Kolik vláknových jader potřebuji? Průvodce počtem vláken

Počet vláken, která potřebujete, závisí na třech věcech: jakou optiku vaše zařízení používá, kolik aktivních spojení potřebujete podporovat a kolik prostoru chcete pro budoucí růst. Standardní duplexní ethernetové spojení používá dvě vlákna - jedno pro vysílání a jedno pro příjem. Ale ne každý odkaz je duplexní. Některé obousměrné transceivery fungují na jednom řetězci a paralelní-optická rozhraní, jako např.moduly založené na MPO/MTP-může vyžadovat osm, dvanáct nebo více vláken na připojení. Správným výchozím bodem je tedy vždy transceiver a konektor, nikoli kabel.

Tato příručka vás provede opakovatelnou metodou výpočtu počtu vláken, která skutečně potřebujete -, ať už propojujete malou kancelář, páteř budovy nebo datové centrum.

Co znamená Fibre Core Count?

Počet jader vláken je celkový počet jednotlivých optických vláken svázaných uvnitř jednoho pláště kabelu. 2-žilový kabel pojme dvě vlákna. Dvanáctižilový kabel pojme dvanáct. 48žilový kabel pojme čtyřicet osm. Číslo udává, kolik nezávislých optických cest kabel poskytuje.

To není totéž jako velikost jádra vlákna. Velikost jádra - měřená v mikrometrech - se vztahuje k průměru světelného-středu každého vlákna.Jednovidové vláknomá menší jádro (kolem 9 µm), zatímcovícevidové vláknopoužívá větší jádro (50 µm nebo 62,5 µm). Volba mezi singlemode a multimode je samostatným rozhodnutím než volba počtu vláken v kabelu.

Simplex, Duplex a Multifiber: Proč na tom záleží

Než začnete něco počítat, musíte vědět, jaký typ odkazu vytváříte:

• Duplexní odkazypoužijte dvě vlákna - jedno pro vysílání (Tx) a jedno pro příjem (Rx). Toto je standardní konfigurace pro většinu připojení 1G a 10G EthernetLC konektoryneboSC konektory.
• Simplexní nebo obousměrné (BiDi) odkazypřenášet jak vysílací, tak přijímací provoz přes jediné vlákno pomocímultiplexování vlnových délek-v rámci obousměrného transceiveru. To snižuje počet pramenů na polovinu, ale vyžaduje kompatibilní optiku na obou koncích.
• Paralelní-odkazy optikypoužívat více vláken současně. Například standard IEEE 802.3ba definuje 40GBASE-SR4, který vysílá přes čtyři vlákna a přijímá přes čtyři vlákna - celkem osm aktivních vláken - přesMPO/MTP konektor. Standard 100GBASE-SR4 (definovaný vIEEE 802.3bm-2015) také používá osm aktivních vláken přes rozhraní MPO-12.

Pokud předpokládáte, že každý spoj potřebuje přesně dvě vlákna, budete podpočítávat pro paralelní-optická prostředí a nadhodnotit pro BiDi nasazení. Vždy nejprve ověřte datový list transceiveru.

Jak zjistit počet vláken: Krok za krokem

Krok 1: Identifikujte transceiver a typ konektoru

Zkontrolujte dokumentaci k zařízení pro každý port, který plánujete připojit. 1G SFP s LC duplexním rozhraním potřebuje dvě vlákna na spoj. 40G QSFP+ s optikou SR4 potřebuje osm vláken na spoj přes konektor MPO. BiDi SFP potřebuje pouze jeden. Než přejdete k dalšímu kroku, zdokumentujte každý typ odkazu.

Krok 2: Počítání aktivních optických spojů

Uveďte všechna{0}}bodová{1}}spojení ve svém návrhu -, nejen počet zařízení. Přepínač s 24 porty automaticky nevyžaduje 48 vláken. Některé porty mohou být měděné, některé nevyužité a uplinky mají často jinou optiku než přístupové porty. Počítejte individuálně plánovaná připojení a jejich požadavky na vlákna.

Například: deset duplexních LC linek (20 vláken) plus dvě uplinky 40G SR4 (16 vláken) se rovná 36 aktivním vláknům -, o které byste přišli, pokud byste napočítali pouze dvanáct zařízení a vynásobili dvěma.

Krok 3: Přidejte náhradní vlákna

Vybudovat kabelovnu s nulovou volnou kapacitou je riskantní. Během instalace nebo budoucí údržby se vlákna mohou poškodit. TheAsociace optických vláken (FOA)doporučuje zahrnout při specifikaci kabelu další vlákna, aby se zohlednilo poškození instalace a budoucí doplňky. Pokyny FOA pro návrh sítě konkrétně poznamenávají, že nákup kabelu s několika vlákny navíc umožňuje poškození v místech spojování nebo zakončení, aniž by došlo k zásadním přepracováním.

Běžným praktickým cílem je udržet počáteční využití na nebo pod 70–80 % celkového počtu pramenů kabelu a ponechat 20–30 % na růst, přesměrování nebo opravu.

Krok 4: Zaokrouhlete nahoru na standardní počet kabelů

Vláknové kabely se vyrábějí ve standardních počtech vláken - obvykle 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, 96 a 144. Volné-trubkové kabely jsou obvykle sestaveny kolem 12vláknových skupin trubek a ploché kabely jsou obvykle uspořádány do 12vláknových plochých kabelů. Konektivita MPO/MTP je navržena kolem 8vláknových a 12vláknových rozhraní, takže násobky 12 jsou zvláště praktické pro strukturovanou kabeláž.

Jakmile budete znát počet aktivních vláken a náhradních, zaokrouhlete na další standardní počet, který váš ukončovací hardware a distribuční panely mohou podporovat. Volba nestandardního počtu -často vede ke zpoždění při získávání zdrojů a komplikacím s ukončením.

Krok 5: Faktor v omezení cesty a budoucí migraci

Technicky dostačující počet kabelů může být stále špatnou-dlouhodobou volbou. Zvažte, zda bude vedení nebo cesta znovu otevřena -, pokud jsou instalační práce již naplánovány a cesta má místo. Postoupit k dalšímu standardnímu počtu je často nákladově-efektivnější než později tahat druhý kabel.

Zvažte také scénáře migrace. Pokud váš současný návrh používá duplexní 10G spojení, ale je pravděpodobný budoucí upgrade na 40G nebo 100G paralelní optiku, výběrem 12vláknového nebo 24vláknového kabelu se nyní můžete vyhnout překabelování, až přijde čas. Standardy strukturované kabeláže odANSI/TIA-568jsou navrženy tak, aby poskytovaly komerční kabeláž životnost minimálně deset let, takže plánování dopředu je součástí záměru normy.

Rychlá{0}}referenční tabulka počtu vláken

Běžné počty vláken a jejich umístění

2jádrový a 4jádrový

Tyto nízké počty fungují pro jednotlivé propojovací kabely typu point-to-point a jednoduchá připojení zařízení. 2jádrovývláknový patch kabelje standard pro připojení jednoho duplexního portu k propojovacímu panelu nebo jinému zařízení. Čtyřžilový kabel poskytuje duplexní spojení se dvěma náhradními prameny nebo podporuje dvě nezávislá simplexní připojení.

Tyto počty mají smysl, když kabel obsluhuje jediné spojení a nesdílí cestu s jinou infrastrukturou.

6jádrový a 8jádrový

6-žilový kabel zvládne tři duplexní linky nebo poskytne volnou kapacitu pro jedno nebo dvě linky s prostorem pro budoucí přidání. 8-jádrový kabel je přímo zarovnán s 8{10}}vláknovou plochou paralelní optiky 40GBASE-SR4 a 100GBASE-SR4, takže je praktický pro krátké trasy, které obsluhují jediné vysokorychlostní připojení bez použití plného 12jádrového vedení.

V praxi se 8-žilové kabely často používají v prostředích MPO, kde kabel obsluhuje přesně jeden paralelní optický spoj.

12jádrový

Seskupení 12-vláknových vláken je základním stavebním kamenem infrastruktury optických kabelů. Volné trubkové kabely seskupují vlákna do trubic po 12. Ploché kabely používají 12vláknové pásky.konektory MPO-12jsou standardním rozhraním pro paralelní optiku 40G a 100G. Volba 12jádrového kabelu znamená, že váš kabel je v souladu s prakticky každým hlavním ekosystémem připojení, od propojovacích panelů až po kmenové sestavy.

U malé páteřní sítě strukturované kabeláže - například připojení telekomunikační místnosti k podlahovému distribučnímu bodu pomocí pěti nebo šesti duplexních spojů - 12-jádrem vám poskytne pracovní kapacitu a smysluplný prostor pro přidávání a změny.

24jádrový

24-žilový kabel zdvojnásobuje kapacitu 12jádrového kabelu, přičemž zůstává v rámci stejných výrobních a ukončovacích standardů. Tento počet je běžnou volbou pro budování páteřních sítí, mezipatrových spojů a scénářů, kde cesta podporuje pouze jeden kabel, ale musí během své životnosti obsluhovat více typů spojů.

Dvacet{0}}čtyř vláken může podporovat až dvanáct duplexních připojení, tři propojení 40G/100G SR4 nebo různé kombinace duplexních a paralelních -optických portů - s volnou kapacitou v každém případě.

48jádrový, 72jádrový, 96jádrový a další

Vyšší počet slouží sdíleným cestám, páteřním sítím-k{1}}budování, datovému centru{2}}k{3}}řadám a distribuci kampusů. V těchto počtech se samotný kabel stává sdíleným infrastrukturním aktivem spíše než připojením ke konkrétnímu zařízení. Plánování v tomto měřítku obvykle zahrnuje koordinaci sspojové uzávěry, propojovací panely s vysokou-hustotou aMPO kufrové kabelové systémynavržený pro postupné nasazení.

Tyto kabely s vyšším{0}}počtem dávají ekonomický smysl, když náklady na instalační práci a výstavbu trasy převažují nad přírůstkovými náklady na materiál na další vlákna.

Zpracované příklady

Příklad 1: patro malého podniku s 10 duplexními linkami

Společnost potřebuje propojit telekomunikační místnost s deseti přístupovými body-kancelářské oblasti, všechny pomocí 1G SFP transceiverů s LC duplexními konektory.

• Aktivní vlákna: 10 článků × 2 vlákna=20 vláken
• Náhradní cíl (zhruba 20 %): 4–5 dalších vláken
• Celková potřeba: přibližně 24–25 vláken
• Doporučený kabel: 24žilový

Výběr 24žilového kabelu pokryje všechna aktivní spojení s malou vyrovnávací pamětí pro budoucí rozšíření. Volba přesně 20 vláken by ponechala nulovou rezervu a není k dispozici jako standardní počet kabelů.

Příklad 2: Řádek datového centra-k{2}}řádku se smíšenými 10G a 40G

Řádkové propojení datového centra potřebuje osm 10G duplexních LC spojů a dva 40G SR4 spoje.

• Spojení 10G: 8 × 2 vlákna=16 vláken
• Spojky 40G SR4: 2 × 8 vláken=16 vláken
• Aktivní celkem: 32 vláken
• Náhradní cíl: 8–10 vláken
• Doporučený kabel: 48žilový

48-jádrový kabel poskytuje prostor pro stávající propojení plus kapacitu pro budoucí upgrade – například přidání dalších 40G připojení nebo migraci na 100G SR4 bez překabelování cesty.

Příklad 3: Budování páteřní sítě s plánovanou migrací na 100G

Páteř kampusu v současné době provozuje 10G duplexní spojení mezi budovami, ale předpokládá přechod na 100G paralelní optiku během tří až pěti let.

• Aktuální aktivní vlákna: 6 duplexních spojů × 2=12 vláken
• Budoucí spoje 100G SR4 (odhad): 4 × 8=32 vlákna
• Kombinovaná potřeba s náhradními: přibližně 40–44 vláken
• Doporučený kabel: 48-žilový (nebo 72-žilový, pokud cesta nebude znovu otevřena)

V páteřních scénářích, kde je opětovné vytahování kabelů drahé nebo rušivé, je předimenzování při počáteční instalaci obvykle lepším ekonomickým rozhodnutím.

Běžné chyby, kterým je třeba se vyhnout

Počítání zařízení místo odkazů.48portový přepínač nepotřebuje vždy 96 vláken. Mnoho portů může být měděných, některé nemusí být obsazeny a uplinky často používají jinou optiku. Počítejte skutečné optické spoje, nikoli popisky portů.

Za předpokladu, že každý spoj potřebuje dvě vlákna.BiDi transceivery používají jedno vlákno na spoj. Paralelní-optické moduly používají osm, dvanáct nebo více. Počet vláken na spoj se liší podle typu transceiveru.

Ignorování rozdílu mezi propojovacími kabely a páteřními kmeny.Propojovací kabel obvykle obsluhuje jedno připojení - 2 vláken je normální. Páteřní kmen obsluhuje mnoho připojení přes sdílenou cestu a měl by být dimenzován s vestavěnou volnou kapacitou.

Nákup přesného minima.Pokud je cesta již otevřena a práce je již naplánována, přírůstkové náklady na několik dalších vláken v kabelu jsou malé ve srovnání s náklady na pozdější vytažení nového kabelu. ThePrůvodce designem FOAkonkrétně doporučuje nákup kabelu s dodatečnými vlákny, aby se zabránilo přepracování způsobenému poškozením v místech spojů nebo zakončení.

Výběr nestandardních{0}}počtů.Lichý počet vláken (například 10 nebo 18) může způsobit problémy se sourcingem, ukončovacím hardwarem a kompatibilitou konektorů. Standardní počty jako 12, 24 a 48 odpovídají stávajícímu panelu, adaptéru ainfrastruktura MPO trunk.

Jednoduchý vzorec pro odhad počtu vláken

Pro většinu podnikových aplikací a aplikací datových center poskytuje tento výpočet spolehlivý počáteční odhad:

Doporučený počet kabelů= (Součet aktivních vláken na všech linkách) ÷ 0,7, zaokrouhleno nahoru na nejbližší standardní počet kabelů (12, 24, 48, 72, 96, 144).

Dělitel 0,7 zabuduje zhruba 30 % volné kapacity. Pro prostředí, kde je opětovné vytažení kabelu snadné a levné, můžete použít 0,8 (20 % náhradní). Pro kritickou infrastrukturu nebo cesty, které nebudou znovu otevřeny, použijte 0,6 (40 % rezervy).

Toto je plánovací odhad, nenahrazuje detailní návrh. Vždy ověřte, zda splňuje požadavky transceiveru a koordinujte s dodavatelem kabeláže dostupné standardní počty.

Jak standardy a průmyslová praxe utvářejí výběry počtu vláken

Rozhodnutí o počtu vláken neprobíhají izolovaně. Jsou utvářeny standardy strukturované kabeláže a ekosystémy dodavatelů, na které spoléhá většina instalací.

TheStandard ANSI/TIA-568.3-E(publikováno v září 2022) definuje požadavky na komponenty kabeláže z optických vláken pro komerční budovy, včetně metod polarity (typy A, B, C, U1 a U2) pro konektory pole. Jeho minimální počet páteřních vláken pro multimode i singlemode jsou dvě vlákna na port. Tyto standardy jsou navrženy pro duplexní a maticové připojení postavené na 12vláknovém MPO stopě.

Na straně vybavení,Datový list QSFP-100G společnosti Ciscoukazuje rozsah optiky dostupné pouze pro 100G: některé používají duplexní LC (100GBASE{2}}LR4), některé používají MPO-12 s 8 aktivními vlákny (100GBASE-SR4) a některé používají paralelní single{12}}režim s 12 vlákny (100GBASE-PSM4). Každý z nich vytváří jiný požadavek na počet vláken ze stejné nominální rychlosti 100G.

To je důvod, proč musí před každým počítáním vláken proběhnout krok 1 - identifikující transceiver -.