100G-Glasfaserverkabelung: So wählen Sie die richtige für 100-Gigabit-Ethernet aus

Der Sprung von 10G auf 100G sei nicht nur „zehnmal schneller“. Es handelt sich um eine grundlegend andere Verkabelungsarchitektur - unterschiedliche Fasertypen, unterschiedliche Steckerformate, unterschiedliche Transceiver-Module und unterschiedliche Reichweitengrenzen, die von den Entscheidungen abhängen, die Sie treffen, bevor ein einzelnes Kabel gezogen wird.

Ich habe beobachtet, wie Rechenzentrumsteams OM3-Multimode-Trunk-Kabel im Wert von 40.000 US-Dollar kauften, nur um dann festzustellen, dass ihre 100G-QSFP28-Optiken für die von ihnen zurückgelegten Entfernungen mindestens OM4 benötigten. Das ist ein Fehler, der bei 10G nicht passiert, wo die Fehlertoleranz größer ist. Bei 100G sind die Spezifikationen strenger und die Kosten für Fehler sind höher.

Dieser Leitfaden deckt die eigentlichen Entscheidungspunkte ab: welcher Fasertyp, welcher Stecker, welcher Transceiver und wie weit jede Kombination tatsächlich - mit den IEEE-Standardzahlen zur Sicherung erreicht.

100G-Ethernet: Was steht eigentlich auf dem Spiel?

Zunächst ein wichtiger Hinweis zur Terminologie: Die korrekte Bezeichnung ist100G(100 Gigabit), nicht „100 GB“. „GB“ steht für Gigabyte, eine Speichereinheit. „G“ oder „Gb“ bedeutet Gigabit, eine Übertragungsrate. Auf einigen Produktseiten wird „100 GB“ angezeigt - das ist technisch falsch, und in Datenblättern und RFPs signalisiert die Verwendung der falschen Abkürzung, dass jemand seine Hausaufgaben nicht gemacht hat.

100 Gigabit Ethernet (100GbE) wird durch IEEE 802.3ba (2010) und nachfolgende Änderungen definiert. Im Gegensatz zu 10GbE, bei dem ein einzelner Laser auf einer einzigen Wellenlänge verwendet wird, teilen die meisten 100GbE-Implementierungen das Signal aufmehrere Fahrspuren- entweder 4×25G oder 10×10G -, um einen Gesamtdurchsatz von 100G zu erreichen. Wie diese Spuren übertragen werden, hängt vollständig vom Fasertyp und dem Transceiver-Modul ab.

Fasertypen für 100G: Die Reichweitentabelle, die wirklich zählt

Dies ist die Tabelle, die die meisten Käufer benötigen, aber nur wenige Artikel bieten - maximal unterstützte Reichweite für jeden 100G-Transceivertyp auf jeder Glasfaserklasse gemäß IEEE- und MSA-Spezifikationen:

Das Mitnehmen:Mit OM3 erreichen Sie bei 100G nur 70 Meter.Das reicht in einigen Rechenzentrumsdesigns für die Oberseite-des-Racks bis zum Ende-der-Reihe aus, aber nicht für längere strukturierte Verkabelungsstrecken. OM4 erstreckt sich auf 100 Meter. Wenn Ihre Kabelanlage eine größere Reichweite haben muss, befinden Sie sich im Single-Mode-Bereich.

OM3 vs. OM4 vs. OM5: Welcher Multimode-Grad für 100G?

Bei allen drei handelt es sich um laseroptimierte Multimode-Fasern mit 50 µm Kern. Der Unterschied istmodale Bandbreite- die Fähigkeit, Hochgeschwindigkeitssignale-über Entfernungen zu übertragen:

Der praktische Rat:Wenn Sie heute ein neues Multimode-Kabel für ein 100G-Rechenzentrum ziehen, ist OM4 das Minimum. OM3 ist ein veralteter Typ, der Ihre Reichweite auf 70 Meter begrenzt. - Für einige Bereitstellungen ist das in Ordnung, aber Sie werden dadurch in die Enge getrieben, wenn die Rackdichte zunimmt und die Kabelwege länger werden.

OM5 fügt Breitbandfähigkeit für SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing) hinzu, das 4 Wellenlängen über ein einzelnes Duplex-Faserpaar sendet, anstatt 8 oder 12 Fasern über MPO-Breakout zu erfordern. Die Glasfaser kostet pro Meter mehr, aber bei Greenfield-Builds, die eine 200G/400G-Migration erwarten, kann der Duplex-Vorteil von OM5 die Gesamtverkabelungskosten erheblich senken.

Steckverbindertypen: MPO vs. LC bei 100G

Hier unterscheidet sich die 100G-Verkabelung physikalisch von der 10G-Verkabelung.

100G-SR4verwendet eineMPO-12-Anschlussmit 8 aktiven Fasern (4 Senden, 4 Empfangen) in einer einzigen Multi-{3}}Faser-Push--Schnittstelle. Dies ist ein paralleler Optikansatz - jede der 4 Spuren erhält ihr eigenes Faserpaar.

100G-SWDM4, DR1, FR1, LR4, ER4verwendenDuplex-LC-Anschlüsse- zwei Fasern, eine zum Senden, eine zum Empfangen. Das Multiplexing erfolgt innerhalb des Transceivers (Wellenlängen-Muxing für SWDM4/LR4, PAM4-Modulation für DR1/FR1).

Bei der strukturierten Verkabelung bestimmt diese Unterscheidung das Infrastrukturdesign:

Parallele Optik (MPO) dominiert derzeit den Einsatz von 100G-Rechenzentren, da SR4-Transceiver die kostengünstigste verfügbare 100G-Optik sind. Aber die Infrastrukturkosten für MPO-Trunks, -Kassetten und -Patchpanels summieren sich. Mit zunehmender Reife von SWDM4 und Single-Lambda-100G-Transceivern (DR1, FR1) und sinkenden Preisen verlagert sich die Branche in Richtung Duplex für 100G und reserviert MPO-Paralleloptiken für 400G und 800G.

Wenn Sie ein strukturiertes Verkabelungssystem aufbauen oder aktualisieren, verwenden Sie hochwertige-QualitätGlasfaseranschlüsseUndPatchkabelausgelegt für die Einfügedämpfungsbudgets, die 100G erfordert. Bei 100G zählt jedes 0,1 dB mehr als bei 10G - das Budget für den Verbindungsverlust ist geringer.

Die Migrationsfrage: 10G → 40G → 100G → 400G

Eines der intelligentesten Dinge, die Sie bei der Planung der 100G-Infrastruktur tun können, ist das Design dafürnächsteGeschwindigkeitsstufe. So funktioniert der Upgrade-Pfad normalerweise:

10G bis 100G im Multimode:Wenn es sich bei Ihrer vorhandenen Anlage um OM4 handelt, können Sie die Fasern wiederverwenden. Ersetzen Sie 10G-SFP+-Transceiver durch 100G-QSFP28-SR4, tauschen Sie LC-Patchpanels gegen MPO-Kassettenpanels aus, und schon nutzen Sie 100G auf derselben Glasfaser. OM3 funktioniert auch, aber nur bis 70 Meter.

100G bis 400G im Multimode:400G-SR8 verwendet MPO-16 mit 16 Fasern. Wenn Sie 24-Faser-MPO-Trunks für 100G installiert haben (eine bewährte Methode), haben Sie Kapazität für 400G ohne Neuverkabelung.

100 G bis 400 G im Einzel--Modus:400G-DR4 nutzt den gleichen MPO-12-Anschluss-Footprint wie 100G-SR4, jedoch im OS2-Einzelmodus-. Wenn Sie den Single---Modus von Anfang an installiert haben, erfolgt der Übergang nur für den Transceiver.

Die Lektion:Ziehen Sie mehr Fasern, als Sie heute benötigen. Ein 24-Faser-MPO-Trunk kostet geringfügig mehr als ein 12-Faser-Trunk, bietet Ihnen aber einen 400G-Migrationspfad, ohne die Kabelanlage zu berühren. Bei Singlemode-Strecken kostet die Installation von Ersatzfasern im selben Kabelkanal bei der Installation fast nichts und spart später ein Vermögen.

Installationstipps aus der Praxis

Testen Sie jede Verbindung.Bei 100G beträgt das Gesamtbudget für die Verbindungsdämpfung bei SR4 über OM4 etwa 1,9 dB -, einschließlich Kabeldämpfung, Spleißdämpfung und Steckereinfügungsdämpfung. Mit einem MPO-Stecker an jedem Ende und einem Kassetten-Breakout haben Sie vielleicht vier zusammenpassende Steckerpaare im Pfad. Bei 0,35 dB pro MPO-Verbindung (typisch) liegen Sie bereits bei 1,4 dB vor Kabelverlust. Es gibt fast keinen Spielraum. Jeder verschmutzte oder falsch ausgerichtete Anschluss verschlingt ein Budget, das ohnehin schon hauchdünn ist.

Reinigen Sie MPO-Anschlüsse sorgfältig.MPO-Ferrulen haben 8 oder 12 Faserendflächen in einem einzigen Stecker - eine kontaminierte Faser zerstört die gesamte Verbindung. Verwenden Sie einen MPO-spezifischen Ein--Klick-Reiniger und überprüfen Sie jede Aderendhülse mit einemMPO-Inspektionsumfangvor der Paarung.

Mischen Sie keine Faserqualitäten.Der Betrieb eines OM3-Patchkabels auf einer OM4-Leitung beeinträchtigt die Leistung der gesamten Verbindung zu OM3. Alle Komponenten im Kanal - Stammkabel, Patchkabel, Kassetten - müssen mindestens die gleiche Glasfaserqualität haben.

Beschriften Sie alles.Bei 100G-Dichten und MPO-Trunks, Breakout-Kassetten und Duplex-Patchkabeln im selben Schrank werden unbeschriftete Kabel zu unauffindbaren Kabeln. Beschriften Sie beide Enden jedes Kabels, jeden Panel-Anschlusses und jede Kassettenposition. Ihr zukünftiges Ich - oder der nächste Techniker, der diesen Schrank berührt -, wird es Ihnen danken.

Häufig gestellte Fragen