Câblage fibre optique 100G : comment choisir le bon pour 100 Gigabit Ethernet

Le passage de 10G à 100G n’est pas seulement « dix fois plus rapide ». Il s'agit d'une architecture de câblage fondamentalement différente - différents types de fibres, différents formats de connecteurs, différents modules d'émetteur-récepteur et différentes limites de portée qui dépendent des choix que vous faites avant de tirer un seul câble.

J'ai vu des équipes de centres de données acheter pour 40 000 $ de câbles principaux multimodes OM3 pour découvrir que leurs optiques 100G QSFP28 nécessitaient un minimum d'OM4 pour les distances qu'elles parcouraient. C'est une erreur qui ne se produit pas en 10G, où la marge d'erreur est plus large. À 100G, les spécifications sont plus strictes et le coût d’une erreur est plus élevé.

Ce guide couvre les véritables points de décision : quel type de fibre, quel connecteur, quel émetteur-récepteur et jusqu'où chaque combinaison atteint réellement - avec les numéros standard IEEE pour le sauvegarder.

Ethernet 100G : qu'y a-t-il réellement sur le câble ?

Tout d’abord, une note terminologique qui compte : la désignation correcte est100G(100 Gigabit), et non « 100 Go ». « Go » signifie Gigaoctets, une unité de stockage. "G" ou "Gb" signifie Gigabit, un taux de transmission. Vous verrez "100 Go" sur certaines pages de produits -, c'est techniquement faux, et dans les fiches techniques et les appels d'offres, l'utilisation d'une abréviation incorrecte indique que quelqu'un n'a pas fait ses devoirs.

100 Gigabit Ethernet (100GbE) est défini par IEEE 802.3ba (2010) et ses modifications ultérieures. Contrairement au 10GbE, qui utilise un seul laser sur une seule longueur d'onde, la plupart des implémentations 100GbE répartissent le signal entreplusieurs voies- soit 4 × 25 G, soit 10 × 10 G - pour atteindre un débit global de 100 G. La manière dont ces voies sont transportées dépend entièrement du type de fibre et du module émetteur-récepteur.

Types de fibres pour 100G : le tableau de portée qui compte vraiment

Il s'agit du tableau dont la plupart des acheteurs ont besoin, mais peu d'articles fournissent - portée maximale prise en charge pour chaque type d'émetteur-récepteur 100 G sur chaque qualité de fibre, conformément aux spécifications IEEE et MSA :

Les plats à emporter :OM3 ne vous donne que 70 mètres à 100G.C'est suffisant pour que le-haut du-rack se termine-de-rangée dans certaines conceptions de centres de données, mais pas pour les câbles structurés plus longs. OM4 s'étend jusqu'à 100 mètres. Si votre installation de câble doit aller plus loin que cela, vous êtes en territoire monomode-.

OM3 vs OM4 vs OM5 : quel grade multimode pour 100G ?

Tous les trois sont des fibres multimodes optimisées au laser avec un noyau de 50 µm. La différence estbande passante modale- la capacité de transmettre des signaux à grande vitesse-à distance :

Les conseils pratiques :Si vous utilisez aujourd'hui un nouveau câble multimode pour un centre de données 100G, OM4 est le minimum. OM3 est un niveau existant qui limite votre portée à 70 mètres - pour certains déploiements, mais il vous met dans une impasse à mesure que la densité des racks augmente et que les chemins de câbles s'allongent.

OM5 ajoute une capacité large bande pour le SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), qui envoie 4 longueurs d'onde sur une seule paire de fibres duplex au lieu de nécessiter 8 ou 12 fibres via une dérivation MPO. La fibre coûte plus cher au mètre, mais pour les nouvelles constructions prévoyant une migration 200G/400G, l'avantage duplex d'OM5 peut réduire considérablement le coût total du câblage.

Types de connecteurs : MPO vs LC à 100G

C’est là que le câblage 100G devient physiquement différent du 10G.

100 G-SR4utilise unConnecteur MPO-12avec 8 fibres actives (4 transmissions, 4 réceptions) dans une seule interface multi-push-fibre. Il s'agit d'une approche optique parallèle - chacune des 4 voies obtient sa propre paire de fibres.

100 G-SWDM4, DR1, FR1, LR4, ER4utiliserconnecteurs LC duplex- deux fibres, une transmission, une réception. Le multiplexage s'effectue à l'intérieur de l'émetteur-récepteur (multiplexage de longueur d'onde pour SWDM4/LR4, modulation PAM4 pour DR1/FR1).

Pour le câblage structuré, cette distinction détermine la conception de l'infrastructure :

L'optique parallèle (MPO) domine les déploiements actuels des centres de données 100G, car les émetteurs-récepteurs SR4 sont les optiques 100G les moins chères disponibles. Mais le coût de l'infrastructure des lignes réseau, des cassettes et des panneaux de brassage MPO s'additionne. À mesure que le SWDM4 et les émetteurs-récepteurs simples-lambda 100G (DR1, FR1) mûrissent et que leurs prix baissent, l'industrie s'oriente vers le duplex pour le 100G et réserve les optiques parallèles MPO pour le 400G et le 800G.

Si vous créez ou mettez à niveau un système de câblage structuré, utilisez-de haute qualitéconnecteurs de fibre optiqueetcordons de brassageévalué pour les budgets de perte d’insertion exigés par 100G. À 100G, chaque 0,1 dB compte plus qu'à 10G - le budget de perte de liaison est plus serré.

La question de la migration : 10G → 40G → 100G → 400G

L'une des choses les plus intelligentes que vous puissiez faire lors de la planification d'une infrastructure 100G est de la concevoir pour lesuivantniveau de vitesse. Voici comment fonctionne généralement le chemin de mise à niveau :

10G à 100G en multimode :Si votre installation existante est OM4, vous pouvez réutiliser la fibre. Remplacez les émetteurs-récepteurs 10G SFP+ par 100G QSFP28 SR4, remplacez les panneaux de brassage LC par des panneaux de cassettes MPO et vous utilisez 100G sur la même fibre. OM3 fonctionne aussi, mais seulement jusqu'à 70 mètres.

100G à 400G en multimode :400G-SR8 utilise MPO-16 avec 16 fibres. Si vous avez installé des liaisons MPO à 24 fibres pour 100G (une bonne pratique), vous disposez d'une capacité de 400G sans recâblage.

100 G à 400 G en mode simple- :Le 400G-DR4 utilise la même empreinte de connecteur MPO-12 que le 100G-SR4, mais sur le mode simple-OS2. Si vous avez installé le mode unique- dès le début, la transition concerne uniquement l'émetteur-récepteur.

La leçon :tirez plus de fibres que ce dont vous avez besoin aujourd’hui. Un tronc MPO à 24 -fibres coûte légèrement plus cher qu'un tronc à 12 fibres, mais vous offre un chemin de migration de 400 G sans toucher à l'installation de câbles. Pour les circuits monomodes, l'installation de fibres de rechange dans le même conduit ne coûte presque rien au moment de l'installation et permet d'économiser une fortune plus tard.

Conseils d'installation sur le terrain

Testez chaque connexion.À 100G, le budget total de perte de liaison sur SR4 sur OM4 est d'environ 1,9 dB -, ce qui inclut l'atténuation du câble, la perte d'épissure et la perte d'insertion du connecteur. Avec un connecteur MPO à chaque extrémité et une dérivation de cassette, vous disposez peut-être de quatre paires de connecteurs appariés sur le chemin. À 0,35 dB par connexion MPO (typique), vous êtes déjà à 1,4 dB avant la perte du câble. Il n'y a presque aucune marge. Chaque connecteur sale ou mal aligné ronge un budget déjà maigre-.

Nettoyez religieusement les connecteurs MPO.Les ferrules MPO ont 8 ou 12 extrémités de fibre dans un seul connecteur - une fibre contaminée tue la liaison entière. Utilisez un nettoyant en un clic spécifique MPO-spécifique-et inspectez chaque virole avec unPortée de l'inspection MPOavant l'accouplement.

Ne mélangez pas les qualités de fibres.L'exécution d'un cordon de brassage OM3 sur une ligne réseau OM4 dégrade l'intégralité du lien vers les performances OM3. Chaque composant du canal - câble principal, cordons de brassage, cassettes - doit être de la même qualité de fibre ou mieux.

Étiquetez tout.À des densités de 100G, avec des lignes réseau MPO, des cassettes de dérivation et des cordons de brassage duplex dans la même armoire, le câblage non étiqueté devient un câblage introuvable. Étiquetez les deux extrémités de chaque câble, chaque port du panneau, chaque position de cassette. Votre futur moi - ou le prochain technicien qui touchera cette armoire - vous remerciera.

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