OS2 مقابل OM1-OM5 Fiber: السرعة والمسافة والاستخدامات

OS2 عبارة عن ألياف أحادية الوضع، مصممة للإرسال لمسافات طويلة-. OM1، وOM2، وOM3، وOM4، وOM5 هي أنواع ألياف متعددة الأوضاع، مصممة للارتباطات الأقصر والعالية السرعة داخل المباني والحرم الجامعي ومراكز البيانات.

من الناحية العملية، يعد OS2 هو الخيار الأفضل -للارتباطات أحادية الوضع طويلة المدى وأي مسار يجب أن يتجاوز بضع مئات من الأمتار، في حين يُفضل OM3 وOM4 عادةً لمراكز البيانات قصيرة المدى-والاتصالات متعددة الأوضاع للمؤسسات. يستهدف OM5 تطبيقات محددة للنطاق العريض، ويتم الآن استخدام OM1 وOM2 بشكل أساسي للصيانة القديمة.

يقارن هذا الدليل أنواع الألياف الستة حسب الحجم الأساسي والطول الموجي وعرض النطاق الترددي المشروط والمسافات المدعومة عند 1G و10G و40G و100G، ثم يستعرض كيفية اختيارها ومزجها والتعرف عليها في الشبكات الحقيقية.

OS Singlemode مقابل OM Multimode

تحتوي ألياف OS (الوضع الفردي البصري) على نواة صغيرة تبلغ 9/125 ميكرومتر وتحمل مسارًا ضوئيًا أساسيًا واحدًا عند 1310 نانومتر أو 1550 نانومتر. يكاد النواة الضيقة تقضي على التشتت المشروط، وهذا هو السبب في أن الألياف أحادية الوضع تهيمن على العمود الفقري للاتصالات وشبكات المترو والوصلات البينية لمراكز البيانات.

تحتوي ألياف OM (الوضع البصري المتعدد) على نواة أكبر - 62.5/125 ميكرومتر لـ OM1، و50/125 ميكرومتر لـ OM2 حتى OM5 - وتحمل العديد من مسارات الضوء في وقت واحد عند 850 نانومتر أو 1300 نانومتر. يسمح المركز الأوسع بأجهزة إرسال واستقبال LED أو VCSEL أرخص، مما يجعل الألياف متعددة الأوضاع جذابة للوصلات القصيرة داخل المبنى أو قاعة مركز البيانات.

قاعدة عملية يستخدمها معظم مهندسي الكابلات:

• يستخدمأسلاك التصحيح أحادية الوضع OS2عندما تكون المسافة، أو البصريات الفردية المستقبلية، أو البناء-لإنشاء-مدى الوصول مهمًا.
• استخدم OM3 أو OM4 لمعظم الروابط الحديثة قصيرة المدى-10G و25G و40G و100G داخل مركز البيانات.
• استخدم OM5 فقط عندما يستفيد تصميم جهاز الإرسال والاستقبال بشكل خاص من بصريات النطاق العريض أو SWDM.
• احتفظ بـ OM1 وOM2 للحفاظ على البنية الأساسية القديمة الحالية بدلاً من عمليات النشر الجديدة عالية السرعة-.

• 

OS2 مقابل OM1، OM2، OM3، OM4، OM5 جدول المقارنة

ويلخص الجدول أدناه الاختلافات الأساسية. تفترض المسافات أجهزة إرسال واستقبال مستندة إلى المعايير - مثل 1000BASE-SX/LX و10GBASE-SR/LR و40GBASE-SR4 و100GBASE-SR4 كما هو محدد في IEEE 802.3؛ يعتمد الوصول الفعلي على البصريات وفقدان الارتباط والموصلات المستخدمة.

مسافة OS2 وOM3 وOM4 وOM5 حسب السرعة

هذا هو السؤال الذي يريد معظم المهندسين الإجابة عليه: إلى أي مدى ستحمل كل ألياف سرعة إيثرنت معينة؟ الأرقام أدناه تتبعمعايير إيثرنت IEEE 802.3وتيا-492فئات الألياف متعددة الأوضاع.

يبرز نمطان. أولاً، يوفر لك OM4 مدى وصول أكبر بنسبة 30-50% من OM3 عند 10 جيجا و100 جيجا، وعادةً ما تستحق هذه المساحة الرأسية فرق السعر البسيط لأي كابل لا يمكنك استبداله بسهولة لاحقًا. ثانيًا، OS2 هو الألياف الوحيدة في هذه القائمة التي تتعامل مع الارتباطات ذات الحجم-الكيلومترية دون تجديد نشط، ولهذا السبب يهيمن على العمود الفقري للحرم الجامعي والاتصال البيني لمركز البيانات.

ما هي ألياف OS2؟

OS2 عبارة عن ألياف أحادية الوضع -منخفضة الماء (ITU-T G.652.D) مُحسّنة للمسافات الطويلة-والإرسال عالي الأداء- عبر النطاق الكامل الذي يبلغ 1260–1625 نانومتر. نظرًا لأن النواة مقاس 9 ميكرومتر تدعم بشكل أساسي وضع انتشار واحد، تتم إزالة التشتت المشروط ويصبح التشتت اللوني هو العامل المحدد - ويمكن تعويض ذلك إلكترونيًا أو باستخدام ألياف التشتت المزاح -.

OS2 هو الحل الأمثل لشبكات الاتصالات، وروابط شركات الاتصالات، وحلقات المترو، والأعمدة الأساسية للحرم الجامعي الطويل، والوصلات البينية لمراكز البيانات. إذا كان تصميمك يحتاج إلى عبور طريق، أو موقف سيارات، أو خط ملكية، أو الوصول عبر مجمع متعدد-مباني، فإن OS2 دائمًا ما يكون الخيار الأكثر أمانًا للبنية الأساسية. تمثل الألياف أحادية الوضع الجديدة أيضًا جزءًا صغيرًا من تكلفة العمالة والقناة، لذا فإن الإفراط في تحديدها-نادرًا ما يكون مؤلمًا.

ومع ذلك، فإن OS2 ليس دائمًا الخيار الأرخص للروابط القصيرة. بالنسبة لخادم 30 مترًا -لتبديل- القفزة داخل صف حامل واحد، تكون البصريات متعددة الأوضاع المعتمدة على VCSEL-على OM3 أو OM4 أقل تكلفة عادةً من أجهزة الإرسال والاستقبال ذات الوضع الفردي 1310 نانومتر، ويتزايد الفرق بسرعة عبر مئات المنافذ.

ما هي ألياف OM1 وOM2 وOM3 وOM4 وOM5؟

جميع فئات OM الخمسة متعددة الأوضاع، ولكنها تختلف في الحجم الأساسي وعرض النطاق الترددي المشروط والبصريات التي تم تصميمها للعمل معها. تعد الفجوة بين OM1/OM2 (عصر- LED) وOM3/OM4/OM5 (المُحسَّن بالليزر-) هي الأكثر أهمية التي يجب فهمها.

OM1 (62.5/125 ميكرومتر)

OM1 هي الألياف الأصلية متعددة الأوضاع مقاس 62.5 ميكرومتر والتي كانت تعمل في معظم الشبكات المحلية (LAN) الخاصة بالمؤسسات في التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. لا يزال يدعم 1 Gigabit Ethernet على مسافة تزيد عن 275 مترًا على 1000BASE-SX، ولكن عند 10G يصل إلى 33 مترًا فقط - وهو قصير جدًا بالنسبة لمعظم مسارات الشبكة الحقيقية. إذا وجدت OM1 في مبنى مكتبي قديم، فعادةً ما يكون من الآمن تخصيص ميزانية لـ OM4 الجديد بدلاً من دفع 10G أو أعلى فوق المصنع الحالي. لا يزال بإمكانك المصدرOM1 62.5/125 أسلاك التصحيحلاستبدال المنفذ القديم.

OM2 (50/125 ميكرومتر)

أسقط OM2 النواة إلى 50 ميكرومتر وتضاعف عرض النطاق الترددي المشروط تقريبًا مقابل OM1، لكنه يسبق تحسين الليزر. فهو يتعامل مع 10GBASE-SR إلى 82 مترًا، وهو ما يكفي للعديد من الروابط الموجودة في الحامل والوصلات الداخلية-، ولكنها ليست الألياف المناسبة لتثبيتها في بنية جديدة.أسلاك التصحيح OM2تظل مفيدة عندما تحتاج إلى التعامل بشكل نظيف مع العمود الفقري OM2 المثبت.

OM3 (ليزر - محسّن 50/125 ميكرومتر)

كانت OM3 هي أول ألياف متعددة الأوضاع تم تصميمها لأجهزة إرسال واستقبال VCSEL بطول 850 نانومتر، مع عرض نطاق مشروط يبلغ 2000 ميجا هرتز · كم. يصل إلى 300 مترًا عند 10G، و100 مترًا عند 40GBASE-SR4 و70 مترًا عند 100GBASE-SR4. بالنسبة إلى صفوف مراكز البيانات والمعدات القصيرة-لتصحيح الغرف حيث يكون 10G هو الهدف-على المدى الطويل،أسلاك التصحيح OM3عادةً ما تكون الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة-.

OM4 (ليزر - محسّن 50/125 ميكرومتر)

يحتفظ OM4 بنفس التوافق الهندسي والموصل بنسبة 50/125 مثل OM3 ولكنه يضاعف عرض النطاق الترددي المشروط إلى 4700 ميجا هرتز · كم. والنتيجة العملية هي 400 متر عند 10G، و150 متر عند 40G-SR4 و100 متر عند 100G-SR4. بالنسبة للإصدارات الجديدة-قصيرة المدى، يكون فرق التكلفة بين OM3 وأسلاك التصحيح OM4صغير مقارنة بجهد سحب الكابل، لذلك أصبح OM4 هو الخيار الافتراضي لمعظم كابلات مراكز البيانات الحديثة.

OM5 (الوضع المتعدد واسع النطاق)

تم تصميم OM5 لتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي القصير (SWDM)، والذي يحمل أربعة أطوال موجية من 850 نانومتر إلى حوالي 953 نانومتر عبر زوج واحد متعدد الأوضاع. مع أجهزة إرسال واستقبال SWDM، يصل OM5 إلى أبعد من OM4 - 150 m عند 100GBASE-SWDM4، على سبيل المثال - ويضاعف السعة أربع مرات على نفس عدد الألياف. بدون بصريات SWDM، يتصرف OM5 بشكل أساسي مثل OM4. لا تدفع قسط OM5 إلا إذا كان تصميم شبكتك يستخدم بالفعل أجهزة إرسال واستقبال واسعة النطاق.

كيفية الاختيار بين الألياف أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع

عملية بسيطة مكونة من خمس-خطوات تكتشف معظم أخطاء الاختيار.

الخطوة 1 - قم بتأكيد مسافة الارتباط

المسافة هي الفلتر الأول. إذا كان سيتم تشغيل الرابط بين مبنيين، أو عبر الحرم الجامعي، أو على طول مسار الاتصالات، فإن OS2 هو دائمًا الاتصال الأكثر أمانًا - مما يؤدي إلى دفع الوضع المتعدد بالقرب من حد المسافة الخاص به مما يؤدي إلى استهلاك ميزانية فقدان الارتباط ولا يترك أي مجال للترقيات المستقبلية. داخل قاعة مركز بيانات واحدة أو غرفة المعدات، عادةً ما يكون OM3 أو OM4 كافيًا.

الخطوة 2 - قم بتأكيد السرعة المطلوبة وأفق الترقية

إذا كان رابط اليوم هو 1 جيجا ولكن التحديث التالي هو 25 جيجا أو 100 جيجا، فصمم للسرعة التالية، وليس السرعة الحالية. OM1 وOM2 يقصران عن 10G+ عبر مسافات واقعية؛ يغطي OM3 10G بشكل مريح ولكنه مشدود عند 40G/100G؛ OM4 يشتري مساحة كبيرة للرأس. يغطي OS2 كل سرعة إيثرنت محددة حتى الآن.

الخطوة 3 - قم بمراجعة محطة الكابلات الحالية

قبل إعادة استخدام الألياف المثبتة، تحقق مما يلي:

• نوع الألياف والحجم الأساسي (OS2، OM1، OM2، OM3، OM4 أو OM5).
• نوع الموصل - LC، SC، ST، أوMPO/MTP للبصريات المتوازية.
• القطبية (A، B أو C) للوصلات المتوازية والفرعية.
• تم التحقق من صحة فقدان الإدراج وميزانية الارتباط الإجمالية باستخدام OTDR أو جهاز اختبار خسارة الإدراج-.
• النهاية-حالة الوجه - قم بفحص كل منفذ متزاوج باستخدام نطاق ألياف قبل تشغيل البصريات عالية السرعة-.

يعد تبديل أجهزة الإرسال والاستقبال دون التحقق من المصنع هو السبب الأكثر شيوعًا لتذاكر "عدم ظهور الرابط" في الشبكات القديمة المختلطة.

الخطوة 4 - قم بمطابقة أجهزة الإرسال والاستقبال والموصلات بالكابل

الكابلات والموصلات والبصريات هي نظام واحد. تحتاج وحدة 10GBASE-LR إلى ألياف أحادية الوضع؛ تحتاج وحدة 10GBASE-SR إلى OM3 أو أفضل. تحتاج وحدة 40GBASE-SR4 أو 100GBASE-SR4 إلى وصلات MPO متوازية مكونة من 8 ألياف. قبل طلب الألياف، تأكد مننوع جهاز الإرسال والاستقبالوالطول الموجي وواجهة الموصل والتخطيط المزدوج-مقابل-التخطيط المتوازي وميزانية الارتباط الإجمالية.

الخطوة 5 - التخطيط للترقية التالية

إن أرخص كابل اليوم ليس في كثير من الأحيان أرخص كابل على مدار عمر الشبكة، لأن إعادة سحب الألياف أمر مكلف. بالنسبة للتشغيلات المتعددة الأوضاع الجديدة، يكون OM4 عادةً رهانًا طويل المدى-أكثر أمانًا من OM3؛ بالنسبة لأي مسار قد يحتاج يومًا ما إلى النمو إلى ما هو أبعد من بضع مئات من الأمتار، فإن OS2 هو الاختيار الهيكلي الصحيح منذ اليوم الأول.

الألياف الموصى بها حسب التطبيق

الشبكة المحلية للمؤسسة

بالنسبة للرحلات الأفقية القصيرة داخل المبنى، فإن OM3 أو OM4 هو الاختيار المعتاد. بالنسبة للروابط الصاعدة والداخلية-عبر الحرم الجامعي، يجب أن يكون OS2 ضمن التصميم حتى لو كان الوضع المتعدد مقبولًا اليوم.

مركز البيانات

OM4 هو الإعداد الافتراضي العملي للمسافات القصيرة-10 جيجا، و25 جيجا، و40 جيجا، و100 جيجا داخل الصف. يستحق OM5 تحديد فقط حيث تكون SWDM أو غيرها من البصريات ذات النطاق العريض 850-953 نانومتر جزءًا من خطة الشبكة. بالنسبة لربط مراكز البيانات بين القاعات أو المواقع، يعد OS2 هو العمود الفقري الصحيح.

العمود الفقري للحرم الجامعي

OS2 يفوز بالمسافة وقابلية التوسع في المستقبل. لا يزال من الممكن أن يعمل الوضع المتعدد مع الرافعات الأقصر داخل المبنى-، ولكن نظام التشغيل OS2 يوفر مساحة أكبر لكل من مدى الوصول وزيادة السعة.

الاتصالات والمسافات الطويلة-.

الوضع الفردي فقط. الوضع المتعدد غير مصمم للنقل لمسافات طويلة-بأي سرعة.

صيانة الشبكة القديمة

قد لا تزال تواجه OM1 أو OM2 في المباني القديمة. حدد الألياف الموجودة أولاً - عادةً ما تكون رؤية سريعة على لون السترة والحجم الأساسي على الطرف المقطوع كافية - وبعد ذلك فقط قم بالتخطيط لترقية جهاز الإرسال والاستقبال.

هل يمكنك المزج بين OS2 وOM3 وOM4 وOM5؟

تؤدي أسئلة التوافق إلى زيادة عدد عمليات النشر مقارنة بأي خيار واحد للمواصفات.

الوضع الفردي والوضع المتعدد لا يختلطان أبدًا.يحتوي نواة OS2 مقاس 9 ميكرومتر ونواة OM مقاس 50 ميكرومتر على ملفات تعريف وضع مختلفة جذريًا. يؤدي توصيلها - ولو لفترة وجيزة من خلال محول - إلى فقدان كبير للإدراج وارتباطات غير مستقرة. قم دائمًا بمطابقة جهاز الإرسال والاستقبال مع نوع الألياف.

OM3 وOM4 متوافقان فعليًالأن كلاهما يستخدم 50/125 ميكرومتر من الليزر-النوى المحسنة. يمكنك مزاوجتهم من خلال نفس موصل LC أو MPO، لكن الارتباط سيعمل عند المستوى الأدنى من التصنيفين. للتشغيل لفترة طويلة 40 جيجا أو 100 جيجا، احتفظ بالقناة بأكملها على OM4 أو OM5.

OM5 متوافق مع OM4لأجهزة الإرسال والاستقبال القياسية 850 نانومتر. تظهر ميزة النطاق العريض لـ OM5 فقط عند استخدام SWDM أو غيرها من البصريات متعددة الأوضاع ذات الطول الموجي المتعدد - من طرف إلى طرف.

يجب تجنب OM1/OM2 المختلط مع OM3/OM4على الروابط-عالية السرعة. يؤدي عدم تطابق النواة من 62.5 ميكرومتر إلى 50 ميكرومتر وفرق إطلاق LED-مقابل -VCSEL إلى حدوث خسارة غير متوقعة.

رموز ألوان الألياف وكيفية التعرف على الكابلات الموجودة

يتبع لون السترةتيا-598-دالاتفاقيات في معظم الأسواق:

• الوضع الفردي OS2 - أصفر.
• OM1 وOM2 - برتقالي.
• OM3 وOM4 - aqua (يظهر OM4 أحيانًا على شكل إريكا بنفسجي من بعض الشركات المصنعة).
• OM5 - أخضر ليموني.

اللون وحده ليس دليلاً على فئة الألياف -، وقد تم شحن بعض OM4 المبكر باللون المائي المطابق لـ OM3، وتتم إعادة التلوين أثناء الإصلاحات. عندما تكون في شك، اقرأ طباعة السترة، أو تحقق من سجلات الموردين، أو قم بقياس الرابط باستخدام OTDR.

الأخطاء الشائعة عند اختيار كابل الألياف

خمسة أخطاء تمثل معظم المشاكل الميدانية:

1. بافتراض أن OM5 أفضل تلقائيًا من OM4.بدون بصريات SWDM، يعمل OM5 مثل OM4 بتكلفة أعلى بكثير.
2. اختيار السرعة وحدها وتجاهل المسافة.يصل 100GBASE-SR4 إلى 70 مترًا على OM3 ولكن 100 مترًا فقط على OM4 - قد يفشل المسار الذي يمكنك إنشاؤه على ارتفاع 70 مترًا عند 90 مترًا.
3. مزج فئات الألياف على نفس القناة عالية السرعة-.احتفظ بالوصلة بأكملها على نوع واحد من الألياف، خاصة فوق 10 جيجا.
4. طلب الكابل قبل التأكد من البصريات وميزانية الارتباط.نادرا ما تكون الألياف في وضع الفشل؛ مجموعة موصل جهاز الإرسال والاستقبال-الألياف- هي.
5. نسيان تصنيف سترة.يتم تحديد المتطلبات الكاملة (CMP)، والرافعة (CMR)، وLSZH، والداخلية-والخارجية أو المدرعة حسب بيئة التثبيت، وليس فئة الألياف.

التوصية النهائية

• اختر OS2 للروابط-البعيدة المدى، والأعمدة الأساسية للحرم الجامعي، ومسارات الاتصالات، والاتصال البيني لمركز البيانات، وأي مسار يحتاج إلى عقود من الإرتفاع.
• اختر OM4 كإعداد افتراضي لعمليات التثبيت الجديدة لمركز البيانات -قصيرة المدى وعمليات التثبيت متعددة الأوضاع للمؤسسة.
• اختر OM3 فقط عندما يكون الرابط قصيرًا حقًا ويكون 10G هو الهدف طويل المدى-.
• اختر OM5 عندما يكون SWDM أو الوضع المتعدد واسع النطاق جزءًا واضحًا من التصميم.
• احتفظ بـ OM1 وOM2 في الخدمة فقط للصيانة القديمة.

كابل الألياف المناسب ليس هو الأحدث أو الأغلى. إنه الكابل الذي يتوافق حجمه الأساسي وعرض النطاق الترددي المشروط والموصلات وتصنيف الغلاف والمسافة المدعومة مع أجهزة الإرسال والاستقبال وميزانية الارتباط التي تحتاجها بالفعل - اليوم وفي الترقيتين التاليتين.