القفزة من 10G إلى 100G ليست فقط "أسرع بعشر مرات". إنها بنية كابلات مختلفة بشكل أساسي - أنواع مختلفة من الألياف، وتنسيقات موصلات مختلفة، ووحدات إرسال واستقبال مختلفة، وحدود وصول مختلفة تعتمد على الاختيارات التي تقوم بها قبل سحب كابل واحد.
لقد شاهدت فرق مركز البيانات تشتري ما قيمته 40.000 دولار من كابلات الجذع متعددة الأوضاع OM3 فقط لاكتشاف أن بصريات 100G QSFP28 الخاصة بها تحتاج إلى الحد الأدنى من OM4 للمسافات التي كانوا يجرونها. وهذا خطأ لا يحدث في 10G، حيث يكون هامش الخطأ أوسع. عند 100G، تكون المواصفات أكثر إحكامًا وتكون تكلفة الخطأ فيها أعلى.
يغطي هذا الدليل نقاط القرار الحقيقية: أي نوع من الألياف، وأي موصل، وأي جهاز إرسال واستقبال، وإلى أي مدى تصل كل مجموعة فعليًا إلى - مع أرقام IEEE القياسية لدعمها.
100G Ethernet: ما الذي يوجد بالفعل على السلك؟
أولا، ملاحظة المصطلحات التي تهم: التسمية الصحيحة هي100G(100 جيجا بايت)، وليس "100 جيجا بايت". "GB" تعني الجيجابايت، وهي وحدة تخزين. "G" أو "Gb" تعني جيجابت، وهو معدل نقل. ستشاهد "100 غيغابايت" في بعض صفحات المنتجات - وهذا خطأ من الناحية الفنية، وفي أوراق المواصفات وطلبات تقديم العروض، يشير استخدام الاختصارات الخاطئة إلى أن شخصًا ما لم يقم بواجبه المنزلي.
يتم تعريف 100 جيجابت إيثرنت (100 جيجابت) بواسطة IEEE 802.3ba (2010) والتعديلات اللاحقة. على عكس 10 جيجابت، التي تستخدم ليزرًا واحدًا على طول موجي واحد، فإن معظم تطبيقات 100 جيجابت تعمل على تقسيم الإشارة عبرممرات متعددة- إما 4×25 جيجا أو 10×10 جيجا - لتحقيق إنتاجية إجمالية تبلغ 100 جيجا. تعتمد كيفية تنفيذ هذه الممرات بشكل كامل على نوع الألياف ووحدة الإرسال والاستقبال.
أنواع الألياف لـ 100 جرام: جدول الوصول الذي يهم بالفعل
هذا هو الجدول الذي يحتاجه معظم المشترين ولكن القليل من المقالات توفر - الحد الأقصى للوصول المدعوم لكل نوع جهاز إرسال واستقبال 100 جيجا على كل درجة ألياف، وفقًا لمواصفات IEEE وMSA:
|
وحدة الإرسال والاستقبال |
نوع الألياف |
الطول الموجي |
الممرات |
ماكس الوصول |
معيار معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). |
|
QSFP28 100G-SR4 |
OM3 المتعدد |
850 نانومتر |
4×25G |
70 m |
802.3 مليار |
|
QSFP28 100G-SR4 |
OM4 المتعدد |
850 نانومتر |
4×25G |
100 m |
802.3 مليار |
|
QSFP28 100G-SR4 |
OM5 المتعدد |
850 نانومتر |
4×25G |
100 m |
802.3 مليار |
|
QSFP28 100G-SWDM4 |
OM5 المتعدد |
850-950 نانومتر (4 μ) |
4×25G |
100 m(ثنائي) |
MSA |
|
QSFP28 100G-DR1 |
وضع OS2 الفردي-. |
1310 نانومتر |
1×100G |
500 m |
802.3 متر مكعب |
|
QSFP28 100G-FR1 |
وضع OS2 الفردي-. |
1310 نانومتر |
1×100G |
2 كم |
802.3 متر مكعب |
|
QSFP28 100G-LR4 |
وضع OS2 الفردي-. |
1295–1310 نانومتر (4 ω) |
4×25G |
10 كم |
802.3ba |
|
QSFP28 100G-ER4 |
وضع OS2 الفردي-. |
1295–1310 نانومتر (4 ω) |
4×25G |
40 كم |
802.3ba |
الوجبات الجاهزة:OM3 يمنحك 70 مترًا فقط عند 100 جيجا.وهذا يكفي لتوصيل-أعلى-الحامل إلى نهاية-الصف-في بعض تصميمات مراكز البيانات، ولكن ليس لعمليات تشغيل الكابلات الهيكلية الأطول. يمتد OM4 إلى 100 متر. إذا كان مصنع الكابلات الخاص بك يحتاج إلى الوصول إلى أبعد من ذلك، فأنت في منطقة الوضع الفردي-.
OM3 مقابل OM4 مقابل OM5: ما هي درجة الوسائط المتعددة لـ 100G؟
الثلاثة جميعها عبارة عن ألياف أساسية متعددة الأوضاع محسنة بالليزر-بقطر 50 ميكرومتر. الفرق هوعرض النطاق الترددي مشروط- القدرة على حمل إشارات السرعة العالية-عبر المسافة:
|
درجة الألياف |
عرض النطاق الترددي المشروط (850 نانومتر) |
100 جرام SR4 تصل |
رمز اللون |
أفضل استخدام |
|
OM3 |
2,000 ميجاهيرتز·كم |
70 m |
أكوا |
عمليات التثبيت القديمة، لفترات قصيرة جدًا |
|
OM4 |
4,700 ميجاهيرتز·كم |
100 m |
أكوا / بنفسجي |
الكابلات الهيكلية القياسية لمركز البيانات |
|
OM5 |
4,700 ميجاهرتز·كم (+ 2,470 @ 953 نانومتر) |
100 م (SR4) / 150 م (SWDM) |
الجير الأخضر |
التدقيق المستقبلي-، تطبيقات إدارة النفايات الصلبة (SWDM). |
النصيحة العملية:إذا كنت تقوم بسحب كابل جديد متعدد الأوضاع اليوم لمركز بيانات بسعة 100 جيجا، فإن OM4 هو الحد الأدنى. OM3 عبارة عن درجة قديمة تحدد مدى وصولك إلى 70 مترًا - وهو أمر جيد بالنسبة لبعض عمليات النشر، ولكنه يضعك في زاوية مع زيادة كثافة الحامل وزيادة طول مسارات الكابلات.
يضيف OM5 إمكانية النطاق العريض لـ SWDM (تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي القصير)، والذي يرسل 4 أطوال موجية عبر زوج ألياف مزدوج واحد بدلاً من الحاجة إلى 8 أو 12 أليافًا عبر اختراق MPO. تكلف الألياف أكثر لكل متر، ولكن بالنسبة للإنشاءات الجديدة التي تتوقع ترحيل 200 جيجا/400 جيجا، فإن ميزة الطباعة المزدوجة OM5 يمكن أن تقلل من إجمالي تكلفة الكابلات بشكل كبير.
أنواع الموصلات: MPO مقابل LC عند 100G
هذا هو المكان الذي تختلف فيه كابلات 100G فعليًا عن 10G.
100 جرام-ريال4يستخدمموصل MPO-12مع 8 ألياف نشطة (4 إرسال، 4 استقبال) في -دفعة ألياف واحدة متعددة-على الواجهة. هذا هو نهج بصري متوازي - يحصل كل من الممرات الأربعة على زوج من الألياف الخاصة به.
100 جرام-SWDM4، DR1، FR1، LR4، ER4يستخدمموصلات LC المزدوجة- ليفان، واحد يرسل والآخر يستقبل. يحدث تعدد الإرسال داخل جهاز الإرسال والاستقبال (خلط الطول الموجي لتعديل SWDM4/LR4 وPAM4 لـ DR1/FR1).
بالنسبة للكابلات الهيكلية، يؤدي هذا التمييز إلى تصميم البنية التحتية:
|
يقترب |
موصل |
عدد الألياف |
نوع الألياف |
كابل الجذع |
|
الموازي (SR4) |
مبو-12 |
8 ألياف لكل رابط |
OM4/OM5 |
صندوق MPO + أشرطة الاختراق LC |
|
دوبلكس (SWDM4/LR4) |
إل سي مزدوج |
2 ألياف لكل رابط |
OM5 أو OS2 |
أسلاك التصحيح المزدوجة القياسية |
تهيمن البصريات المتوازية (MPO) على عمليات النشر الحالية لمراكز البيانات 100G لأن أجهزة الإرسال والاستقبال SR4 هي أرخص البصريات 100G المتاحة. لكن تكلفة البنية التحتية لصناديق MPO، وأشرطة الكاسيت، ولوحات التوصيل ترتفع. مع نضوج أجهزة الإرسال والاستقبال SWDM4 و-lambda 100G الفردية (DR1، FR1) وانخفاض أسعارها، تتحول الصناعة نحو الطباعة المزدوجة لـ 100G وحجز البصريات المتوازية MPO لـ 400G و800G.
إذا كنت تقوم بإنشاء نظام كابلات منظم أو ترقيته، فاستخدم الجودة العالية-.موصلات الألياف الضوئيةوحبال التصحيحمُصنفة لميزانيات خسارة الإدراج التي تتطلبها 100G. عند 100 جيجا، يكون كل 0.1 ديسيبل أكثر أهمية من 10 جيجا - تكون ميزانية فقدان الارتباط أقل.
سؤال الهجرة: 10G → 40G → 100G → 400G
أحد أذكى الأشياء التي يمكنك القيام بها عند التخطيط للبنية التحتية لـ 100 جيجا هو التصميم لـالتاليالطبقة السرعة. إليك كيفية عمل مسار الترقية عادةً:
10G إلى 100G على الوضع المتعدد:إذا كان مصنعك الحالي هو OM4، فيمكنك إعادة استخدام الألياف. استبدل أجهزة الإرسال والاستقبال 10G SFP+ بـ 100G QSFP28 SR4، وقم بتبديل لوحات التصحيح LC بلوحات كاسيت MPO، وستقوم بتشغيل 100G على نفس الألياف. يعمل OM3 أيضًا، ولكن حتى 70 مترًا فقط.
100 جرام إلى 400 جرام على الوضع المتعدد:يستخدم 400G-SR8 MPO-16 مع 16 أليافًا. إذا قمت بتركيب قنوات MPO مكونة من 24 ليفًا بسعة 100 جيجا (أفضل ممارسة)، فستكون لديك سعة تصل إلى 400 جيجا بدون إعادة توصيل الكابلات.
من 100 جيجا إلى 400 جيجا في الوضع الفردي-:يستخدم 400G-DR4 نفس مساحة موصل MPO-12 مثل 100G-SR4 ولكن في وضع OS2 الفردي-. إذا قمت بتثبيت الوضع الفردي-من البداية، فسيكون النقل لجهاز الإرسال والاستقبال فقط.
الدرس:اسحب أليافًا أكثر مما تحتاج إليه اليوم. تبلغ تكلفة صندوق MPO المكون من 24- من الألياف بشكل هامشي أكثر من صندوق مكون من 12 أليافًا ولكنه يمنحك مسار ترحيل 400 جيجا دون لمس مصنع الكابلات. بالنسبة للتشغيل أحادي الوضع، فإن تركيب الألياف الاحتياطية في نفس القناة لا يكلف شيئًا تقريبًا في وقت التثبيت ويوفر ثروة لاحقًا.
نصائح التثبيت من الميدان
اختبار كل اتصال.عند 100 جيجا، يبلغ إجمالي ميزانية فقدان الارتباط على SR4 عبر OM4 حوالي 1.9 ديسيبل - يتضمن توهين الكابل وفقدان الوصلة وفقدان إدخال الموصل. مع وجود موصل MPO في كل طرف بالإضافة إلى فتحة الكاسيت، ربما يكون لديك أربعة أزواج موصلات متزاوجة في المسار. عند 0.35 ديسيبل لكل اتصال MPO (نموذجي)، أنت بالفعل عند 1.4 ديسيبل قبل فقدان الكابل. لا يوجد هامش تقريبًا. يؤدي كل موصل متسخ أو غير محاذي إلى استهلاك ميزانية ضئيلة للغاية-.
قم بتنظيف موصلات MPO دينياً.تحتوي حلقات MPO على 8 أو 12 واجهة ليفية في موصل واحد - حيث تقتل الألياف الملوثة الوصلة بأكملها. استخدم MPO-محددًا-انقر فوق منظف وافحص كل حلقة باستخدامنطاق التفتيش MPOقبل التزاوج.
لا تخلط درجات الألياف.يؤدي تشغيل سلك التصحيح OM3 على صندوق OM4 إلى تدهور الارتباط بالكامل لأداء OM3. يجب أن يكون كل مكون في كابل قناة - وأسلاك التوصيل وأشرطة الكاسيت - من نفس درجة الألياف أو أفضل.
تسمية كل شيء.عند كثافات 100 جيجا، مع صناديق MPO وأشرطة التوزيع وأسلاك التوصيل المزدوجة جميعها في نفس الخزانة، تصبح الكابلات غير المُعلَّمة كابلات لا يمكن تعقبها. قم بتسمية طرفي كل كابل، وكل منفذ لوحة، وكل موضع شريط. نفسك المستقبلية - أو التقني التالي الذي يلمس هذه الخزانة - سوف يشكرك.
الأسئلة المتداولة
س: هل يمكنني تشغيل 100 جيجا عبر ألياف OM3 الموجودة؟
ج: نعم، ولكن حتى 70 مترًا فقط مع أجهزة الإرسال والاستقبال 100G-SR4. إذا تجاوزت وصلات الكابل الخاصة بك ذلك، فستحتاج إلى وضع OM4 (100 متر) أو وضع -مفرد مع بصريات LR4/DR1. قم بقياس أطوال الكابلات المثبتة فعليًا قبل الالتزام بنوع جهاز الإرسال والاستقبال.
س: ما هي أرخص طريقة لنشر 100G في مركز البيانات؟
ج: أجهزة الإرسال والاستقبال 100G-SR4 QSFP28 عبر ألياف OM4 مع اتصال MPO هي حاليًا أقل تكلفة-لكل-منفذ للتشغيل لمسافة تقل عن 100 متر. تتوفر بصريات SR4 على نطاق واسع وبأسعار تنافسية، كما أن البنية الموازية مفهومة جيدًا. وللوصول إلى نطاقات أطول، أصبح 100G-DR1 في وضع OS2 الفردي-فعالًا من حيث التكلفة-بشكل متزايد.
س: هل يستحق OM5 التكلفة الإضافية؟
ج: بالنسبة للإصدارات الجديدة حيث تتوقع 200 جيجا أو 400 جيجا خلال 3 إلى 5 سنوات، نعم. يعمل OM5 على تمكين أجهزة إرسال واستقبال SWDM التي تحمل 100 جيجا عبر اتصال LC مزدوج بسيط بدلاً من 8-ألياف MPO - مما يقلل من كثافة لوحة التصحيح ويبسط إدارة الكابلات. بالنسبة لدورة الحياة-القصيرة أو عمليات التثبيت المقيدة بالميزانية، يظل OM4 هو الخيار العملي.
س: هل أحتاج إلى موصلات APC أو UPC لـ 100G؟
ج: تستخدم معظم تطبيقات مراكز البيانات متعددة الأوضاع 100G موصلات UPC (LC UPC، MPO UPC). APC مطلوب لتطبيقات الوضع الفردي- حيث يكون فقدان الإرجاع أمرًا بالغ الأهمية - DWDM، والمسافات الطويلة-، وPON. إذا كان نشر 100G يستخدم بصريات LR4 أو ER4 ذات الوضع الفردي-، فراجع ورقة مواصفات جهاز الإرسال والاستقبال للتعرف على متطلبات APC. لمعرفة المزيد حول اختيار APC مقابل UPC، راجع موقعنادليل موصل SC APC.
س: أين يمكنني الحصول على موصلات ألياف ضوئية وأسلاك توصيل ذات تصنيف 100 جيجا-؟
ج: تقوم شركة Evolux Fiber بتصنيع موصلات الألياف الضوئية (LC، SC، MPO)، وأسلاك التصحيح، وفواصل PLC مع تخصيص OEM واختبار المصنع بنسبة 100%.اتصل بنا للحصول على أسعار الحجم وتجميعات الكابلات المخصصة.
