Многомодовое волокно OM3 или OM4: какое из них действительно подходит для вашей сети?

OM3 и OM4 – это многомодовые волокна, оптимизированные для лазерного-диаметра 50/125 мкм. OM4 предлагает более высокую модальную полосу пропускания (4700 МГц·км против 2000 МГц·км) и большую дальность действия. Если расстояние 10GbE составляет менее 300 метров, OM3 работает нормально. Планируете каналы 40G или 100G длиной более 100 метров? OM4 стоит скромной премии.

Реальная система принятия решений

Прежде чем углубиться в спецификации, вот логика, которую мы объясняем клиентам, когда они спрашивают: «OM3 или OM4?»

• 10GbE, длина менее 300 м, бюджет имеет значение:ОМ3. Никакой разницы в производительности на такой скорости и расстоянии.
• 10GbE, расстояние 300–550 м:ОМ4. Это единственный уровень скорости, где расширенная зона действия OM4 действительно имеет значение для 10G.
• 40GbE или 100GbE, расстояние до 100 м:Либо работает. OM3 экономит средства; OM4 добавляет маржу.
• 40GbE или 100GbE, расстояние 100–150 м:ОМ4. OM3 не сможет сделать это надежно.
• Любое многомодовое приложение на расстоянии более 500 м:Хватит сравнивать ОМ3 и ОМ4. Вам понадобится одномодовое-волокно.

Это охватывает, вероятно, 90% решений. В оставшейся части статьи объясняется, почему существуют такие ограничения и в каких случаях возникают сложности.

В чем на самом деле разница между OM3 и OM4

Оба волокна имеют одинаковую сердцевину толщиной 50 мкм, одинаковую оболочку толщиной 125 мкм, одну и ту же голубую оболочку (обычно) и одинаковую совместимость разъемов. Они производятся в соответствии со стандартами ISO 11801 и оптимизированы для лазеров VCSEL с длиной волны 850 нм. Внешне они идентичны.

Разница внутри: насколько жестко контролируется градиент показателя преломления во время производства. Более жесткие допуски OM4 уменьшают модовую дисперсию-разброс времени между различными путями света, проходящим через волокно. Меньшая дисперсия означает более высокую эффективную модальную полосу пропускания (EMB): 4700 МГц·км для OM4 по сравнению с 2000 МГц·км для OM3.

Это значение пропускной способности напрямую преобразуется в поддерживаемое расстояние на заданной скорости. Чем выше пропускная способность, тем=больше радиус действия, прежде чем качество сигнала ухудшится.

Ограничение расстояния по скорости: цифры, которые имеют значение

Вот где большинство статей становятся небрежными. Они скажут вам: «OM3 делает 100 м при 100G, OM4 делает 150 м» и оставят это там. Но 100-гигабитный Ethernet — это не одно целое-, это несколько стандартов физического уровня с разными требованиями к оптоволокну.

1-гигабитный и 10-гигабитный Ethernet

При 1GbE (1000BASE-SX) и OM3, и OM4 достигают 1000 метров. Никакой значимой разницы.

При 10GbE (10GBASE-SR) разрыв открывается:

• ОМ3: 300 метров
• OM4: 400 метров (стандартная спецификация), до 550 метров при использовании высококачественного-волокна и чистых соединений.

Большинство корпоративных линий 10GbE находятся на расстоянии менее 300 метров, поэтому OM3 справляется с ними без проблем. Зона 300-400 метров — это то место, где OM4 действительно зарабатывает на этой скорости.

40-гигабитный Ethernet (40GBASE-SR4)

40GbE использует параллельную оптику: четыре линии 10G передаются по четырем волокнам в каждом направлении, что требует 8-волоконного кабеля.Соединение МТР/МПО.

• ОМ3: 100 метров
• ОМ4: 150 метров
•  

100-гигабитный Ethernet: два разных зверя

Вот здесь и происходит путаница. «Многомодовый 100G» может означать две совершенно разные вещи:

100GBASE-SR4использует четыре линии со скоростью 25 Гбит/с каждая, требуя 8-оптоволоконный разъем MPO (тот же физический интерфейс, что и 40GBASE-SR4). Ограничения по расстоянию:

• ОМ3: 70 метров
• ОМ4: 100 метров

100GBASE-SR10использует десять линий со скоростью 10 Гбит/с каждая, требуя 24-волоконный разъем MPO. Ограничения по расстоянию:

• ОМ3: 100 метров
• ОМ4: 150 метров

SR4 гораздо более распространен в текущих развертываниях, поскольку он использует меньше оптоволокна и соответствует форм-фактору приемопередатчика QSFP28. SR10 существует, но его применение ограничено. Когда кто-то говорит «100G в многомодовом режиме», он почти всегда имеет в виду SR4, что означает, что максимальная дальность OM3 составляет 70 метров, а не 100.

Мы видели, как клиенты заказывали OM3 для каналов 100G, предполагая дальность действия 100-метров, а затем обнаруживали, что их длина 85 метров не соответствует требованиям. Если вы развертываете 100GBASE-SR4, считайте 70 метров потолком OM3 и планируйте соответственно.

Ошибка, которую мы видим чаще всего

Клиенты мучаются из-за OM3 или OM4, хотя реальная проблема заключается в совершенно другом.

По нашему опыту, сорт волокна редко вызывает проблемы с развертыванием. Что вызывает проблемы:

• Несоответствие полярности MPO.Метод А, Б или С? Неправильная полярность приводит к разрыву соединения независимо от типа волокна.
• Грязные разъемы.Пылинка на наконечнике MPO приводит к большим потерям, чем разница между характеристиками затухания OM3 и OM4.
• Случайное смешивание типов волокон.Кто-то подключает шнур OM3 к магистрали OM4 или, что еще хуже, подключает оптоволокно 50 мкм к устаревшей инфраструктуре OM1 62,5 мкм. Несоответствие ядра (а не класса) приводит к потере 3-4 дБ.
• Несоответствие скоростей трансивера и оптоволокна.Подключаем трансивер-только 10G к каналу, предназначенному для параллельной оптики 40G, а затем задаемся вопросом, почему он не работает.

Если вы делаете новую сборку, выберите один сорт волокна и стандартизируйте его. OM4 стоит немного дороже, но устраняет беспокойство по поводу расстояния при обновлении 40G/100G. Если вы расширяете существующую инфраструктуру OM3, придерживайтесь OM3, если только вы не уверены, что вам нужен дополнительный охват.-Смешение в любом случае ухудшает весь путь к производительности OM3.

Когда следует полностью пропустить многомодовый режим

Вот совет, который мы даем, который может показаться нелогичным для поставщика оптоволокна: иногда ответ не OM3 или OM4. Это одиночный-режим.

Многомодовое волокно существует потому, что его дешевле терминировать и исторически требовались менее дорогие трансиверы. Но этот разрыв в стоимости сократился.. 10G Однорежимные-модули SFP+ теперь стоят лишь незначительно дороже, чем их многомодовые эквиваленты. Одиночный-режим дает вам:

• Расстояния измеряются в километрах, а не в метрах
• Четкий путь обновления до 25G, 40G, 100G, 400G без ограничений по расстоянию.
• Никакой путаницы с OM3/OM4/OM5.-Одиночный режим OS2-просто работает

Если длина трассы-до-здания превышает 300 метров или если вы устанавливаете новую магистраль кампуса, которая должна прослужить 15+ лет, одиночный-режим зачастую имеет больше смысла, чем попытка максимально расширить возможности многомодового режима. Немного более высокая стоимость трансивера дает вам гибкость, с которой не может сравниться многомодовый режим.

Тем не менее, для конечных-магистральных соединений центров обработки данных, каналов-коммутации-и большинства внутри-зданий многорежимный режим остается экономически-эффективным и практичным. Только не заставляйте его там, где он не подходит.

Затухание: второстепенная проблема

Волокно OM3 обеспечивает максимальное затухание 3,5 дБ/км на длине волны 850 нм. OM4 улучшает этот показатель до 3,0 дБ/км. Разница в 0,5 дБ/км звучит значимо, но на типичных многомодовых расстояниях (менее 300 метров) она составляет доли децибела-меньше, чем разница, которую вы увидите между соединениями разъемов.

Затухание имеет большее значение для расчета бюджета линии в маргинальных установках. Если вы приближаете OM3 к пределу в 300-метров на скорости 10GbE с несколькими точками подключения, каждая доля дБ имеет значение. Но для большинства стандартных развертываний разница в полосе пропускания/расстоянии между OM3 и OM4 более важна для принятия решений, чем затухание.

Идентификация оптоволокна в существующих установках

Быстрая версия: в OM3 и OM4 традиционно используются куртки цвета морской волны. Некоторые производители теперь используют «Erika Violet» (фиолетовый-пурпурный оттенок) специально для OM4, но его распространение непоследовательно,-особенно в Северной Америке, где многие OM4 до сих пор поставляются в цвете голубого цвета.

Если вам необходимо идентифицировать немаркированный кабель: проверьте напечатанную маркировку на оболочке (производители указывают тип волокна через регулярные промежутки времени) или извлеките документацию. Визуальный цвет сам по себе не является надежным, если вы не уверены, что установщик следовал фиолетовому соглашению.

А что насчет OM5?

OM5 (широкополосное многомодовое волокно) поддерживает коротковолновое мультиплексирование с разделением по длине волны в диапазоне 850-953 нм. Это обеспечивает более высокую совокупную пропускную способность за счет передачи нескольких длин волн по одной и той же оптоволоконной паре, что полезно для приложений 100G и 400G с использованием оптики SWDM.

Для большинства текущих развертываний OM5 является излишним. Он обратно совместим с OM3/OM4 при стандарте 850 нм, поэтому может стать перспективным-выбором на будущее, если распространение SWDM будет расти. Но сегодня практическое решение остается OM3 против OM4. Мы не продвигаем OM5, если у клиента нет особых требований к SWDM.

Стоимость Реальность

OM4 имеет более высокую цену по сравнению с OM3, но разница не столь значительна для патч-кордов и коротких сборок-иногда разница составляет всего несколько процентов. Наценка более заметна при использовании длинных магистральных кабелей и заказов в больших-количествах.

Здесь расчет стоимости становится интересным: если расширенная зона действия OM4 устраняет необходимость в промежуточном распределительном шкафу или позволяет объединить две аппаратные комнаты в одну, плата за кабель окупается во много раз. И наоборот, если все ваши прогоны комфортно укладываются в пределы OM3, доплачивать за неиспользуемые возможности не имеет смысла.

Обычно мы рекомендуем: новые сборки центров обработки данных стандартизируются на базе OM4; существующая инфраструктура OM3 остается OM3, если только конкретный канал не требует большей дальности действия; Проекты с ограниченным бюджетом-с тиражами менее 100 м могут смело выбирать OM3.

Реальные сценарии проектов, над которыми мы работали

Несколько примеров из реальных разговоров с клиентами, иллюстрирующих, как это происходит:

Сценарий 1: Модернизация складской сети.Логистической компании требовалось подключить новые коммутаторы 10GbE в распределительном центре площадью 180 000 кв. футов. Самая длинная дистанция: 140 метров. Их подрядчик процитировал OM4 «для будущей-проверки». Наше мнение: OM3 комфортно поддерживает 10GbE на расстоянии 300 метров. Если они не планируют внедрение 40G/100G в ближайшие 5 лет (а это не так), OM4 увеличивает затраты, но не приносит выгоды. Они выбрали OM3 и сэкономили 12% на кабелях.

Сценарий 2. Листовая-позвоночная структура центра обработки данных.Поставщик услуг колокейшн создает новые модули с 100GBASE-SR4 между магистральными и конечными коммутаторами. Средний пробег: 65 метров, самый длинный: 95 метров. Первоначально они специфицировали OM3, предполагая ограничение в «100 метров», которое они видели в различных статьях. Проблема: максимальная длина 100GBASE-SR4 на OM3 составляет 70 метров. Их 95-метровые забеги не подтвердились. Перешел на OM4 (ограничение 100 метров для SR4), проблема решена.

Сценарий 3: Замена магистральной сети кампуса.Университет заменяет устаревшую инфраструктуру OM1 между зданиями. Некоторые пробеги превышали 400 метров. Они спросили об OM4, чтобы максимизировать многомодовое расстояние. Наш совет: на высоте 400+ метров вы боретесь с многомодовой физикой. Одномодовое оптоволокно OS2 обходится немного дороже для трансиверов, но обеспечивает им километровый-диапазон и возможность обновления в течение 20-лет. Они перешли в одиночный-режим для связи между-зданиями и сохранили многомодовый режим для распределения внутри здания.

Эти примеры имеют общую суть: правильный ответ зависит от реальных требований к расстоянию и реалистичных сроков обновления, а не от теоретических сценариев «а что, если».

Примечания к разъему и клеммам

И OM3, и OM4 используют идентичное терминальное оборудование.LC-разъемыдоминировать в современных установках для дуплексных соединений;Разъемы МТР/МПОобрабатывать параллельную оптику для 40G и 100G. Сборки с заводским-завершением обеспечивают более стабильную эффективность потерь, чем заделка на месте,-если вы развертываете высокоскоростные-каналы с предварительной-завершениемМагистральные и ответвительные кабели OM4 MTPуменьшить переменные установки.

Одно практическое замечание: для параллельной оптики 40G/100G проверьте соответствие типа полярности MPO (метод A, B или C) между магистральными кабелями и оборудованием. Ошибки полярности приводят к сбоям в соединении, которые не имеют ничего общего с качеством волокна.

Часто задаваемые вопросы

Итог

OM3 остается надежным выбором для развертывания 10GbE в радиусе 300 метров,-что соответствует большинству сценариев корпоративных локальных сетей. OM4 оправдывает свою премию, когда вы развертываете каналы 40G/100G, когда пробеги превышают ограничения по расстоянию OM3 или когда вам нужен запас для будущего повышения скорости без переподключения кабеля.

Самая большая ошибка – это не выбор неправильной оценки. Они навязывают многомодность там, где-одна мода имеет больше смысла, смешивая несовместимые типы волокон или игнорируя полярность MPO при параллельном развертывании оптики. Сделайте это правильно, и решение OM3/OM4 станет простым.

Нужна помощь в выборе волокна для конкретного проекта? Наша техническая команда может рассмотреть ваши требования к расстоянию и порекомендовать правильное сочетаниетипы многомодовых волокон, конфигурации разъемов и сборки соединительных линий и патчей.