Cableado de fibra óptica 100G: cómo elegir el adecuado para 100 Gigabit Ethernet

El salto de 10G a 100G no es sólo "diez veces más rápido". Es una arquitectura de cableado fundamentalmente diferente - diferentes tipos de fibra, diferentes formatos de conectores, diferentes módulos transceptores y diferentes límites de alcance que dependen de las decisiones que se toman antes de tirar de un solo cable.

He observado a equipos de centros de datos comprar $40,000 en cables troncales multimodo OM3 solo para descubrir que sus ópticas 100G QSFP28 necesitaban un mínimo de OM4 para las distancias que recorrían. Ese es un error que no ocurre en 10G, donde el margen de error es mayor. A 100G, las especificaciones son más estrictas y el costo de equivocarse es mayor.

Esta guía cubre los puntos de decisión reales: qué tipo de fibra, qué conector, qué transceptor y hasta qué punto cada combinación llega realmente a - con los números estándar IEEE para respaldarlo.

Ethernet 100G: ¿Qué hay realmente en el cable?

Primero, una nota terminológica que importa: la designación correcta es100G(100 Gigabit), no "100 GB". "GB" significa Gigabytes, una unidad de almacenamiento. "G" o "Gb" significa Gigabit, una velocidad de transmisión. Verá "100 GB" en algunas páginas de productos - es técnicamente incorrecto, y en las hojas de especificaciones y RFP, usar la abreviatura incorrecta indica que alguien no ha hecho su tarea.

100 Gigabit Ethernet (100GbE) está definido por IEEE 802.3ba (2010) y modificaciones posteriores. A diferencia de 10GbE, que utiliza un único láser en una única longitud de onda, la mayoría de las implementaciones de 100GbE dividen la señal encarriles múltiples- ya sea 4×25G o 10×10G - para lograr un rendimiento agregado de 100G. La forma en que se transportan esos carriles depende completamente del tipo de fibra y del módulo transceptor.

Tipos de fibra para 100G: la tabla de alcance que realmente importa

Esta es la tabla que la mayoría de los compradores necesitan, pero pocos artículos proporcionan - alcance máximo admitido para cada tipo de transceptor de 100 G en cada grado de fibra, según las especificaciones IEEE y MSA:

La comida para llevar:OM3 solo te ofrece 70 metros a 100G.Esto es suficiente desde la parte superior-del-rack hasta el-de-fila en algunos diseños de centros de datos, pero no para tramos de cableado estructurado más largos. OM4 se extiende hasta 100 metros. Si su planta de cable necesita llegar más lejos que eso, se encuentra en territorio monomodo-.

OM3, OM4 y OM5: ¿Qué grado multimodo para 100G?

Los tres son fibras multimodo optimizadas con láser- con núcleo de 50 µm. La diferencia esancho de banda modal- la capacidad de transportar señales de alta-velocidad a distancia:

El consejo práctico:Si hoy está utilizando un nuevo cable multimodo para un centro de datos de 100G, OM4 es el mínimo. OM3 es un grado heredado que limita su alcance a 70 metros - bien para algunas implementaciones, pero lo arrincona a medida que aumentan las densidades de los racks y las rutas de los cables se hacen más largas.

OM5 agrega capacidad de banda ancha para SWDM (multiplexación por división de longitud de onda de onda corta), que envía 4 longitudes de onda a través de un único par de fibras dúplex en lugar de requerir 8 o 12 fibras a través de una conexión MPO. La fibra cuesta más por metro, pero para construcciones totalmente nuevas que anticipan la migración de 200G/400G, la ventaja dúplex de OM5 puede reducir significativamente el costo total del cableado.

Tipos de conectores: MPO frente a LC a 100G

Aquí es donde el cableado 100G se vuelve físicamente diferente del 10G.

100G-SR4usa unConector MPO-12con 8 fibras activas (4 de transmisión, 4 de recepción) en una única interfaz multi-push-de fibra. Este es un enfoque de óptica paralela - cada uno de los 4 carriles tiene su propio par de fibras.

100 GB-SWDM4, DR1, FR1, LR4, ER4usarconectores LC dúplex- dos fibras, una de transmisión y otra de recepción. La multiplexación ocurre dentro del transceptor (muxing de longitud de onda para SWDM4/LR4, modulación PAM4 para DR1/FR1).

Para el cableado estructurado, esta distinción impulsa el diseño de la infraestructura:

La óptica paralela (MPO) domina las implementaciones actuales de centros de datos de 100G porque los transceptores SR4 son las ópticas de 100G más baratas disponibles. Pero el costo de infraestructura de los troncales, casetes y paneles de conexión MPO aumenta. A medida que los transceptores SWDM4 y single-lambda 100G (DR1, FR1) maduran y bajan de precio, la industria está cambiando hacia el dúplex para 100G y reservando ópticas paralelas MPO para 400G y 800G.

Si está creando o actualizando un sistema de cableado estructurado, utilice cables de alta-calidad.conectores de fibra ópticaycables de conexiónClasificado para los presupuestos de pérdida de inserción que exige 100G. En 100G, cada 0,1 dB importa más que en 10G - el presupuesto de pérdida de enlace es más ajustado.

La cuestión de la migración: 10G → 40G → 100G → 400G

Una de las cosas más inteligentes que puede hacer al planificar una infraestructura 100G es diseñar para elpróximonivel de velocidad. Así es como suele funcionar la ruta de actualización:

10G a 100G en multimodo:Si su planta actual es OM4, puede reutilizar la fibra. Reemplace los transceptores 10G SFP+ con 100G QSFP28 SR4, cambie los paneles de conexión LC por paneles de casete MPO y estará ejecutando 100G en la misma fibra. OM3 también funciona, pero sólo hasta 70 metros.

100G a 400G en multimodo:400G-SR8 usa MPO-16 con 16 fibras. Si instaló troncales MPO de 24 fibras para 100G (una práctica recomendada), tiene capacidad para 400G sin necesidad de volver a cablear.

De 100 G a 400 G en modo único-:400G-DR4 utiliza el mismo espacio de conector MPO-12 que 100G-SR4 pero en modo único-OS2. Si instaló el modo único-desde el principio, la transición es solo para transceptor.

La lección:extraiga más fibra de la que necesita hoy. Un troncal MPO de 24-fibras cuesta ligeramente más que un troncal de 12 fibras, pero le brinda una ruta de migración de 400G sin tocar la planta de cable. Para tramos monomodo, instalar fibras de repuesto en el mismo conducto no cuesta casi nada en el momento de la instalación y ahorra una fortuna más adelante.

Consejos de instalación desde el campo

Pruebe cada conexión.A 100G, el presupuesto total de pérdida de enlace en SR4 sobre OM4 es de aproximadamente 1,9 dB -, lo que incluye la atenuación del cable, la pérdida de empalme y la pérdida de inserción del conector. Con un conector MPO en cada extremo más un conector de casete, quizás tenga cuatro pares de conectores acoplados en el camino. A 0,35 dB por conexión MPO (típico), ya estás en 1,4 dB antes de la pérdida del cable. Casi no hay margen. Cada conector sucio o desalineado consume un presupuesto que ya es muy reducido.

Limpie los conectores MPO religiosamente.Los casquillos MPO tienen 8 o 12 extremos de fibra en un solo conector - una fibra contaminada mata todo el enlace. Utilice un limpiador de un solo clic-específico-de MPO e inspeccione cada férula con unAlcance de la inspección MPOantes del apareamiento.

No mezcle grados de fibra.La ejecución de un cable de conexión OM3 en una troncal OM4 degrada todo el enlace al rendimiento de OM3. Cada componente del canal - cable troncal, cables de conexión y casetes - debe ser del mismo grado de fibra o mejor.

Etiqueta todo.Con densidades de 100G, con troncales MPO, casetes de conexión y latiguillos dúplex, todo en el mismo gabinete, el cableado sin etiquetar se convierte en cableado imposible de rastrear. Etiquete ambos extremos de cada cable, cada puerto del panel y cada posición del casete. Tu yo futuro - o el próximo técnico que toque este gabinete - te lo agradecerán.

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