειτουργίας από το OLT, μέσω ενός παθητικού οπτικού διαχωριστή, σε ένα ONT σε κάθε συνδρομητή. Μια τυπική αρχιτεκτονική GPON ή XGS-PON εξυπηρετεί 32 ή 64 σπίτια από μία θύρα PON και υποστηρίζει ταχύτητες κατερχόμενης ζεύξης κατηγορίας gigabit-. Ο λεπτομερής σχεδιασμός ενόςΔίκτυο πρόσβασης FTTHαξίζει τον δικό του οδηγό.
Βιομηχανική, Ιατρική και Αισθητική
Στα εργοστάσια, η ίνα αντικαθιστά τον χαλκό σε οποιονδήποτε σύνδεσμο που διασχίζει-εξοπλισμό υψηλής τάσης ή μεταβλητές-μετακινήσεις συχνότητας - ο χαλκός λαμβάνει πάρα πολύ ηλεκτρικό θόρυβο για να είναι αξιόπιστος. Τα ιατρικά ενδοσκόπια χρησιμοποιούν δέσμες ινών για την παροχή δεδομένων φωτός και εικόνας. Οι αισθητήρες κατανεμημένων ινών ανιχνεύουν κραδασμούς, θερμοκρασία και καταπόνηση κατά μήκος των σωληνώσεων, των περιμέτρων και των κατασκευών.
Πώς να επιλέξετε το σωστό καλώδιο οπτικών ινών
Η επιλογή καλωδίου πρέπει να ξεκινά με την απαίτηση δικτύου, όχι με μια σειρά προϊόντων. Περπατήστε σε αυτές τις πέντε ερωτήσεις, με τη σειρά.
1. Ποια είναι η απόσταση και η απαιτούμενη ταχύτητα σύνδεσης;
Χάρτη απόσταση έναντι του IEEE 802.3 PMD που ταιριάζει με την ταχύτητά σας. Μια σύνδεση 250 m 10G μπορεί να τρέξει OM3. ένας σύνδεσμος 350 m 10G θέλει OM4 ή μονή-λειτουργία. οτιδήποτε πέραν των 550 m στα 10G είναι περιοχή μονής{11}}λειτουργίας. Για 100G/400G, η λειτουργία πολλαπλών λειτουργιών φτάνει σε γρήγορη κατάρρευση - η μονή-λειτουργία είναι η ασφαλής προεπιλογή πέρα από ένα μεμονωμένο κτίριο.
2. Ποιος πομποδέκτης θα ανάψει την ίνα;
Το καλώδιο και η οπτική μονάδα πρέπει να ταιριάζουν. Επαληθεύω:
- Τύπος ίνας: μονής-λειτουργίας έναντι πολλαπλής λειτουργίας
- Μήκος κύματος: 850 nm έναντι 1310 nm έναντι 1550 nm ή πλέγματα CWDM/DWDM
- Υποδοχή: LC duplex, SC ή MPO/MTP
- Προδιαγραφές προσέγγισης χρηστών (SR, LR, ER, ZR)
- Duplex vs parallel (MPO) σηματοδότηση
Η σύζευξη λανθασμένου πομποδέκτη και οπτικής ίνας είναι η πιο κοινή αιτία των εισιτηρίων "ο σύνδεσμος είναι σκοτεινός". Ένας πομποδέκτης μονής κατάστασης-LR 10GBASE-LR σε ένα καλώδιο ενημέρωσης πολλαπλών λειτουργιών μπορεί να χτυπά κατά διαστήματα ή να μην συνδέεται καθόλου.
3. Ποιος σύνδεσμος ταιριάζει στον εξοπλισμό σας;
Οι τέσσερις τύποι συνδετήρων που θα δείτε σε πραγματικό εξοπλισμό σήμερα:
- LC- η προεπιλογή στους σύγχρονους πομποδέκτες SFP/SFP+/SFP28 και στους περισσότερους συνδέσμους διπλής όψης του κέντρου δεδομένων
- SC- κοινά στις τηλεπικοινωνίες, τα FTTH ONT και σε κάποιο παλαιού τύπου εταιρικό εξοπλισμό
- MPO/MTP- υποδοχές πολλαπλών-ινών που χρησιμοποιούνται για παράλληλα οπτικά 40G/100G/400G και κορμούς υψηλής-πυκνότητας
- FC και STΤο - βρέθηκε σε παλαιότερα δίκτυα, δοκιμαστικό εξοπλισμό και ορισμένες βιομηχανικές αναπτύξεις
Μια πιο λεπτομερής περιγραφή για κάθε τύπο σύνδεσης -, συμπεριλαμβανομένων των στιλ στιλ στιλ και των σημείων APC εναντίον UPC -οδηγός τύπων συνδετήρων οπτικών ινών.
4. Τι είναι το περιβάλλον εγκατάστασης;
Το σακάκι και η κατασκευή έχουν σημασία όσο το γυαλί:
- Εσωτερική ανύψωση ή ολομέλεια- φλόγα-βαθμολογημένα μπουφάν όπου απαιτείται από τον κωδικό (CMR, CMP)
- Εξωτερική κεραίαΜπουφάν - ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία-, συχνά με κατασκευή ADSS ή figure-8
- Άμεση ταφή ή αγωγός- θωρακισμένο ή τζελ-γεμισμένο χαλαρό-καλώδιο σωλήνα
- Βιομηχανικός- θωρακισμένο καλώδιο με βαθμολογία για τη σχετική χημική και μηχανική έκθεση
5. Πώς θα ελεγχθεί ο σύνδεσμος;
Προγραμματίστε τη δοκιμή πριν τραβήξετε το καλώδιο. Τουλάχιστον, κάθε τερματισμός λαμβάνει μια επιθεώρηση σύνδεσης με ένα ινοσκόπιο και μια δοκιμή απώλειας εισαγωγής με πηγή φωτός και μετρητή ισχύος. Για μεγαλύτερους ή κρίσιμους συνδέσμους, προσθέστε ένα ίχνος OTDR για να εντοπίσετε τυχόν συμβάντα υψηλής-απώλειας.Η Fluke Networks δημοσιεύει καλό υλικό αναφοράςσχετικά με τις μεθόδους δοκιμής τόσο για την πιστοποίηση όσο και για την αντιμετώπιση προβλημάτων.
FAQ
Ε: Τι είναι η οπτική ίνα με απλά λόγια;
Α: Οι οπτικές ίνες είναι ένας τρόπος αποστολής δεδομένων χρησιμοποιώντας παλμούς φωτός μέσω λεπτών ινών γυαλιού. Είναι η τεχνολογία πίσω από-διαδίκτυο υψηλής ταχύτητας, τα σύγχρονα κέντρα δεδομένων και τα περισσότερα-δίκτυα επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων.
Ε: Είναι το καλώδιο οπτικών ινών γρηγορότερο από τον χαλκό;
Α: Για μεγάλες αποστάσεις και υψηλούς ρυθμούς δεδομένων, ναι - σημαντικά. Η ίνα μονής-λειτουργίας μεταφέρει συνήθως 100G ή 400G σε δεκάδες χιλιόμετρα, ενώ το χάλκινο Ethernet ξεπερνά τα 40G πάνω από 30 m (Cat 8) ή 10G πάνω από 100 m (Cat 6A).
Ε: Ποια είναι η μέγιστη απόσταση της ίνας μονής-λειτουργίας;
Α: Εξαρτάται από τον πομποδέκτη. Το τυπικό 10GBASE-LR τρέχει 10 km, το 10GBASE-ER τρέχει 40 km, το 10GBASE-ZR τρέχει 80 km και τα συνεκτικά συστήματα DWDM εκτείνονται σε εκατοντάδες ή χιλιάδες χιλιόμετρα με ενίσχυση.
Ε: Είναι το OS2 καλύτερο από το OS1;
Α: Για τις περισσότερες νέες εγκαταστάσεις, ναι. Το OS2 έχει χαμηλότερη εξασθένηση και χρησιμοποιεί χαλαρή-κατασκευή σωλήνων κατάλληλη τόσο για εσωτερική όσο και για εξωτερική χρήση, ενώ το OS1 είναι ουσιαστικά μια κλειστή προδιαγραφή εσωτερικού-με μεγαλύτερη απώλεια ανά χιλιόμετρο.
Ε: Είναι το OM4 καλύτερο από το OM3;
Α: Το OM4 υποστηρίζει μεγαλύτερη απόσταση με την ίδια ταχύτητα -, για παράδειγμα, 400 m στα 10G έναντι 300 m για OM3 και 150 m έναντι 100 m στα 40G/100G. Εάν το μήκος του συνδέσμου είναι άνετα εντός του εμβαδού του OM3, το OM3 είναι συνήθως πιο οικονομικό{13}}.
Ε: Μπορεί το καλώδιο οπτικών ινών να χρησιμοποιηθεί σε εξωτερικούς χώρους;
Α: Ναι, με τη σωστή κατασκευή. Τα καλώδια ινών εξωτερικού χώρου χρησιμοποιούν μπουφάν-ανθεκτικά στην υπεριώδη ακτινοβολία, στοιχεία που εμποδίζουν το νερό-και συχνά θωρακισμένα ή χαλαρά σχέδια σωλήνων. Το ονομαστικό καλώδιο εσωτερικού-δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε εξωτερικούς χώρους και αντίστροφα.
Ε: Ποιοι σύνδεσμοι χρησιμοποιούνται για το καλώδιο οπτικών ινών;
Α: Τα πιο κοινά είναι τα LC (σύγχρονο κέντρο δεδομένων και οπτικά SFP), SC (τηλεπικοινωνίες και FTTH), MPO/MTP (παράλληλα οπτικά στα 40G και άνω) και FC/ST σε παλαιότερα ή βιομηχανικά συστήματα.
Ε: Η ίνα χρειάζεται πομποδέκτη ή μόντεμ;
Α: Χρειάζεται έναν πομποδέκτη - συνήθως SFP, SFP+, QSFP+, QSFP28 ή QSFP-DD - που μετατρέπει μεταξύ ηλεκτρικών και οπτικών σημάτων σε κάθε άκρο της ζεύξης. Οι υπηρεσίες FTTH συνήθως τερματίζονται σε ένα ONT, το οποίο είναι το οικιακό ισοδύναμο ενός πομποδέκτη.
Ε: Το καλώδιο οπτικών ινών μεταφέρει ηλεκτρισμό ή PoE;
Α: Όχι. Η τυπική ίνα μεταδίδει μόνο φως. Για να τροφοδοτήσετε μια απομακρυσμένη συσκευή, είτε εγκαθιστάτε χαλκό δίπλα στην ίνα είτε χρησιμοποιείτε ένα υβριδικό καλώδιο ινών/χάλκινου.
Ε: Είναι εύθραυστο το καλώδιο οπτικών ινών;
Α: Τα γυάλινα νήματα είναι εύθραυστα, αλλά ένα τελειωμένο καλώδιο είναι στιβαρό όταν τοποθετηθεί σωστά. Οι περισσότερες αστοχίες πεδίου προέρχονται από παραβίαση της ακτίνας κάμψης, υπερβολικό τράβηγμα κατά την εγκατάσταση ή κακό χειρισμό του συνδετήρα - όχι από την αστοχία του ίδιου του γυαλιού.
Ε: Πότε πρέπει να επιλέξω ίνα αντί για χαλκό;
Α: Επιλέξτε ίνα όταν ο σύνδεσμος είναι μεγαλύτερος από 100 μέτρα, όταν διασχίζει ηλεκτρικά θορυβώδη περιβάλλοντα, όταν χρειάζεται να υποστηρίξει ταχύτητες 25G ή μεγαλύτερες ή όταν βρίσκεται σε μια διαδρομή που θα είναι δαπανηρή η επανασύνδεση αργότερα. Το Copper εξακολουθεί να κερδίζει για συνδέσμους σύντομης πρόσβασης, τερματικά σημεία με PoE-και μικρές εκδόσεις γραφείου.
Σύναψη
Οι οπτικές ίνες είναι το θεμέλιο ουσιαστικά κάθε σύγχρονου-δικτύου υψηλής απόδοσης - και η κατηγορία καλωδίου, ο τύπος σύνδεσης και η επιλογή πομποδέκτη έχουν πραγματικό αντίκτυπο στην απόδοση μιας σύνδεσης σύμφωνα με τις προδιαγραφές.
- ΧρήσηOS2 μονή-λειτουργίαγια οτιδήποτε εγκαταλείπει ένα κτίριο, συν FTTH και μακρινές-αποστάσεις.
- ΧρήσηOM4 (ή OM5 για SWDM)multimode για-δημιουργία συνδέσεων κέντρων δεδομένων κάτω από μερικές εκατοντάδες μέτρα.
- ΧρήσηΟΜ3όταν ο προϋπολογισμός έχει σημασία και το μήκος του συνδέσμου είναι άνετα εντός του.
- Χρήσηχαλκόςγια συνδέσμους σύντομης πρόσβασης, συσκευές PoE και βασική καλωδίωση γραφείου.
Πριν από την προμήθεια, κλειδώστε την απόσταση, την ταχύτητα, τον πομποδέκτη, τη σύνδεση, το περιβάλλον και το σχέδιο δοκιμής. Το να κάνετε αυτήν την εργασία εκ των προτέρων - αντί να αφήσετε την επιλογή του καλωδίου να καθοδηγήσει τη σχεδίαση - είναι ο μοναδικός μεγαλύτερος προγνωστικός παράγοντας για το εάν μια εγκατάσταση οπτικών ινών θα αποδώσει σε όλη την προβλεπόμενη διάρκεια ζωής της.
