Броят на влакнестите ядра, от които се нуждаете, зависи от три неща: каква оптика използва вашето оборудване, колко активни връзки трябва да поддържате и колко място искате за бъдещ растеж. Стандартната дуплексна Ethernet връзка използва две влакна - едно за предаване, едно за приемане. Но не всяка връзка е дуплексна. Някои двупосочни приемо-предаватели работят върху една верига и паралелни-оптични интерфейси, като напр.MPO/MTP-базирани модулиможе да изисква осем, дванадесет или повече влакна за връзка. Така че правилната отправна точка винаги е трансивърът и конекторът, а не кабелът.
Това ръководство преминава през повтарящ се метод за изчисляване на броя на влакната, от които действително се нуждаете - независимо дали окабелявате малък офис, гръбнак на сграда или свързване на център за данни.
Какво означава броят на сърцевината на влакното?
Броят на сърцевините на влакната е общият брой отделни оптични влакна, вързани в една кабелна обвивка. 2-жилен кабел държи две влакна. 12-жилен кабел побира дванадесет. 48-жилен кабел побира четиридесет и осем. Числото ви казва колко независими оптични пътища осигурява кабелът.
Това не е същото като размера на сърцевината на влакното. Размерът на сърцевината -, измерен в микрометри - се отнася до диаметъра на светлоносния-център на всяко влакно.Едномодово влакноима по-малко ядро (около 9 µm), докатомногомодово влакноизползва по-голямо ядро (50 µm или 62,5 µm). Изборът между едномодов и многомодов е отделно решение от избора колко влакна влизат в кабела.
Симплекс, дуплекс и мултифибър: защо има значение
Преди да броите нещо, трябва да знаете какъв тип връзка изграждате:
- Дуплексни връзкиизползвайте две влакна - едно за предаване (Tx) и едно за приемане (Rx). Това е стандартната конфигурация за повечето използвани 1G и 10G Ethernet връзкиLC конекториилиSC конектори.
- Симплексни или двупосочни (BiDi) връзкипренасят както предаване, така и получаване на трафик през едно влакно, използвайкимултиплексиране с разделяне на дължини на вълните- в рамките на BiDi приемо-предавател. Това намалява броя на нишките наполовина, но изисква съвместима оптика от двата края.
- Паралелни-оптични връзкиизползвайте няколко влакна едновременно. Например стандартът IEEE 802.3ba дефинира 40GBASE-SR4, който предава по четири влакна и получава по четири влакна - общо осем активни влакна - презMPO/MTP конектор. Стандартът 100GBASE-SR4 (дефиниран вIEEE 802.3bm-2015) също използва осем активни влакна през интерфейс MPO-12.
Ако приемете, че всяка връзка се нуждае от точно две влакна, ще преброите недостатъчно за паралелни-оптични среди и надвишите броя за внедрявания на BiDi. Винаги първо проверявайте листа с данни на трансивъра.
Как да определите броя на фибрите си: стъпка по стъпка
Стъпка 1: Идентифицирайте трансивъра и типа конектор
Проверете документацията на оборудването за всеки порт, който планирате да свържете. 1G SFP с LC дуплексен интерфейс се нуждае от две влакна на връзка. 40G QSFP+ с оптика SR4 се нуждае от осем влакна на връзка през MPO конектор. BiDi SFP се нуждае само от един. Документирайте всеки тип връзка, преди да преминете към следващата стъпка.
Стъпка 2: Пребройте активните влакнести връзки
Избройте всяка връзка-до-точка във вашия дизайн - не само броя на устройствата. Суич с 24 порта не изисква автоматично 48 влакна. Някои портове може да са медни, други може да са неизползвани, а връзките нагоре често имат различна оптика от портовете за достъп. Пребройте действителните планирани връзки и техните изисквания за оптични влакна поотделно.
Например: десет дуплексни LC връзки (20 влакна) плюс две 40G SR4 връзки нагоре (16 влакна) се равняват на 36 активни влакна - общо, което бихте пропуснали, ако преброите само дванадесет устройства и умножите по две.
Стъпка 3: Добавете резервни влакна
Изграждането на кабелна инсталация с нулев свободен капацитет е рисковано. Влакната могат да се повредят по време на монтаж или бъдеща поддръжка. TheАсоциация за оптични влакна (FOA)препоръчва включването на допълнителни влакна при определяне на кабела, за да се отчетат щетите при монтажа и бъдещи добавки. Ръководството за проектиране на мрежата на FOA специално отбелязва, че закупуването на кабел с няколко допълнителни влакна позволява повреда в точките на снаждане или терминиране, без да причинява значителна преработка.
Често срещана практическа цел е да се поддържа първоначалното използване на или под 70–80% от общия брой нишки на кабела, оставяйки 20–30% за растеж, пре-насочване или ремонт.
Стъпка 4: Закръглете до стандартен брой кабели
Оптичните кабели се произвеждат със стандартен брой нишки - обикновено 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, 96 и 144. Разхлабените-тръбни кабели обикновено се изграждат около тръбни групи от 12 влакна, а лентовите кабели обикновено се организират в ленти от 12 влакна. MPO/MTP свързаността е проектирана около интерфейси с 8 влакна и 12 влакна, което прави кратните на 12 особено практични за структурно окабеляване.
След като разберете броя на вашите активни влакна плюс резервни, закръглете до следващия стандартен брой, който вашият терминиращ хардуер и разпределителни панели могат да поддържат. Изборът на не-стандартен брой често води до забавяне на доставката и усложнения при прекратяване.
Стъпка 5: Вземете предвид ограниченията на пътя и бъдещата миграция
Брой кабели, който е технически достатъчен, все още може да бъде лош избор в дългосрочен план. Помислете дали тръбопроводът или пътеката ще бъдат отворени отново - ако работата по монтажа вече е планирана и пътеката има място, преминаването към следващия стандартен брой често е по-{3}}рентабилно от издърпването на втори кабел по-късно.
Обмислете и сценарии за миграция. Ако текущият ви дизайн използва дуплексни 10G връзки, но е вероятно бъдещо надграждане до 40G или 100G паралелна оптика, избирането на кабел с 12 или 24 влакна сега може да избегне повторното окабеляване, когато дойде времето. Стандартите за структурно окабеляване отANSI/TIA-568са проектирани да осигурят живот на търговското окабеляване от поне десет години, така че планирането напред е част от намерението на стандарта.
Таблица за бърза{0}}справка за броя на влакната
| Тип връзка | Типична оптика / конектор | Активни влакна на връзка | Общ брой кабели |
|---|---|---|---|
| Стандартен дуплексен Ethernet (1G/10G/25G) | SFP/SFP+ с LC дуплекс | 2 | 2-жилен пач кабел; 12- или 24-ядрен за гръбнак |
| Двупосочна (BiDi) връзка | BiDi SFP/SFP+ с LC симплекс | 1 | 2-жилен (с резерв); симплексен пач кабел за кратки тиражи |
| 40GBASE-SR4 | QSFP+ с MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12-ядрен (оставя 4 резервни в отпечатъка на MPO-12) |
| 100GBASE-SR4 | QSFP28 с MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12-ядрен |
| 100GBASE-SR10 | CFP с MPO-24 | 20 (10 Tx + 10 Rx) | 24-ядрен |
| 400GBASE-SR8 | OSFP/QSFP-DD с MPO-16 | 16 (8 Tx + 8 Rx) | 24-ядрен (с резервен капацитет) |
| Пробив (напр. 40G до 4×10G) | Пробивен кабел от MPO-към-LC | 8 | 12-ядрен багажник; пробив на пач панела |
Често срещани фибри и къде са подходящи
2-ядрени и 4-ядрени
Тези ниски стойности работят за отделни свързващи кабели от точка-до-точка и прости връзки на устройства. 2-ядренвлакнест пач кабеле стандартът за свързване на един дуплексен порт към пач панел или друго устройство. 4-жилен кабел осигурява дуплексна връзка с две резервни нишки или поддържа две независими симплексни връзки.
Тези преброявания имат смисъл, когато кабелът обслужва една връзка и не споделя път с друга инфраструктура.
6-ядрени и 8-ядрени
6-ядрен кабел може да обработва три дуплексни връзки или да осигури резервен капацитет за една или две връзки с място за бъдещо добавяне. 8-ядрен кабел се изравнява директно с 8-влакнестия отпечатък на 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4 паралелна оптика, което го прави практичен за кратки участъци, които обслужват една високоскоростна връзка, без да се използва пълен 12-ядрен ствол.
На практика 8-ядрените кабели се използват често в MPO среди, където кабелът обслужва точно една паралелна оптична връзка.
12-ядрен
Групирането на 12-влакна е основен градивен елемент в инфраструктурата за оптично кабелиране. Разхлабените кабели групират влакната в тръби от 12. Лентовите кабели използват 12-влакнести ленти.Конектори MPO-12са стандартният интерфейс за 40G и 100G паралелна оптика. Изборът на 12-жилен означава, че вашият кабел се подравнява с почти всяка голяма екосистема за свързване, от съединителни панели до модули на магистрали.
За малък скелет на структурно окабеляване - например, свързването на телекомуникационна стая към етажна разпределителна точка с пет или шест дуплексни връзки - 12-ядро ви дава работен капацитет плюс значимо пространство за добавяне и промени.
24-ядрен
24-ядрен кабел удвоява капацитета на 12-ядрен, като същевременно остава в рамките на същите стандарти за производство и терминиране. Този брой е често срещан избор за изграждане на опорни мрежи, междуетажни връзки и сценарии, при които пътят поддържа само едно издърпване на кабела, но трябва да обслужва множество типове връзки през целия си живот.
Двадесет-четири нишки могат да поддържат до дванадесет дуплексни връзки, три 40G/100G SR4 връзки или различни комбинации от дуплексни и паралелни-оптични портове - със свободен капацитет във всеки случай.
48-ядрен, 72-ядрен, 96-ядрен и повече
По-високите стойности обслужват споделени пътеки, гръбначни връзки от сграда-до-сграда, свързване от ред-до-ред на център за данни и разпределение в кампуса. При тези показатели самият кабел се превръща в споделен инфраструктурен актив, а не във връзка с конкретно устройство. Планирането в този мащаб обикновено включва координация сзатваряне на снаждане, пач панели с висока-плътност иMPO магистрални кабелни системипредназначени за поетапно разгръщане.
Тези кабели с по-голям{0}}брой имат икономически смисъл, когато разходите за монтаж и изграждане на пътека превишават допълнителните разходи за материали за допълнителни влакна.
Работени примери
Пример 1: Етаж на малко предприятие с 10 дуплексни връзки
Една компания трябва да свърже телекомуникационна зала с десет точки за достъп-в офиса, като всички използват 1G SFP приемо-предаватели с LC дуплексни конектори.
- Активни влакна: 10 връзки × 2 влакна=20 влакна
- Резервна цел (приблизително 20%): 4–5 допълнителни влакна
- Обща нужда: приблизително 24–25 фибри
- Препоръчителен кабел: 24-жилен
Изборът на 24-жилен кабел покрива всички активни връзки с малък буфер за бъдещи допълнения. Изборът на точно 20 влакна ще остави нулев марж и не е наличен като стандартен брой кабели.
Пример 2: Център за данни от ред-до-ред със смесени 10G и 40G
Взаимното свързване на ред в центъра за данни се нуждае от осем 10G дуплексни LC връзки и две 40G SR4 връзки.
- 10G връзки: 8 × 2 влакна=16 влакна
- 40G SR4 връзки: 2 × 8 влакна=16 влакна
- Общо активни: 32 влакна
- Резервна цел: 8–10 влакна
- Препоръчителен кабел: 48-жилен
48-ядрен кабел осигурява място за съществуващите връзки плюс капацитет за бъдещо надграждане - като добавяне на още 40G връзки или мигриране към 100G SR4 без повторно окабеляване на пътя.
Пример 3: Изграждане на гръбнак с планирана миграция към 100G
Гръбнакът на кампуса в момента поддържа 10G дуплексни връзки между сградите, но очаква преминаване към 100G паралелна оптика в рамките на три до пет години.
- Текущи активни влакна: 6 дуплексни връзки × 2=12 влакна
- Бъдещи 100G SR4 връзки (приблизително): 4 × 8=32 влакна
- Комбинирана нужда с резервни: приблизително 40–44 влакна
- Препоръчителен кабел: 48-жилен (или 72-жилен, ако пътеката няма да бъде отворена отново)
В сценарии за опорна мрежа, където повторното{0}}издърпване на кабела е скъпо или разрушително, увеличаването на размера при първоначалната инсталация обикновено е по-доброто икономическо решение.
Често срещани грешки, които трябва да избягвате
Броене на устройства вместо връзки.48-портовият суич не винаги се нуждае от 96 влакна. Много портове може да са медни, някои може да не са попълнени, а връзките нагоре често използват различна оптика. Пребройте действителните влакнести връзки, а не етикетите на портовете.
Ако приемем, че всяка връзка се нуждае от две влакна.BiDi трансивърите използват едно влакно на връзка. Паралелните-оптични модули използват осем, дванадесет или повече. Броят на влакната за връзка варира според типа трансивър.
Пренебрегване на разликата между пач кабели и гръбначни стволове.Пач кабелът обикновено обслужва една връзка - 2 влакна е нормално. Основният ствол обслужва много връзки по споделен път и трябва да бъде оразмерен с вграден резервен капацитет.
Купуване на точния минимум.Ако пътят вече е отворен и трудът вече е планиран, допълнителните разходи за още няколко влакна в кабела са малки в сравнение с разходите за издърпване на нов кабел по-късно. TheРъководство за проектиране на FOAспециално съветва закупуването на кабел с допълнителни влакна, за да се предотврати преработването, причинено от повреда в точките на снаждане или завършване.
Избор на не-стандартно отчитане.Нечетният брой нишки (като 10 или 18) може да причини проблеми с източника, терминиращия хардуер и съвместимостта на конектора. Стандартните числа като 12, 24 и 48 съответстват на съществуващия панел, адаптер иMPO магистрална инфраструктура.
Проста формула за изчисляване на броя на фибрите
За повечето корпоративни приложения и приложения за центрове за данни това изчисление осигурява солидна начална оценка:
Препоръчителен брой кабели= (Сума на активните влакна във всички връзки) ÷ 0,7, закръглено до следващия стандартен брой кабели (12, 24, 48, 72, 96, 144).
Делителят 0,7 създава приблизително 30% резервен капацитет. За среди, където повторното -дърпане на кабела е лесно и евтино, можете да използвате 0,8 (20% резерв). За критична инфраструктура или пътеки, които няма да бъдат отворени отново, използвайте 0,6 (40% резерв).
Това е планова оценка, а не заместител на детайлния проект. Винаги проверявайте спрямо изискванията на трансивъра и координирайте наличните стандартни количества с вашия доставчик на кабели.
Как стандартите и индустриалната практика оформят избора на брой влакна
Решенията за броя на фибрите не се случват изолирано. Те са оформени от стандартите за структурно окабеляване и екосистемите на доставчиците, на които разчитат повечето инсталации.
TheСтандарт ANSI/TIA-568.3-E(публикуван през септември 2022 г.) дефинира изискванията за компонентите на оптични кабели за търговски сгради, включително методи за полярност (типове A, B, C, U1 и U2) за съединители на масиви. Неговият минимален брой основни влакна както за многомодови, така и за едномодови е две влакна на порт. Тези стандарти са проектирани около двустранна и масивна свързаност, изградена върху 12-влакнест MPO отпечатък.
От страна на оборудването,Лист с данни QSFP-100G на Ciscoпоказва диапазона от налични оптики само за 100G: някои използват дуплекс LC (100GBASE-LR4), някои използват MPO-12 с 8 активни влакна (100GBASE-SR4), а някои използват паралелен единичен-режим с 12 влакна (100GBASE-PSM4). Всяко от тях създава различно изискване за брой влакна от същата номинална скорост от 100G.
Ето защо стъпка 1 - за идентифициране на трансивъра - трябва да дойде преди всяко броене на влакна.
ЧЗВ
В: Двуядреното влакно винаги ли е достатъчно за Ethernet?
О: За стандартна дуплексна 1G или 10G връзка, използваща SFP с LC конектори, две влакна са достатъчни. Но паралелните-оптични връзки - като 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4 - изискват осем влакна на връзка през MPO интерфейс. BiDi трансивърите намаляват изискването до едно влакно. Отговорът зависи изцяло от типа трансивър и интерфейс.
Въпрос: Каква е разликата между броя на нишките на влакната и броя на сърцевината на влакната?
О: В повечето практически контексти тези термини означават едно и също нещо: броя на отделните оптични влакна в един кабел. Някои документи използват „броене на нишки“, докато други използват „броене на сърцевини“. И двете се отнасят до това колко влакна съдържа кабелът, а не до диаметъра на сърцевината на всяко влакно.
Въпрос: Защо 12-жилните и 24-жилните кабели са толкова често срещани?
О: Групирането на 12-влакна е стандарт за производство и свързаност. Свободните-тръбни кабели използват тръбни снопове от 12 влакна. Лентовите кабели използват ленти с 12 влакна. MPO-12 е доминиращият конектор с висока плътност за 40G и 100G паралелна оптика. Изборът на кратни на 12 гарантира съвместимост с терминиращ хардуер, панели за свързване и монтажни модули на кабели.
В: Колко резервни влакна трябва да включа?
О: Обща насока е да поддържате първоначалното използване на 70–80% от общия брой влакна на кабела, запазвайки 20–30% за резервни части. За гръбнака, преминаващ през пътища, които са скъпи за повторно отваряне, по-голям марж от 30–40% си струва допълнителните разходи за кабела. FOA съветва допълнителните влакна да предотвратят скъпи преработки, ако отделни нишки се повредят по време на монтаж или бъдеща работа.
В: Трябва ли да избера едномодов или многомодов за моя оптичен кабел?
О: Това е отделно решение от броя на ядрата. Едномодовото влакно поддържа по-големи разстояния и по-висока честотна лента, което го прави стандарт за изграждане на гръбначни връзки и връзки към кампуса. Многомодовото влакно струва по-малко на ниво електроника за връзки с малък{2}}обхват в рамките на сграда или център за данни. Методът за изчисляване на броя на влакната е един и същ, независимо от типа на влакното - той се управлява от броя на връзките и изискванията на трансивъра.
Въпрос: Мога ли да използвам един голям-кабел вместо множество по-малки кабели?
О: Да, и често е по-ефективно. Единичен 48-жилен кабел през споделен канал обикновено е по-лесен за инсталиране и управление от четири отделни 12-жилни кабела. Компромисът е, че всички влакна споделят една точка на отказ. За критични връзки помислете за прокарване на различни пътища с отделни кабели, тъй като стандартите TIA и указанията за проектиране на FOA препоръчват за резервиране.
