Понимание волокон OM3 и OM4: в чем разница?

Выбор правильного типа волокна очень важен для максимизации производительности сети в волоконно-оптических технологиях. Среди разных типов, ОМ3 и ОМ4 чаще всего используются для высокоскоростной передачи данных большой емкости. Целью данной статьи является пролить свет на то, что отличает OM3 от волокон OM4, учитывая их технические характеристики, показатели производительности и реальное применение. Такие знания позволят сетевым инженерам и ИТ-специалистам разумно выбирать между ними, чтобы все необходимые потребности были удовлетворены с гарантированной эффективностью и надежностью во всех оптоволоконных сетях.

Что такое волокно OM3?

Характеристики волокна OM3

Многомодовое волокно с лазерной оптимизацией (LOMMF), также известное как волокно OM3, было специально разработано для высокоскоростной передачи данных на короткие и средние расстояния. Он соответствует стандарту ISO/IEC 11801 и имеет кожух цвета синего цвета. Он имеет размер ядра 50 микрометров и оптимизирован для использования с лазерами поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL) на длине волны 850 нм. Этот тип волокна поддерживает 10 Gigabit Ethernet на расстояние до 300 метров или 40/100 Gigabit Ethernet на расстояние до 100 метров, что делает его пригодным для различных приложений, включая центры обработки данных, локальные сети (LAN) и высокоскоростные соединения между элементами сети в среды носителя. Модальная полоса пропускания этого волокна составляет 2000 МГц*км, что позволяет ему поддерживать более высокие скорости передачи данных по более длинным каналам, минимизируя при этом ухудшение сигнала.

Возможности полосы пропускания OM3

На длине волны 850 нм эффективная модальная полоса пропускания (EMB) волокна OM3 составляет 2000 МГц*км. Этот большой EMB необходим для поддержания качества сигнала в пределах спецификаций для каналов ближнего и среднего радиуса действия, где происходит быстрая передача огромных объемов информации. Благодаря таким широкополосным возможностям он может поддерживать различные стандарты, такие как 10G Ethernet на расстоянии до 300 метров, 40G Ethernet или даже 100G Ethernet на расстояниях до ста метров, что покрывает все требования, предъявляемые к современным сетям, рассчитанным на высокие скорости.

Варианты использования волокна OM3

Волокно OM3 широко используется в средах, где требуются короткие расстояния для передачи больших объемов данных. Этот тип оптоволоконного кабеля идеально подходит для центров обработки данных и других корпоративных сетей, которым требуется соединение 10 Gigabit, 40 Gigabit или 100 Gigabit Ethernet. Он может поддерживать высокие скорости передачи данных на расстоянии до 300 метров для 10 Gigabit Ethernet или до 100 метров для 40/100 Gigabit Ethernet, что делает его идеальным для соединений между стойками и внутри стоек в центре обработки данных. Этот тип кабеля также часто применяется в сетях хранения данных, где жизненно важна скорость с низкой задержкой. Помимо совместимости с технологией VCSEL, волокно OM3 работает как доступное магистральное решение для локальных сетей (LAN) и сетей кампуса.

Что такое волокно OM4?

Характеристики волокна OM4

Волокно OM4 — это улучшенная версия волокна OM3, имеющая лучшие характеристики и позволяющая его использовать в приложениях, требующих более высокой производительности и больших расстояний. Это связано с тем, что он имеет эффективную модальную полосу пропускания 4700 МГц*км при длине волны 850 нм для улучшения целостности сигнала на больших расстояниях. Благодаря этому усовершенствованию оптоволокно OM4 поддерживает соединения 10 Gigabit Ethernet на расстояние до 550 метров и 40/100 Gigabit Ethernet на расстояние до 150 метров.

Более того, волокно OM4 разработано специально для центров обработки данных, высокопроизводительных вычислительных сетей и крупных корпоративных сред с повышенной скоростью передачи данных и увеличенной длиной передачи. Его возможности делают его идеальным для использования в быстрых сетях, соединяющих различные здания на территории кампуса. Кроме того, он позволяет плавно модернизировать существующую сетевую инфраструктуру, поскольку он полностью совместим с оптическими компонентами OM3.

Улучшенная пропускная способность OM4

Лучшая пропускная способность волокна OM4 улучшает его производительность. Многомодовые волокна были превзойдены волокном OM4 на длине волны 850 нм, которое имеет EMB (эффективную модовую полосу пропускания) 4700 МГц*км; это потому, что оно обеспечивает лучшую целостность сигнала, а также меньшую модовую дисперсию. С таким большим EMB этот многомод может поддерживать 10 Gigabit Ethernet на расстоянии до 550 метров, в отличие от OM3, который достигает только примерно половины этого расстояния. В дополнение к этим функциям он также поддерживает 40/100 GbE на расстоянии 150 м, поэтому он идеально подходит для использования в современных центрах обработки данных или других крупных корпоративных сетях, где требуются высокие скорости на больших расстояниях. Более высокие скорости — это не единственное, что обеспечивается увеличенной пропускной способностью оптического волокна OM4, но также позволяет плавно перемещаться между различными сетевыми архитектурами из-за растущих требований к емкости передачи данных.

Варианты использования волокна OM4

Многие настройки, ориентированные на производительность, полагаются на оптоволоконные кабели OM4. Особенно в центрах обработки данных и бизнес-сетях, его более высокая пропускная способность и большая дальность идеально подходят для приложений Ethernet 10, 40 и 100 Gigabit. Высокоскоростная передача данных между серверами, системами хранения данных и сетевой инфраструктурой центров обработки данных осуществляется с помощью оптоволоконных кабелей OM4 для обеспечения эффективности работы, а также масштабируемости. Отделы медицинской визуализации и обработки транзакций в финансовых учреждениях или медицинских учреждениях требуют этот тип кабеля, поскольку он поддерживает быструю передачу в сочетании с низкими показателями задержки. Более того, крупные кампусные сети на предприятиях используют эти же кабели для соединения разных зданий, тем самым создавая надежные сетевые магистрали, которые могут обрабатывать возросшие объемы трафика, сопровождающие будущий рост. Фактически, организации, стремящиеся улучшить свои текущие сетевые инфраструктуры, могут плавно перейти с кабелей OM3 на OM4, поскольку они совместимы друг с другом, при этом предлагая экономически эффективный путь обновления.

Каковы ключевые различия между OM3 и OM4?

Сравнение размеров ядра

Когда дело доходит до сравнения волокон OM3 и OM4, необходимо учитывать размеры их сердцевин и соответствующие параметры производительности. Оба они имеют диаметр ядра 50 микрон, что обеспечивает эффективную передачу высокоскоростных данных. Тем не менее, они различаются по модальной полосе пропускания: обычно волокно OM3 имеет модальную полосу пропускания 2000 МГцкм на длине волны 850 нм, тогда как то же значение для OM4 рассчитано на 4700 МГцкм для той же длины волны. Эта увеличенная модальная полоса пропускания в волокне OM4 поддерживает более высокие скорости передачи данных на большие расстояния, чем OM3, что можно использовать только для продвинутых сетевых приложений с более высокими требованиями к будущему, поскольку оно разработано для хорошей работы, даже когда скорости превышают то, что мы о них знаем в настоящее время. согласно последним результатам исследований в этой области.

Сравнение пропускной способности

Когда дело доходит до пропускной способности, волокна OM3 и OM4 сильно различаются с точки зрения пропускной способности передачи данных и пригодности для применения. Волокно OM850 на длине волны 3 нм поддерживает скорость 10 Гбит/с на расстоянии до 300 метров или 100 Гбит/с на расстоянии до 100 метров с модальной полосой пропускания 2000 МГцкм. Напротив, на той же длине волны волокно OM4 может поддерживать более высокие скорости передачи данных на большие расстояния благодаря увеличенной модальной полосе пропускания, равной 4700 МГцкм. В частности, он позволяет осуществлять передачу на скорости до 10 Гбит/с на расстояние 550 метров или до 100 Гбит/с на расстояние 150 метров. Благодаря более широкой полосе частот, а также возможностям расширенного диапазона; поэтому этот тип более подходит, чем любые другие оптоволоконные кабели, используемые в настоящее время в современных высокоскоростных сетях, где большие объемы информации передаются туда и обратно между устройствами на относительно большие расстояния, например, необходимые для современной высокоскоростной передачи данных. центры и сетевые инфраструктуры, требующие более высоких скоростей передачи данных и больших расстояний передачи.

Разница в расстоянии передачи

При сравнении различий в дальности передачи крайне важно оценить максимальную дальность действия каждого типа волокна при соответствующей скорости. Например, волокно OM3 поддерживает передачу данных со скоростью 10 Гбит/с на расстояние до 300 метров и работает на скоростях 40 Гбит/с и 100 Гбит/с в диапазоне 100 метров. С другой стороны, волокно OM4 существенно выходит за эти пределы; это означает, что его можно использовать для передачи данных на большие территории или на большие расстояния, где требуется высокоскоростное соединение между расширенными центрами обработки данных, а также корпоративными сетями, где требуются такие мощности. Кроме того, OM4 также позволяет использовать более длинные кабели между стойками, что снижает задержку и повышает производительность сети, особенно в крупномасштабных развертываниях.

Расширенная зона покрытия OM4 экономит деньги на инфраструктуре, одновременно повышая производительность, что делает его важной частью любого перспективного сетевого решения.

Как OM3 и OM4 сравниваются по стоимости?

Стоимость волокна OM3

Несмотря на то, что волокно OM4 дороже, чем OM3, общую стоимость необходимо оценивать с учетом конкретных потребностей сети и долгосрочных преимуществ. Например, цена среднего метра волокна OM3 колеблется от 0.25 до 1 доллара в зависимости от продавца и суммы покупки. Таким образом, его дешевизна делает его идеальным для проектов, работающих в рамках ограниченного бюджета или приложений с ограниченными расстояниями, которые не требуют расширенного радиуса действия, обеспечиваемого OM4. Тем не менее, следует помнить, что более высокие первоначальные инвестиции в волокна OM4 могут сэкономить больше денег в будущем благодаря повышению производительности, а также снижению потребности в дополнительной инфраструктуре, вызванной растущими требованиями к передаче данных.

Стоимость волокна OM4

Волокно OM4 обычно дороже, чем OM3, но это связано с тем, что оно имеет больше возможностей и может достигать больших расстояний. Вы можете рассчитывать на оплату от 1 до 2 долларов за метр волокна OM4, в зависимости от того, где вы его покупаете и сколько его вам нужно. Хотя это действительно означает, что использование этого типа кабеля требует более высоких первоначальных затрат, эти более высокие скорости часто оправдывают каждую копейку в дополнение к возможности масштабирования. Это особенно актуально, если у вас есть приложение, требующее высокоскоростной передачи данных на большие расстояния – тогда другого выбора действительно нет! Готовность вашей сети к будущему и обеспечение ее надежности — важные вещи, которые следует учитывать при планировании роста или изменений внутри организации, поэтому иногда использование чего-то вроде OM4 вместо этого может фактически в конечном итоге сэкономить деньги за счет исключения частых обновлений или дополнительных инфраструктура по мере необходимости.

Эффективность затрат

Для оценки экономической эффективности важно учитывать немедленные и долгосрочные эффекты. Они указывают на то, что волокно OM3 имеет более низкую начальную стоимость около 0.25–1 долл. США за метр, но его использование больше подходит для более коротких расстояний и более легких требований к передаче данных, чем любое другое. Напротив, при цене около 1–2 долл. США за метр, волокно OM4 предлагает более высокие уровни производительности, возможности масштабирования и более длинные расстояния, что делает его перспективным решением по сравнению со всеми остальными. Несмотря на то, что это означает большие первоначальные расходы, повышенная скорость передачи вместе с уменьшенной потребностью в дополнительной инфраструктуре может сэкономить значительные суммы в конечном итоге в отношении волокна OM4, особенно там, где растут требования к скорости передачи данных. В этом случае, следовательно, если вы хотите, чтобы ваш проект или сеть прослужили долго, при этом обеспечивая максимальную отдачу от инвестиций, то выбирайте оптоволоконные кабели OM4 из всех доступных.

Как выбрать между волокном OM3 и OM4?

Анализ потребностей приложений

При анализе конкретных требований вашего приложения крайне важно сделать выбор между оптоволокном OM3 и OM4.

1. Требования к расстоянию и пропускной способности: этот тип предназначен для приложений на коротких расстояниях, которые не превышают 100 метров при передаче данных со скоростью 10 ГБ/с. Он лучше всего подходит для центров обработки данных малого и среднего размера. Напротив, этот тип поддерживает расстояние до 150 метров при скорости 10 Гбит/с, что делает его идеальным для более крупных центров обработки данных или более сложных сетевых инфраструктур, требующих более высокой пропускной способности.
2. Масштабируемость и перспективность: если проект планирует будущее увеличение пропускной способности или ожидает увеличения скорости передачи данных, то следует использовать этот тип, поскольку он обладает лучшими возможностями производительности на больших расстояниях. Это избавит вас от необходимости часто обновлять инфраструктуру.
3. Первоначальная стоимость по сравнению с долгосрочными инвестициями. Несмотря на то, что волокно OM3 изначально дешевле, чем другой вариант, в конечном итоге оно может оказаться дорогим, поскольку со временем оно может не соответствовать растущим требованиям, что потребует частых обновлений. Напротив, OM4 Fiber доказывает высокую рентабельность инвестиций благодаря стабильной производительности и меньшей потребности в последующих обновлениях, даже несмотря на то, что поначалу он стоит дороже.

Рассмотрение этих моментов позволит вам определить, какой оптоволоконный кабель соответствует вашим непосредственным эксплуатационным потребностям, а также стратегическим целям в долгосрочной перспективе.

Соображения, касающиеся будущего

Планировать будущее означает строить оптоволоконную сеть с заботой о ее долговечности и способности адаптироваться к меняющимся технологиям.

1. Широкополосные возможности: волокно OM4 было разработано для поддержки более высоких скоростей передачи данных для будущих приложений, требовательных к пропускной способности, и новых технологий, таких как Ethernet 40 Гбит/с и 100 Гбит/с.
2. Более дальнее расстояние: благодаря такому расширенному охвату можно не только удовлетворить более крупные инфраструктурные потребности, но также можно развернуть более гибкие и масштабируемые сетевые топологии.
3. Анализ затрат и выгод. Хотя первоначальные инвестиции, необходимые для оптоволокна OM4, больше, чем необходимые для OM3, волокна OM4 являются экономически эффективными в долгосрочной перспективе благодаря их улучшенной производительности и масштабируемости, что снижает частую необходимость модернизации.
4. Совместимость с новейшими технологиями. Более высокие уровни спецификации волокон OM4 гарантируют, что они смогут работать вместе с любыми другими сетевыми устройствами или протоколами в будущем, что может потребовать улучшения стандартов производительности.

Принимая во внимание эти моменты, предприятия смогут защитить свою сетевую инфраструктуру от устаревания, тем самым гарантируя высокую производительность на протяжении многих лет.

Требования к окружающей среде и расстоянию

Очень важно, что когда мы думаем об окружающей среде и расстоянии оптоволоконных сетей, мы должны учитывать оценку конкретных условий эксплуатации и соответствующих расстояний.

1. Условия окружающей среды: некоторые волокна превосходят определенные условия окружающей среды. Например, оптоволоконные кабели для использования вне помещений обычно имеют дополнительное покрытие, которое защищает их от экстремальных температур, влаги и физических повреждений.
2. Возможности расстояния: Еще одним важным моментом является максимальная длина кабеля, которую он может достичь без потери качества сигнала. Одномодовые волокна могут передавать данные на расстояние до 10 км с низкими потерями, поэтому они лучше всего подходят для передачи на большие расстояния. Многомодовые волокна, такие как OM3 или OM4, хороши для более коротких расстояний, где пространство ограничено, поскольку они обеспечивают большую пропускную способность на меньших расстояниях, например, 550 метров при скорости передачи сигнала Ethernet 10000 Мбит/с.
3. Восприимчивость к помехам. Еще одна вещь, которую не следует игнорировать во время этой оценки, — это восприимчивость к помехам, вызванным различными источниками, такими как электромагнитные помехи (EMI), среди других, которые могут быть обнаружены в рабочей среде. Это делает оптоволокно более устойчивым к электромагнитным помехам, что делает его идеальным для мест с сильным электронным шумом, например, в промышленных условиях или вблизи тяжелой техники.
4. Планировка и дизайн сети. Проекты сетей также могут влиять на критерии выбора, основанные на предполагаемых целях. В многоэтажных помещениях, например, в кампусных сетях или центрах обработки данных, где существует необходимость в прокладке обширной кабельной системы на коротких пространствах, требуется высокая пропускная способность; таким образом, в таких обстоятельствах можно эффективно использовать оптические многомодовые оптоволоконные кабели, такие как OM4.

В дополнение к этим факторам было бы также разумно учитывать логистические требования наряду с другими эксплуатационными потребностями, чтобы найти подходящие оптические решения, отвечающие конкретным экологическим потребностям в сочетании с желаемыми уровнями производительности.

Справочные источники

Многомодовое оптическое волокно

Оптоволокно

Оптика

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: В чем разница между многомодовым волокном OM3 и OM4?

О: Модальная полоса пропускания — основное различие между многомодовыми волокнами OM3 и OM4. Модальная полоса пропускания определяет, насколько далеко волокно может передавать данные, прежде чем оно начнет терять сигнал. Для сравнения, оптоволоконные кабели OM4 способны поддерживать более высокие скорости на больших расстояниях, чем кабели OM3. Например, хотя OM3 может передавать 10 Гбит/с на расстояние до 300 метров, эквивалентная длина OM4 может передавать 10 Гбит/с на расстояние до 550 метров.

Вопрос: Как сравниваются многомодовые волокна?

О: У них меньшая модальная полоса пропускания, чем у OM3 или OM4, поэтому они не могут поддерживать такую ​​высокую скорость или расстояние до ухудшения качества сигнала. Обычно используется для трасс длиной до 200 метров со скоростью 1 Гбит/с, тогда как с эквивалентной длиной многомодового волокна вы можете преодолеть либо вдвое большее расстояние (OM2 подходит примерно для 300 м), либо скорость в три раза выше (OM3 и OM4 поддерживают либо до 10 Гбит/с, либо до 40 Гбит/с соответственно).

Вопрос: Какой тип кабеля мне следует выбрать для своего центра обработки данных?

О: Если в вашем здании менее десяти этажей и не более четырех стоек на каждом этаже, то одномодовое волокно вполне подойдет; в противном случае используйте многомодовое оптоволокно — в частности, либо «OM3», который поддерживает до 10 Gigabit Ethernet на расстоянии около 300 метров на высоту второго этажа, ИЛИ еще «OM4», который может поддерживать до сорока Gigabit Ethernet примерно в двенадцать раз больше этого расстояния (т. е. до 1200 м) ИЛИ еще сто Gigabit Ethernet на чуть менее половины той же длины, т. е. снова вниз и назад в пределах одной высоты этажа.

Вопрос: Существует ли такое понятие, как волокно «OM5»?

О: Да, существует такое понятие, как волокно «OM5». Это новейший тип многомодового волокна, поддерживающий мультиплексирование с разделением коротких волн (SWDM). Это означает, что он может передавать несколько длин волн по одному волокну, что эффективно увеличивает пропускную способность без необходимости увеличения количества волокон. Благодаря обратной совместимости с OM3 и OM4 он был признан достаточно универсальным для сетей, ориентированных на будущее.

Вопрос: Как различается размер сердцевины разных типов многомодового волокна?

Ответ: Размер ядра, используемого в OM1, составляет 62.5 микрометра, тогда как OM2, OM3, OM4 и даже новомодные устройства, такие как «OM5», имеют гораздо меньший размер ядра — всего 50 мкм, что позволяет им работать с более высокой пропускной способностью на больших расстояниях.

Вопрос: Могут ли одномодовые приложения использовать оптоволоконные кабели OM3?

О: Нет, оптоволоконный кабель OM3 предназначен специально для многомодовых приложений. Одномодовое волокно — это другой тип кабеля с меньшей сердцевиной, который может поддерживать большие расстояния и более высокие скорости передачи данных без модовой дисперсии. Чтобы получить преимущества одномодовых приложений, следует использовать одномодовые оптоволоконные кабели.

Вопрос: Какая цветовая кодировка используется для различных многомодовых волокон?

О: Цветовая маркировка многомодовых волокон следующая: обычно оранжевый для кабеля OM1; либо оранжевый, либо серый для кабеля OM2; обычно голубой цвет для кабелей OM3 и OM4; зеленый лайм в случае OM5. Эти цвета помогают нам легко определить, с каким типом волокна мы имеем дело, и с первого взгляда узнать его характеристики.

Вопрос: Где лучше всего использовать многомодовые волокна OM3 и OM4?

О: Когда речь идет о приложениях высокоскоростной передачи данных в центрах обработки данных, локальных сетях (LAN), сетях хранения данных (SAN) и т. д., ничто не сравнится с использованием волокна, оптимизированного для лазерного освещения, такого как om3. или многомодовый ом4. Благодаря его способности поддерживать скорость 10 Гбит/с на расстоянии более 300 метров или даже до 100 метров, если мы говорим о 40 Гбит/с в случае om3, при этом он все еще может преодолевать большие расстояния, например, 550 метров на скорости 10 Гбит/с и 150 метров на верхнем конце (100GbE) канале в продольном направлении. на самом деле мало кто может конкурировать с этими плохими парнями!

Вопрос: Какие моды имеет свет в многомодовом волокне?

Ответ: Свет имеет несколько мод при прохождении через многомодовые волокна, но это приводит к проблемам, поскольку каждой моде требуется разное количество времени, чтобы добраться от одного конца кабеля до другого из-за того, что они имеют переменную скорость, что создает нечто, называемое модальная дисперсия, при которой сигналы распределяются во времени, что приводит к ограничению полосы пропускания и уменьшению расстояния для эффективной передачи данных. Чтобы решить эту проблему, были разработаны оптимизированные для лазера многомодовые волокна OM3 и OM4, которые обеспечивают более высокую скорость передачи данных на большие расстояния за счет минимизации модовой дисперсии через них.

Вопрос: Почему мне следует использовать многомодовое волокно вместо одномодового?

A: Причиной, по которой можно выбрать многомодовый кабель вместо одномодового, может быть его более низкая цена, поскольку разъемы и приемопередатчики менее дороги по сравнению с их аналогами, используемыми в одномодовых приложениях. Он также обеспечивает достаточно хорошую производительность для большинства сетей короткого и среднего радиуса действия, таких как те, которые используются в корпоративных средах или центрах обработки данных, где стоимость является фактором, но все еще требуются достойные уровни производительности; однако он не имеет такого же радиуса действия, как одномодовый кабель, который может поддерживать более высокие скорости на больших расстояниях, обычно необходимых для работы на большие расстояния/телекоммуникаций.