Zarówno OM3, jak i OM4 to światłowody wielomodowe zoptymalizowane pod kątem lasera 50/125 µm. OM4 oferuje wyższą szerokość pasma modalnego (4700 MHz·km w porównaniu z 2000 MHz·km) i większy zasięg. Jeśli odległość 10GbE wynosi poniżej 300 metrów, OM3 działa dobrze. Planujesz łącza 40G lub 100G o długości przekraczającej 100 metrów? OM4 jest warty skromnej premii.
Prawdziwe ramy decyzyjne
Zanim przejdziemy do specyfikacji, oto logika, przez którą przeprowadzamy klientów, gdy pytają „OM3 czy OM4?”
- 10GbE, zasięg poniżej 300 m, budżet ma znaczenie:OM3. Nie ma różnicy w wydajności przy tej prędkości i dystansie.
- 10GbE, działa na dystansie 300–550 m:OM4. Jest to jedyny poziom prędkości, na którym większy zasięg OM4 faktycznie ma znaczenie w przypadku sieci 10G.
- 40GbE lub 100GbE, działa na dystansie poniżej 100 m:Albo działa. OM3 oszczędza koszty; OM4 dodaje margines.
- 40GbE lub 100GbE, zasięg 100–150 m:OM4. OM3 nie sprawi, że będzie to niezawodne.
- Dowolna aplikacja wielomodowa na dystansie powyżej 500 m:Przestań porównywać OM3 i OM4. Potrzebujesz światłowodu jedno-modowego.
Dotyczy to prawdopodobnie 90% decyzji. W pozostałej części tego artykułu wyjaśniono, dlaczego istnieją takie wartości graniczne i gdzie przypadki brzegowe stają się trudne.
Czym właściwie różni się między OM3 i OM4
Obydwa włókna mają ten sam rdzeń 50 µm, tę samą powłokę 125 µm, tę samą osłonę wodną (zwykle) i tę samą kompatybilność złączy. Są produkowane zgodnie ze standardami ISO 11801 i zoptymalizowane pod kątem laserów VCSEL 850 nm. Z zewnątrz są identyczne.
Różnica tkwi w środku: jak ściśle gradient współczynnika załamania światła jest kontrolowany podczas produkcji. Węższe tolerancje OM4 zmniejszają dyspersję modową-rozrzut czasowy pomiędzy różnymi ścieżkami światła przechodzącymi przez światłowód. Mniejsze rozproszenie oznacza wyższą efektywną szerokość pasma modalnego (EMB): 4700 MHz·km dla OM4 w porównaniu z 2000 MHz·km dla OM3.
Ta liczba przepustowości przekłada się bezpośrednio na obsługiwany dystans przy danej prędkości. Większa przepustowość=większy zasięg, zanim jakość sygnału ulegnie pogorszeniu.
Ograniczenia odległości według prędkości: liczby, które mają znaczenie
Tutaj większość artykułów jest niechlujna. Powiedzą ci: „OM3 robi 100 m przy 100 G, OM4 robi 150 m” i tak to zostawią. Ale 100 Gigabit Ethernet to nie jedna rzecz,-to wiele standardów warstwy fizycznej z różnymi wymaganiami dotyczącymi światłowodów.
1 Gigabit i 10 Gigabit Ethernet
Przy 1GbE (1000BASE-SX) zarówno OM3, jak i OM4 osiągają zasięg 1000 metrów. Żadnej znaczącej różnicy.
W przypadku 10GbE (10GBASE-SR) luka się otwiera:
- OM3: 300 metrów
- OM4: 400 metrów (specyfikacja standardowa), do 550 metrów przy-wysokiej jakości światłowodzie i czystych połączeniach
Większość korporacyjnych sieci 10GbE mieści się na długości znacznie poniżej 300 metrów, więc OM3 radzi sobie z nimi bez problemu. Strefa 300-400 m to miejsce, w którym OM4 faktycznie zarabia na życie przy tej prędkości.
40-gigabitowy Ethernet (40GBASE-SR4)
W sieci 40GbE zastosowano optykę równoległą: cztery linie 10G przesyłane czterema włóknami w każdym kierunku, co wymaga 8-włóknowegoPołączenie MTP/MPO.
- OM3: 100 metrów
- OM4: 150 metrów
100 Gigabit Ethernet: dwa różne zwierzęta
Tutaj dochodzi do zamieszania. „Wielomodowy tryb 100G” może oznaczać dwie bardzo różne rzeczy:
100GBASE-SR4wykorzystuje cztery linie o szybkości 25 Gb/s każda i wymaga 8-włóknistego złącza MPO (ten sam interfejs fizyczny co 40GBASE-SR4). Limity odległości:
- OM3: 70 metrów
- OM4: 100 metrów
100GBASE-SR10wykorzystuje dziesięć linii o szybkości 10 Gb/s każda i wymaga 24-włóknowego złącza MPO. Limity odległości:
- OM3: 100 metrów
- OM4: 150 metrów
SR4 jest znacznie bardziej powszechny w obecnych wdrożeniach, ponieważ zużywa mniej włókien i jest zgodny z formatami transceivera QSFP28. SR10 istnieje, ale jego zastosowanie jest ograniczone. Kiedy ktoś mówi „100G w trybie wielomodowym”, prawie zawsze ma na myśli SR4, co oznacza, że OM3 osiąga maksimum na 70 metrach, a nie 100.
Widzieliśmy klientów, którzy specyfikowali OM3 dla łączy 100G, zakładając zasięg 100-metrów, a potem odkryli, że ich przebieg na 85 metrów nie dał certyfikatu. Jeśli wdrażasz 100GBASE-SR4, potraktuj 70 metrów jako sufit OM3 i odpowiednio zaplanuj.
Błąd, który widzimy najczęściej
Klienci boją się OM3 i OM4, gdy prawdziwym problemem jest coś zupełnie innego.
Z naszego doświadczenia wynika, że ten gatunek włókna rzadko powoduje problemy z wdrażaniem. Co powoduje problemy:
- Niedopasowanie polaryzacji MPO.Metoda A, B czy C? Niewłaściwa polaryzacja zabija łącze niezależnie od typu włókna.
- Brudne złącza.Drobinka kurzu na tulejce MPO powoduje większe straty niż różnica między specyfikacjami tłumienia OM3 i OM4.
- Przypadkowe mieszanie rodzajów włókien.Ktoś podłącza kabel OM3 do magistrali OM4 lub, co gorsza, łączy światłowód 50 µm ze starszą infrastrukturą OM1 62,5 µm. Niedopasowanie rdzenia (nie stopnia) powoduje utratę 3-4 dB.
- Niedopasowanie prędkości transceivera/światła światłowodowego.Podłączanie nadajnika-odbiornika-tylko 10G do łącza zaprojektowanego dla równoległej optyki 40G, a następnie zastanawianie się, dlaczego to nie działa.
Jeśli budujesz nowy budynek, wybierz jeden gatunek włókna i ujednolic go. OM4 kosztuje nieco więcej, ale eliminuje obawy związane z odległością w przypadku aktualizacji 40G/100G. Jeśli dodajesz coś do istniejącej infrastruktury OM3, trzymaj się OM3, chyba że jesteś pewien, że potrzebujesz dodatkowego zasięgu.-Miksowanie i tak pogarsza całą ścieżkę do wydajności OM3.
Kiedy całkowicie pominąć tryb wielomodowy
Oto nasza rada, która dla dostawcy włókien może wydawać się sprzeczna z intuicją: czasami odpowiedzią nie jest OM3 ani OM4. Jest to tryb pojedynczy-.
Światłowód wielomodowy istnieje, ponieważ jest tańszy w zakańczaniu i historycznie wymaga tańszych transceiverów. Jednak ta różnica w kosztach zmniejszyła się.. 10Jednomodowe-moduły G SFP+ kosztują obecnie tylko nieznacznie więcej niż ich wielomodowe odpowiedniki. Tryb pojedynczy- zapewnia:
- Odległości mierzone w kilometrach, a nie metrach
- Jasna ścieżka aktualizacji do 25G, 40G, 100G, 400G bez ograniczeń odległości
- Żadnych pomyłek OM3/OM4/OM5-Pojedynczy-tryb OS2 po prostu działa
Jeśli odległość między budynkami przekracza 300 metrów lub jeśli instalujesz nową sieć szkieletową kampusu, która musi wytrzymać 15+ lat, tryb jedno-często ma większy sens niż próba maksymalnego rozciągnięcia trybu wielomodowego. Nieco wyższy koszt transiwera zapewnia elastyczność, której tryb wielomodowy nie jest w stanie dorównać.
To powiedziawszy, w przypadku połączeń-głównych centrum danych, łączy-serwera z-przełącznikiem i większości-połączeń wewnątrz budynków, tryb wielomodowy pozostaje-opłacalny i praktyczny. Tylko nie wciskaj go tam, gdzie nie pasuje.
Tłumienie: problem drugorzędny
Włókno OM3 określa maksymalne tłumienie na poziomie 3,5 dB/km przy 850 nm. OM4 poprawia to do 3,0 dB/km. Różnica 0,5 dB/km wydaje się znacząca, ale przy typowych odległościach wielomodowych (poniżej 300 metrów) przekłada się to na ułamki decybeli-mniejsze niż różnice między połączeniami złączy.
Tłumienie ma większe znaczenie w przypadku obliczeń budżetu łącza w instalacjach marginalnych. Jeśli OM3 zbliża się do limitu 300-metrów w sieci 10GbE z wieloma punktami połączeń, liczy się każdy ułamek dB. Jednak w przypadku większości standardowych wdrożeń różnica w szerokości pasma/odległości pomiędzy OM3 i OM4 jest bardziej istotna przy podejmowaniu decyzji niż tłumienie.
Identyfikacja światłowodów w istniejących instalacjach
Szybka wersja: OM3 i OM4 tradycyjnie używają kurtek wodnych. Niektórzy producenci używają obecnie „Erika Violet” (fioletowy-odcień magenty) specjalnie dla OM4, ale przyjęcie jest niespójne-zwłaszcza w Ameryce Północnej, gdzie wiele OM4 nadal jest dostarczanych w kolorze wodnym.
Jeśli chcesz zidentyfikować nieoznakowany kabel: sprawdź wydrukowane oznaczenia na osłonie (producenci drukują typ włókna w regularnych odstępach czasu) lub wyciągnij dokumentację. Sam kolor wizualny nie jest niezawodny, chyba że wiesz, że instalator postępował zgodnie z konwencją fioletu.
A co z OM5?
OM5 (szerokopasmowy światłowód wielomodowy) obsługuje multipleksację z podziałem długości fali krótkofalowej w zakresie 850-953 nm. Umożliwia wyższą łączną przepustowość poprzez uruchamianie wielu długości fal w tej samej parze włókien, co jest przydatne w zastosowaniach 100G i 400G z wykorzystaniem optyki SWDM.
W przypadku większości obecnych wdrożeń OM5 jest przesadą. Jest wstecznie kompatybilny z OM3/OM4 w standardzie 850 nm, więc sprawdza się jako przyszłościowy wybór-w przypadku wzrostu popularności SWDM. Ale dzisiaj praktyczna decyzja pozostaje OM3 kontra OM4. Nie przekazujemy OM5, chyba że klient ma określone wymagania dotyczące SWDM.
Rzeczywistość kosztowa
OM4 ma wyższą cenę w porównaniu z OM3, ale różnica nie jest drastyczna w przypadku kabli krosowych i krótkich zestawów-czasami różnica wynosi zaledwie kilka procent. Premia jest bardziej zauważalna w przypadku długich kabli miejskich i zamówień o dużej-ilości.
Tam, gdzie kalkulacja kosztów staje się interesująca: jeśli większy zasięg OM4 wyeliminuje potrzebę stosowania pośredniej ramy dystrybucyjnej lub umożliwi połączenie dwóch pomieszczeń ze sprzętem w jedno, premia za okablowanie zwróci się wielokrotnie. I odwrotnie, jeśli wszystkie Twoje przebiegi mieszczą się w granicach OM3, dodatkowe płacenie za niewykorzystane możliwości nie ma sensu.
Zazwyczaj zalecamy: tworzenie nowych centrów danych w oparciu o standard OM4; istniejąca infrastruktura OM3 pozostaje OM3, chyba że określone łącze wymaga większego zasięgu; budżetowe-projekty o ograniczonym budżecie i przebiegi poniżej 100 milionów mogą bezpiecznie wybrać OM3.
Prawdziwe scenariusze projektów, które przepracowaliśmy
Kilka przykładów z rzeczywistych rozmów z klientami ilustrujących, jak to się dzieje:
Scenariusz 1: Modernizacja sieci magazynowej.Firma logistyczna musiała podłączyć nowe przełączniki 10GbE w centrum dystrybucyjnym o powierzchni 180 000 stóp kwadratowych. Najdłuższy bieg: 140 metrów. Ich wykonawca zacytował OM4 „w celu-przyszłego sprawdzenia”. Nasze zdanie: OM3 wygodnie obsługuje 10GbE w odległości 300 metrów. O ile nie planują sieci 40G/100G w ciągu najbliższych 5 lat (nie planowały), OM4 zwiększa koszty bez korzyści. Wybrali OM3 i zaoszczędzili 12% na okablowaniu.
Scenariusz 2: Tkanina grzbietowa-centrum danych.Dostawca kolokacji tworzący nowe moduły z 100GBASE-SR4 pomiędzy przełącznikami typu Spine i Leaf. Średni bieg: 65 metrów, najdłuższy: 95 metrów. Początkowo określili OM3, zakładając limit „100 metrów”, który widzieli w różnych artykułach. Problem: 100GBASE-SR4 na OM3 osiąga maksymalną odległość 70 metrów. Ich biegi na 95 metrów nie potwierdzałyby tego. Przełączono na OM4 (limit 100 metrów dla SR4), problem rozwiązany.
Scenariusz 3: Wymiana szkieletu kampusu.Uczelnia zastępująca starzejącą się infrastrukturę OM1 pomiędzy budynkami. Niektóre biegi przekraczały 400 metrów. Zapytali o OM4, aby zmaksymalizować odległość wielomodową. Nasza rada: na 400+ metrach walczysz z fizyką wielomodową. Światłowód jednomodowy OS2 kosztuje nieco więcej w przypadku transiwerów, ale zapewnia im zasięg w skali-km i ścieżkę modernizacji trwającą 20-lat. Przeszli na tryb jedno-dla połączeń między-budynkami, zachowali tryb wielomodowy na potrzeby dystrybucji wewnątrz budynków.
Przykłady te mają wspólny wątek: prawidłowa odpowiedź zależy od rzeczywistych wymagań dotyczących odległości i realistycznych harmonogramów modernizacji, a nie teoretycznych scenariuszy „co by było, gdyby”.
Uwagi dotyczące złączy i zakończeń
Zarówno OM3, jak i OM4 korzystają z identycznego sprzętu terminującego.Złącza LCdominują nowoczesne instalacje dla połączeń typu duplex;Złącza MTP/MPOobsługuje optykę równoległą dla 40G i 100G. Zespoły zakończone-fabrycznie zapewniają bardziej stałą wydajność w zakresie strat niż terminacje terenowe-w przypadku wdrażania łączy o dużej-szybkości,-zakończone wstępnieKable trunkowe i breakoutowe OM4 MTPzmniejszyć zmienne instalacyjne.
Jedna uwaga praktyczna: w przypadku równoległej optyki 40G/100G sprawdź, czy typ polaryzacji MPO (metoda A, B lub C) jest zgodny między kablami głównymi a sprzętem. Błędy polaryzacji powodują awarie łącza, które nie mają nic wspólnego z klasą włókna.
Często zadawane pytania
P: Czy mogę mieszać OM3 i OM4 w tym samym łączu?
Odp.: Tak, są fizycznie kompatybilne (ten sam rdzeń 50 µm). Ale łącze działa zgodnie ze specyfikacjami OM3-otrzymujesz limity odległości OM3 niezależnie od tego, ile OM4 znajduje się na ścieżce. Jeden kabel krosowy OM3 w układzie obejmującym-OM4 ogranicza całość.
P: Moje łącze 100G ma 90 metrów. OM3 czy OM4?
O: Jeśli jest to 100GBASE-SR4 (typowy), OM3 obsługuje tylko 70 metrów. Potrzebujesz OM4. Jeśli w jakiś sposób używasz 100GBASE-SR10, OM3 osiąga 100 metrów-ale SR10 jest rzadkie. Załóżmy, że jest to SR4, chyba że wiesz inaczej.
P: Czy powinienem zastąpić działającą infrastrukturę OM3 OM4?
Odp.: Zwykle nie. Jeśli OM3 spełnia Twoje aktualne wymagania dotyczące prędkości i dystansu, wymiana zwiększa koszty bez korzyści. Rozważ OM4 w przypadku nowych dodatków lub podczas aktualizacji do prędkości, w których limity OM3 stają się ograniczające.
P: Jaka jest rzeczywista różnica w cenie?
Odp.: W przypadku kabli krosowych: minimalne, często poniżej 10%. W przypadku kabli magistralnych: OM4 działa o około 15–30% wyżej, w zależności od długości i liczby włókien. Wartość procentowa ma mniejsze znaczenie niż to, czy dodatkowy zasięg ma praktyczną wartość dla Twojego wdrożenia.
P: Czy OM4 wymaga różnych transceiverów?
O: Nie. Urządzenia nadawczo-odbiorcze nie znają jakości światłowodu ani nie przejmują się nim.-Nieważne, że transmitują i odbierają światło o długości fali 850 nm. Rodzaj światłowodu określa, jak daleko światło dociera niezawodnie, a nie jakiego transiwera używasz.
Dolna linia
OM3 pozostaje solidnym wyborem w przypadku wdrożeń 10GbE w promieniu 300 metrów-, co obejmuje większość scenariuszy korporacyjnych sieci LAN. OM4 uzasadnia swoją premię, gdy wdrażasz łącza 40G/100G, gdy przebiegi przekraczają limity odległości OM3 lub gdy potrzebujesz zapasu dla przyszłych ulepszeń prędkości bez konieczności ponownego okablowania.
Większymi błędami nie jest wybieranie złej oceny. Wymuszają tryb wielomodowy tam, gdzie tryb pojedynczy- ma większy sens, mieszając niekompatybilne typy włókien lub pomijając polaryzację MPO w równoległych wdrożeniach optyki. Popraw je, a decyzja OM3/OM4 stanie się prosta.
Potrzebujesz pomocy w określeniu specyfikacji światłowodu dla konkretnego projektu? Nasz zespół techniczny może sprawdzić Twoje wymagania dotyczące odległości i zalecić odpowiednią kombinacjętypy włókien wielomodowych, konfiguracje złączy i zespoły magistrali/połączeń.
