اولین تصمیم در هر پروژه‌ی فیبر نوری انتخاب بین فیبر سینگل مود و مالتی مود است. این انتخاب نوع کابل، پچ کورد، آداپتور ODF و ماژول SFP دو سر لینک را تعیین میکند و بعد از اجرا به‌سادگی قابل تغییر نیست. در این راهنما تفاوت فیزیکی این دو نوع، رده‌های OS2، OM3 و OM4، فاصله‌ی قابل پشتیبانی در هر سرعت، بودجه‌ی تضعیف لینک و یک جدول تصمیم‌گیری را مرور می‌کنیم. محصولات مرتبط در گروه‌های کابل فیبر نوری و پچ کورد فیبر نوری هستند.
تفاوت فیزیکی: قطر هسته و مسیر نور
هر فیبر از یک هسته‌ی شیشه‌ای و یک غلاف شیشه‌ای با قطر ۱۲۵ میکرون تشکیل می‌شود. در فیبر سینگل مود قطر هسته حدود ۹ میکرون است و نور عملاً فقط در یک مسیر (یک مُد) حرکت میکند؛ بنابراین پالس‌های نوری در طول مسیر پهن نمی‌شوند و سیگنال تا چند ده کیلومتر قابل انتقال است. در فیبر مالتی مود قطر هسته ۵۰ میکرون (یا ۶۲.۵ در نوع قدیمی) است و نور در مسیرهای متعدد حرکت میکند. اختلاف زمان رسیدن این مسیرها (پاشندگی مُدی) طول قابل استفاده را به چند صد متر محدود میکند؛ در عوض هسته‌ی بزرگ‌تر اجازه می‌دهد از فرستنده‌های ارزان‌تر VCSEL در طول موج ۸۵۰ نانومتر استفاده شود.
رده‌های فیبر: OM1 تا OM5 و OS2
| رده | نوع | هسته/غلاف (میکرون) | طول موج اصلی | رنگ روکش رایج | وضعیت امروز |
|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | مالتی مود | 62.5/125 | ۸۵۰ و ۱۳۰۰ نانومتر | نارنجی | قدیمی؛ برای پروژه‌ی جدید توصیه نمی‌شود |
| OM2 | مالتی مود | 50/125 | ۸۵۰ و ۱۳۰۰ نانومتر | نارنجی | قدیمی |
| OM3 | مالتی مود بهینه برای لیزر | 50/125 | ۸۵۰ نانومتر | فیروزه‌ای | رایج در دیتاسنتر و داخل ساختمان |
| OM4 | مالتی مود بهینه برای لیزر | 50/125 | ۸۵۰ نانومتر | فیروزه‌ای یا بنفش | نسخه‌ی با پهنای باند بیشتر از OM3 |
| OM5 | مالتی مود باند پهن | 50/125 | ۸۵۰ تا ۹۵۳ نانومتر | سبز لیمویی | برای فناوری SWDM |
| OS2 | سینگل مود | 9/125 | ۱۳۱۰ و ۱۵۵۰ نانومتر | زرد | استاندارد امروز برای فاصله‌های بلند |
جدول فاصله‌ی قابل پشتیبانی
فاصله‌های زیر حداکثر طول تعریف‌شده در استانداردهای IEEE ۸۰۲.۳ برای هر نوع فرستنده است. در عمل، تعداد کانکتورها و اتصال‌های فیوژن مسیر هم بودجه‌ی تضعیف را مصرف میکند.
| سرعت و استاندارد | OM3 | OM4 | OS2 |
|---|---|---|---|
| ۱ گیگابیت (1000BASE-SX / LX) | ۵۵۰ متر | ۵۵۰ متر | ۵ کیلومتر (LX) |
| ۱۰ گیگابیت (10GBASE-SR / LR) | ۳۰۰ متر | ۴۰۰ متر | ۱۰ کیلومتر (LR) |
| ۴۰ گیگابیت (40GBASE-SR4 / LR4) | ۱۰۰ متر | ۱۵۰ متر | ۱۰ کیلومتر (LR4) |
| ۱۰۰ گیگابیت (100GBASE-SR4 / LR4) | ۷۰ متر | ۱۰۰ متر | ۱۰ کیلومتر (LR4) |
برای مقایسه، فیبر قدیمی OM1 در ۱۰ گیگابیت فقط حدود ۳۳ متر و OM2 حدود ۸۲ متر را پشتیبانی میکند؛ به همین دلیل در ارتقای شبکه‌های قدیمی، تعویض فیبر OM1 و OM2 معمولاً اجتناب‌ناپذیر است.
بودجه‌ی تضعیف لینک به زبان ساده
هر ماژول فرستنده و گیرنده حداکثر تضعیفی را که می‌تواند تحمل کند مشخص کرده است. تضعیف کل لینک از سه بخش تشکیل می‌شود: تضعیف خود فیبر بر حسب دسی‌بل بر کیلومتر، تضعیف هر جفت کانکتور و تضعیف هر اتصال فیوژن. استاندارد TIA-۵۶۸.۳ برای طراحی، سقف ۰.۷۵ دسی‌بل برای هر جفت کانکتور و ۰.۳ دسی‌بل برای هر فیوژن را در نظر می‌گیرد و برای فیبر سینگل مود بیرونی حداکثر ۰.۵ دسی‌بل بر کیلومتر.
مثال: لینک ۲ کیلومتری OS2 بین دو ساختمان با دو جفت کانکتور در ODFها و چهار فیوژن: تضعیف فیبر ۲ × ۰.۵ = ۱.۰ دسی‌بل، کانکتورها ۲ × ۰.۷۵ = ۱.۵ دسی‌بل و فیوژن‌ها ۴ × ۰.۳ = ۱.۲ دسی‌بل؛ جمعاً حدود ۳.۷ دسی‌بل در بدترین حالت طراحی، که در محدوده‌ی تضعیف مجاز کانال 10GBASE-LR (۶.۲ دسی‌بل) قرار می‌گیرد. همین محاسبه برای مالتی مود OM3 در 10GBASE-SR با سقف حدود ۲.۶ دسی‌بل نشان می‌دهد که چرا کانکتورهای اضافه در لینک‌های مالتی مود زود به محدودیت می‌رسند.
هزینه: کابل ارزان‌تر یا ماژول ارزان‌تر؟
قیمت هر متر کابل سینگل مود معمولاً کمتر یا هم‌اندازه‌ی مالتی مود است، ولی ماژول‌های SFP سینگل مود به‌طور سنتی گران‌تر بوده‌اند. در لینک‌های کوتاه با تعداد پورت زیاد (مثلاً دیتاسنتر)، مالتی مود به‌خاطر ماژول‌های ارزان‌تر اقتصادی‌تر است. در لینک‌های طولانی یا وقتی ارتقای آینده به سرعت‌های بالاتر محتمل است، سینگل مود محدودیت فاصله ندارد و سرمایه‌گذاری بلندمدت مطمئن‌تری است. امروزه بسیاری از طراحان برای بک‌بون بین ساختمان‌ها و حتی بین طبقات ساختمان‌های بزرگ مستقیماً OS2 را انتخاب می‌کنند.
جدول تصمیم‌گیری
| سناریو | پیشنهاد | محصول نمونه |
|---|---|---|
| ارتباط دو ساختمان در یک مجموعه (چند صد متر تا چند کیلومتر) | OS2، ترجیحاً آرمور فولادی | کابل OS2 آرمور ۱۲ کور (032515) |
| بک‌بون طبقات یک ساختمان | OS2 یا OM3 بسته به سوییچ‌ها | OS2 ایندور/اوت‌دور ۱۲ کور (032514)، OM3 ۱۲ کور (032511) |
| اتصال رک‌ها در دیتاسنتر یا اتاق سرور | OM3 یا OM4 | OM3 ۶ کور (032510) و پچ کورد OM3 LC-LC |
| شبکه‌ی صنعتی با مسیر طولانی و نویز زیاد | OS2 | OS2 آرمور ۶ کور (032513) |
| توسعه‌ی شبکه‌ی موجود | همان نوع فیبر موجود | نوع روکش و برچسب کابل قبلی را بررسی کنید |
هماهنگی اجزای لینک
یک لینک فیبر فقط وقتی درست کار میکند که همه‌ی اجزای آن از یک نوع باشند: کابل، پیگتیل‌های فیوژن‌شده در ODF، آداپتورها، پچ کوردها و ماژول‌های SFP. پچ کورد OM3 روی ماژول سینگل مود یا پچ کورد سینگل مود روی ماژول مالتی مود، تضعیف شدید یا قطع کامل لینک ایجاد میکند. برای سمت سوییچ معمولاً کانکتور LC و در ODFهای قدیمی‌تر SC به کار رفته است؛ در این حالت پچ کورد SC-LC سینگل مود یا SC-LC مالتی مود لازم است. راهنمای کامل کانکتورها و پولیش UPC و APC در مقاله‌ی انواع کانکتور فیبر نوری LC و SC آمده است.
فیبر یا کابل مسی؟
اگر طول لینک کمتر از ۱۰۰ متر است، هر دو سر در یک ساختمان‌اند و نیاز به PoE دارید، کابل شبکه Cat6 یا Cat6A معمولاً ساده‌تر و ارزان‌تر است. فیبر وقتی برتری دارد که طول بیشتر از ۱۰۰ متر باشد، دو ساختمان با زمین الکتریکی جدا به هم وصل شوند یا مسیر از کنار تجهیزات پرنویز بگذرد. مقایسه‌ی رده‌های مسی را در تفاوت Cat6 و Cat6A بخوانید.
خرید فیبر نوری از لمپاولت
لمپاولت کابل و پچ کورد فیبر نوری لگراند را در نوع‌های OS2 و OM3 تأمین میکند. نوع فیبر، تعداد کور، ساختار و متراژ را بفرستید تا قیمت روز و موجودی اعلام شود. سایر تجهیزات در تجهیزات شبکه و فیبر نوری هستند.
سؤالات متداول
تفاوت فیبر نوری سینگل مود و مالتی مود چیست؟
سینگل مود هسته‌ی حدود ۹ میکرونی دارد و نور در یک مسیر حرکت میکند، بنابراین تا چند ده کیلومتر قابل استفاده است. مالتی مود هسته‌ی ۵۰ میکرونی دارد، با فرستنده‌های ارزان‌تر کار میکند و برای چند صد متر مناسب است.
OM3 تا چند متر ۱۰ گیگابیت را پشتیبانی میکند؟
طبق IEEE ۸۰۲.۳ با ماژول 10GBASE-SR، فیبر OM3 تا ۳۰۰ متر و OM4 تا ۴۰۰ متر را پشتیبانی میکند.
آیا فیبر سینگل مود و مالتی مود را می‌شود به هم وصل کرد؟
خیر. اتصال مستقیم این دو نوع تضعیف بسیار زیاد ایجاد میکند. همه‌ی اجزای لینک باید از یک نوع باشند.
رنگ روکش فیبر سینگل مود و مالتی مود چیست؟
طبق TIA-۵۹۸ روکش سینگل مود معمولاً زرد، OM3 و OM4 فیروزه‌ای (OM4 گاهی بنفش) و OM1 و OM2 نارنجی است.
برای ارتباط دو ساختمان کدام فیبر مناسب است؟
فیبر سینگل مود OS2، ترجیحاً با آرمور فولادی برای مسیرهای بیرونی. محدودیت فاصله ندارد و برای ارتقای آینده هم مناسب است.
OM4 چه مزیتی نسبت به OM3 دارد؟
OM4 پهنای باند مُدی بیشتری دارد و همان سرعت‌ها را در فاصله‌ی بیشتری پشتیبانی میکند؛ مثلاً ۱۰ گیگابیت تا ۴۰۰ متر در برابر ۳۰۰ متر در OM3.
