Когда следует выбирать волокно вместо витой пары (медь)

В наши дни и оптоволокно, и витая пара поддерживают 1000BASE-T и 10GBASE-T, но когда вы выбираете одно из другого? Очевидным является максимальная длина кабеля, но каковы другие факторы, которые могут прийти на ум при выборе.

Существует достаточно большое количество факторов, которые необходимо учитывать, и также важно признать, что не все волокна одинаковы, как не все витые пары одинаковы. Вот несколько вещей, которые происходят со мной. Конечно, они могут варьироваться в зависимости от окружающей среды.

Волокно: Максимально большие расстояния, в зависимости от спецификации и пропускной способности. Нет электромагнитных помех. Однако обратите внимание, что волокно выпускается в большом количестве сортов, и планирование на будущее может быть несколько более сложным.

Медь: короче максимальные расстояния на ссылку. Подвержен электромагнитным помехам. Меньшее количество классов / вариаций (но все же имейте это в виду!), Что означает меньшее количество несчастных случаев, когда команда развертывания берет неправильную катушку (забавную историю см. Ниже). Поддерживает питание через Ethernet.

Забавная история: В конкретном графстве в западном штате есть волоконно-оптическая сеть, которая начиналась как система управления для их гидроэлектростанций. Со временем они обнаружили, что им не нужно почти столько оптоволокна, сколько было заложено для этого, и поэтому они разделили многие нити и использовали его для построения сети в масштабах всего округа, соединяющей дома и предприятия с интернет-провайдерами и телефонными компаниями. Конечно, одномодовое волокно использовалось для более длинных передач, а многомодовое - для коротких.

Поэтому, когда они работали на более длинных участках, чтобы соединить города и поселки с этой новой сетью, команда, управляющая оптоволоконным кабелем, взяла неправильную катушку и запустила многомодовое оптоволокно на всех этих междугородних линиях. Команда была совершенно недовольна, когда узнала, что им придется заново проверять все волокна! Мораль этой истории: будьте очень осторожны, чтобы все знали, какие сорта клетчатки идут куда ...

В то время как большинство других ответов говорили о пределах длины, проблемах помех и все они правильные. Одним из важных факторов при выборе кабеля является скорость сети и устройства, которые вы планируете использовать.

Общие спецификации для доступных в настоящее время скоростей сети Ethernet следующие

1. Медный кабель витой пары
   • Категория 5е
     • Сети 10/100 / 1000BASE-T (т. Е. Скорости до гигабит) могут работать на кабелях длиной до 100 м
     • 10GBASE-T Сети не могут быть запущены на этих кабелях.
   • Категория 6
     • Сети 10/100 / 1000BASE-T могут работать на кабелях длиной до 100 м
     • Сети 10GBASE-T могут работать на кабелях длиной от 37 до 50 м. (Это предельное значение является диапазоном, потому что оно зависит от среды чужеродных перекрестных помех)
   • Категория 6А
     • Сети 10/100 / 1000BASE-T и сети 10GBase-T могут работать на кабелях длиной до 100 м
2. Волоконно-оптический кабель
   • Пределы расстояния и скорости волоконно-оптического кабеля сильно зависят от типа приемопередатчиков, используемых на концах кабеля. Я суммирую некоторые из «идеальных» комбинаций здесь, вы можете посмотреть все возможные спецификации ссылок здесь
   • Одномодовый оптоволоконный кабель (SMF)
     • Гигабит до 5 км с трансиверами 1000Base-LX
     • 10G поддерживается до 40 км с приемопередатчиками 10GBASE-E
     • 40G поддерживается до 10 км с приемопередатчиками 40GBASE-LR4
     • 100G поддерживается до 10 км с приемопередатчиками 100GBASE-LR4
     • SMF широко используется для дальних перевозок, где установленное волокно обычно используется более 25 лет. Это один из самых перспективных стандартов.
   • Многомодовые оптоволоконные кабели
     • Кабели класса OM1 и OM2
       • Гигабит до 550 м с модулями 1000Base-LX.
       • 10G поддерживается до 300 м с модулями 10GBASE-LX4.
       • 40G и 100G не поддерживается.
     • Кабели класса OM3
       • Гигабит до 550 м с модулями 1000Base-LX.
       • 10G поддерживается до 300 м с модулями 10GBASE-LX4.
       • 40G поддерживается до 100 м с модулями 40GBASE-SR4.
       • 100G поддерживается до 100 м с модулями 100GBASE-SR10.
     • Кабели класса OM4
       • Гигабит до 550 м с модулями 1000Base-LX.
       • 10G поддерживается до 300 м с модулями 10GBASE-LX4.
       • 40G поддерживается до 125 м с модулями 40GBASE-SR4.
       • 100G поддерживается до 125 м с модулями 100GBASE-SR10.

Теперь, помня об этих спецификациях, я бы выбрал кабель, который будет поддерживать текущие требования сети, но при этом иметь достаточные возможности для расширения. Важно выбрать среду, которая будет поддерживать достаточный рост, потому что обычно замена коммутаторов или модулей на обоих концах канала связи - это всего лишь работа одного / двух человек, в то время как запуск нового кабеля для обновления очень трудоемок и может стоить много деньги в сравнении.

Позвольте мне также перечислить некоторые из сценариев, где я бы выбрал каждый кабель.

1. Категория 6 будет моим выбором для подключения последней мили к настольной / настенной розетке для любой организации, которая имеет
   • Очень низкая пропускная способность, как в небольших кафе, розничных магазинах и т. Д.
   • Или где ожидаемый срок службы внутренней отделки и офисных помещений составляет менее 5 лет
   • Возможно, стоит отметить, что категория 5е может показаться дешевле, но только с небольшим отрывом. Так что я бы пропустил это для лучшей производительности.
2. Категория 6A будет моим выбором для подключения по последней миле по следующим причинам
   • Возможность работать на скоростях 10G позже
   • Менее восприимчив к шуму, помехам и перекрестным помехам по сравнению с Cat 6. (Почти все кабели Cat6A экранированы)
   • Я также запустил бы некоторые Cat6A в стойках в том же проходе или зоне центра обработки данных.
   • Cat6A был бы моим выбором для последней мили в любой промышленной или заводской среде, если бы они не могли использовать оптоволокно вплоть до своего оборудования.
3. Одномодовое оптоволокно будет моим кабелем выбора для любого вида магистральной кабельной сети, где требуется длительная протяженность. Он выдержал испытание временем, и я не думаю, что он скоро устареет. Я бы выбрал оценку OS1 для внутренних приложений и оценку OS2 для наружных приложений.
4. Multi Mode Fiber - безусловно, мой самый любимый из всех. Я бы использовал его между своими комнатами связи, между стойками в центре обработки данных. Я бы выбрал OM3 / OM4 в зависимости от доступного бюджета.
5. Если бы можно было убедить лиц, принимающих решения, я бы использовал комбинацию SMF и MMF по всей сети, даже для настольной или настенной розетки. Переход на полностью оптоволоконные сети экономит много места и затрат на электроэнергию, а также обеспечивает большую гибкость управления за счет значительного сокращения количества телекоммуникационных комнат в крупных объектах. Кроме того, такая сеть будет иметь большую пропускную способность, и при условии, что вы запустили достаточное количество ядер, это будет в значительной степени перспективой на будущее. (Даже затраты на воздуховоды и пути, необходимые для волоконно-оптической сети, будут дешевле, чем эквивалентное решение на основе меди). Подробнее об этом читайте здесь .
6. Единственная технология, которую волокно не может поддерживать сегодня, - это аналоговые телефоны, по крайней мере, без преобразователя на обоих концах.

Я знаю, что это был длинный ответ, но нет такой вещи, как идеальный кабель для всего. В конце концов, вам необходимо сбалансировать затраты, возможности и возможности для роста на основе требований вашего конкретного приложения и бизнеса.

Если стоимость является фактором для вас, я бы посмотрел на это так;

Сценарий 1

Если вы делаете короткий пробег, скажем, 50M, я бы выбрал медь просто из-за стоимости (например, этот пробег 50M проходит между двумя кабинами связи в офисном здании).

Медь дешевле, а использование коммутаторов позволит сэкономить на стоимости SFP или GBIC и так далее. Мы, очевидно, не говорим здесь тысячи, но у некоторых людей ограниченный бюджет.

Сценарий 2

Если вы делаете небольшую пробежку между двумя кабинами в постоянном токе между основными маршрутизаторами, это будет для меня оптоволоконным кабелем.

В сценарии 1, вы могли бы на самом деле упасть на две или три 50-метровых длины меди почти за ту же цену, что и один проход. Это будет охватывать любое вероятное будущее расширение. В сценарии 2 оптоволокно будет лучше покрывать будущее расширение и даст большую рентабельность инвестиций благодаря таким технологиям, как WDM.

Как уже упоминали другие, волокна пойдут дальше. Если вы хотите больше 100М, у вас есть один вариант - оптоволокно. Если вам нужен более короткий пробег, он просто компенсирует затраты.

Если вы когда-нибудь почувствуете, что собираетесь использовать FCoE над средой, то лучше использовать волокно, чем медь, поскольку BER для меди значительно выше, и большую часть времени будет выходить за пределы допустимого уровня FCoe без потерь. ,

Я добавлю еще один фактор, который не был упомянут.

Я могу быстро и легко изготовить медные кабели, отмерить их и обрезать до нужной длины, необходимой для пробежки ... в результате чего будут аккуратные кабельные заводы

В то время как вы можете обрезать по длине и положить концы на оптоволоконный кабель, я считаю, что это значительно сложнее и отнимает много времени ... и мой опыт работы с многомодовым волокном, я могу только представить, что одномодовый гораздо хуже ,

Некоторые вещи, которые я не видел, упоминались:

1) 10GBASE-T потребляет много энергии по сравнению с оптоволокном и ЦАП.

2) Приемопередатчики 10GBASE-T имеют намного большую задержку, чем другие варианты. Это может быть важно в вычислительном кластере или другой среде с низкой задержкой, такой как автоматическая финансовая торговля.

Многие люди уже ответили; и я согласен: волокно превосходит медь, как только расстояние становится фактором.

Но остерегайтесь многомодового волокна; у этого также есть серьезные проблемы расстояния. На GE (1000BASE-SX) вы можете пройти только 550 метров, а некоторые из режимов 10GE могут работать на 330 метрах по действительно хорошему многомодовому волокну (OM3 или OM4). В больших коло или CO или в условиях кампуса это строго ограничивает. IMNSHO multimode - это метод «рэковый ряд» только для 10G.

Комбинируя это со многими доступными сортами многомодового режима, вы получаете рецепт для путаницы и путаницы в одну сторону.

Одномодовый, OTOH, проще, и разница в цене до многомодового продолжает уменьшаться. Я не рекомендую ничего, кроме одномодового для новых структурных установок, ограничивая многомодовые новые установки обратной совместимостью (т. Е. Новому компьютерному залу необходимо соединиться со старой инфраструктурой FC на 50 мкм или закрывать коммутаторы на 1000BASE-SX).

Волокно поверх меди ...

1. Высокая электрическая шумовая среда.
   • Первое место, где я использовал волокно, было на производственном этаже текстильной фабрики. витая пара была кошмаром там.
2. Длинные пролеты - свыше 100м.
3. Везде желательны будущие обновления на месте
   • Я знаю несколько мест, где SM-волокно 80-х годов до сих пор используется для 10Gbe.
4. Везде, где максимальная скорость желательна.

Да, существует много разных сортов / качеств волокна, но если мы не говорим о 10 км + пролетах, различия не столь существенны для 1/10/40 / 100Gbe. Более высокие скорости уменьшают общее расстояние, но это неизбежная реальность.

Существуют такие технологии, как мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM), которые нельзя использовать с медью. Я бы сказал, что две лучшие причины использовать оптоволокно - это максимальная длина кабеля и WDM.

При прокладке кабеля для передачи данных между различными зонами электрического соединения (например, здания с разным электрическим заземлением). Если это сделано с помощью медного кабеля, различные потенциалы земли могут попытаться выровнять по кабелю. Весело смотреть, не так смешно для владельца оборудования. Лучше сделать с волокном.

Одна нетехническая причина для установки оптоволокна поверх меди для коммутации каналов связи и т. Д., Игнорируя затраты и т. Д. Люди больше боятся прикасаться к оптоволоконному кабелю по сравнению с медью, поэтому вы получите меньше «Ой, я не понимаю, что это был восходящий канал ".

Одна вещь, о которой ни один из других ответов не упомянул, это размер. Волокно физически меньше, и вы можете разместить больше волокон в данном пространстве, чем медь, особенно кат6. В зависимости от вашей среды, это может быть соображением.

У меня такое чувство, что медь немного прочнее, чем волокно. В центре обработки данных это не проблема, потому что кабели остаются там, где они есть, как только связь установлена.

Однако в более жестких условиях (временные установки на открытом воздухе, оборудование, вывозимое по всей стране и часто перестраиваемые сети, ...) надежность является одним из факторов. Я не веду счет, но я думаю, что волокна выходят из строя немного чаще, чем медь, кабели портятся или портятся разъемы.

Конечно, YMMV, и, как может помнить Лукас, эти маленькие клипсы на разъемах RJ45 тоже не самое надежное для студентов изобретение ...

Волокно также полезно для защиты оборудования, если при прокладке кабеля существует риск удара молнии. Протяжка волокна на обоих концах медного звена также может служить той же цели.

Кажется, никто не упомянул об этом с Fiber - у вас есть возможность выбора DWDM.

Тем не менее, я думаю, если вы спорите между оптоволокном и медью на трассе - DWDM, вероятно, будет вашей последней мыслью, что если вам действительно нужна дополнительная пропускная способность, вы просто подключите другой кабель (поскольку трасса будет достаточно короткой)

Но более чем долго работает и ссылки - DWDM позволяет вам в будущем ваши инвестиции в оптоволокно, если у вас есть правильное оборудование.

Что следует иметь в виду в отношении волокна против меди:

• Потенциал для однонаправленного отказа связи (который не является проблемой с медью)
• Многое зависит от Приемопередатчика, например, 1000 Base LX / LH способны только на ~ 5 км, поэтому для более длинных дистанций планируйте SFP более высокого уровня.
• Более дорого установить волокно
• Волокно не такое прочное (соединительные кабели), как медное (следите за этими изгибами)

Немного не по теме: если вы планируете использовать оптоволокно, по моему опыту, фирменные SFP Cisco в десять раз дороже других не столь известных брендов, например, Startech. Это было несколько лет назад, но это было что-то вроде 650 долларов против 70 долларов. У меня были оба типа установлены и работали без помех.

Если вы не отчитываетесь перед менеджером, который действительно считает, что «никто не был уволен за покупку Cisco» -

Я использую сочетание обоих в центральных офисах (обычно в многорежимном режиме), и основная причина, по которой я выбираю оптоволокно вместо медного, заключается в том, что оптоволоконные заплатки предварительно собраны, и техническому специалисту гораздо сложнее ошибиться при установке. Когда у вас есть технические специалисты, строящие кабели, вы добавляете много возможностей для человеческой ошибки. Минимизация ошибок при установке является огромным приоритетом, когда вы ограничены во времени.

Фактор стоимости, я думаю, это все, когда пытаюсь выбрать.

Если скорость и дальность покрытия необходимы для проектирования и реализации вашей сети, оптоволоконный кабель - ваш лучший набор

Прямое двухточечное оптоволокно обеспечивает быстрое обнаружение сбоев. Таймер отладки по умолчанию на линейных картах GigE и 10GigE составляет 10 мсек. Минимальный отвод для меди - 300 мсек.

По большому счету, медь предпочтительнее, потому что интерфейсы дешевле, а медь способна передавать энергию одновременно с передачей данных. Всегда подводите медь к конечным точкам, если это невозможно. Что касается связей между сетевыми устройствами, то это может быть медь или оптоволокно, и, как вы сказали, расстояние между линиями связи является основным определяющим фактором.