Приветствую, коллеги! В прошлой статье я с вами обсуждал историю развития SFP модулей, их типы и иерархию скоростей, а также из чего они состоят.

В данной статье хотел бы с вами обсудить все, что касается оптических кабелей. От основ их устройства до практических рекомендаций по выбору.

❯ Зачем нужна эта статья?

Данная статья нам нужна для того, чтобы разобраться в базовых понятиях и разобрать:

• что такое оптическое волокно, патч-корд, пигтейл и из чего они состоят;

• симплекс и дуплекс;

• типы волокон (классы и стандарты);

• коннекторы и розетки;

• IL и RL;

• виды оболочек кабеля;

• как выбрать оптический патч-корд с практическими примерами.

❯ Что такое оптическое волокно, патч-корд, пигтейл и из чего они состоят

Что такое оптическое волокно?

Оптическое волокно предназначено для передачи трафика на относительно большие расстояния. Оно служит для соединения устройств между собой или для распайки на оптические кроссы.

Оптическое волокно состоит из:

• сердцевины, сделанной из сверхчистого кварцевого стекла (диаметром 9 мкм или от 50 до 62,5 мкм), которое и является волноводом;

• оболочки из буферного покрытия, которое покрывает сердцевину и обеспечивает полное внутреннее отражение и механическую защиту хрупкой стеклянной сердцевины;

• кевларовых нитей для растягивающих нагрузок и предотвращения механических воздействий;

• внешней оболочки для механической защиты всего сердечника от влаги, химикатов, истирания, а также сохранение геометрии кабеля;

• цветовой маркировки для быстрой идентификации типа волокна.

Что такое пигтейл?

Пигтейл (pigtail) – это отрезок оптоволоконного кабеля с коннектором на одном конце и свободным другим концом, который приваривается к основному волокну. Пигтейлы используются для сварки или механического соединения с основным кабелем.

Что такое патч-корд?

Патч-корд (patch cord) – это оптическое волокно, которое с обеих сторон заканчивается коннекторами. Коннекторы бывают разные (от LC до MTP).

Симплекс и дуплекс

Оптические патч-корды бывают двух видов:

• одноволоконный симплексный;

• двухволоконный дуплексный.

При этом дуплексный патч-корд состоит из двух симплексных волокон.

Теперь поговорим про технологию симплекса и дуплекса.

Давайте представим, что оптические патч-корды – это обычная дорога, а пакеты данных – автомобили.

Симплекс – это однополосная дорога с односторонним движением. Автомобили (пакеты данных) могут передвигаться только в одном направлении. Данные волокна используются как в SM, так и в MM.

Дуплекс – это двухполосная дорога, где каждая полоса отвечает за движение в разную сторону. Автомобили могут передвигаться только в свою сторону, не выезжая на встречную полосу. Данные волокна используются как в SM, так и в MM.

С дорогами разобрались, но кто отправляет автомобили на маршрут (передает пакеты данных в оптоволокно)?

У стандартных SFP модулей есть приемник (ресивер или RX) и передатчик (трансмиттер или TX). Первый модуль, с помощью передатчика, отправляет пакеты данных по симплексному оптоволокну в приемник второго модуля. Соответственно второй модуль, на другой стороне, передает пакеты данных по симплексному оптоволокну в приемник первого модуля.

Получается два модуля с обеих сторон подключены друг к другу двумя симплексными кабелями, но два симплексных кабеля вместе образуют один дуплексный патч-корд.

Когда SFP+ модули работают на скорости 10Ge, в дуплексном кабеле суммарно может передаваться до 20 Gbs трафика (по 10 Gbs в каждую сторону).

Вроде все просто, но есть и нестандартные SFP модули, которые передают и принимают сигналы в обоих направлениях. Такие модули в простонародье называют «одноглазые». То есть в таком модуле используется одно симплексное волокно для дуплексного канала.

Важно !

Не надо путать симплексное/дуплексное волокно и технологию симплекса/дуплекса.

К примеру, так работают BiDi/WDM модули, которые с одной стороны передают данные на длине волны 1490нм , с другой 1550нм. Это позволяет вместо двух волокон для организации одного канала использовать одно. Про длины волн как-нибудь позже.

Для подключения данных модулей используется одно симплексное волокно, которое работает в режиме дуплекса.

Вообще волокну без разницы как и в какую сторону передавать сигнал, тут все зависит от SFP модулей.

❯ Типы волокон

Теперь поговорим о типах.

Волокна имеют всего 2 типа – многомод/мультимод (MM или MMF) и одномод/синглмод (SM или SMF)

Сначала давайте разберемся что такое мода.

Мода, по сути, это луч света, который отправляет SFP модуль в волокно. Одномодовый SFP модуль отправляет одну моду, то есть один луч света в волокно. Многомодовый SFP модуль отправляет множество мод (лучей) в волокно.

MM и SM из-за этого имеют разное строение.

SMF (Singlemode Fiber)

Одномодовый кабель имеет волновод меньше, чем многомодовый. Нужно это для того, чтобы одна мода как можно меньше отражалась от стенок волновода, соответственно меньше происходило затухание сигнала. Благодаря небольшому затуханию, через SM можно передавать информацию на километры. Для таких задач используются одномодовые SFP модули обеспечивающие передачу на 10 км или более мощные для дистанций от 40 до 160 км.

Диаметр сердцевины такого кабеля составляет всего 9/125 мкм.

Сердцевина оптического волокна содержит дополнительные примеси, увеличивающие показатели его преломления, которое немного больше, чем у оболочки. Благодаря этому, свет распространяется в сердцевине волокна и имеет полное внутреннее отражение на границе с оболочкой.

MMF (Multimode Fiber)

Многомодовый кабель имеет бОльший по размеру волновод, чем одномодовый. Большая сердцевина нужна, чтобы распространять множество мод (лучей), идущих по разным траекториям. Поэтому у MM и есть ограничение по дальности из-за модовой дисперсии.

Принцип разделения длин волн используется, например, в технологии BiDi, где передача и прием ведутся по одному волокну на разных длинах волн.

Диаметр сердцевины составляет 50/125 или 62,5/125 мкм.

Из-за большей сердцевины и меньшего показателя преломления MM волокно имеет ограничение по дальности распространения сигнала, по сравнению с SM. Но благодаря такому волокну подключают оборудование внутри одного помещения/серверной/ЦОДов на расстоянии до нескольких десятков метров. По цене это выгоднее, так как сопоставимые по скорости SFP SX MM модули дешевле, чем SFP LX SM.

Классы MMF

Существуют 5 классов многомодового волокна.

ОМ1 (50 или 62,5 мкм). Считается, что ОМ1 устаревший кабель и его все реже можно встретить для закупки. Он работает только с 1Ge и 10Ge (550м 1Ge и 33м 10Ge) на коротких расстояниях. Его заменил ОМ2.

ОМ2 (50 мкм). Он и работает на бОльших расстояниях (550м 1Ge и 82м 10Ge), чем ОМ1, но при этом оба этих кабеля имеет одинаковую цветовую маркировку – оранжевую.

ОМ3 (50 мкм). Разрабатывался специально под 40/100Ge модули, соответственно и расстояние для передачи 1Ge и 10Ge стали намного больше (550м 1Ge, 300м 10Ge, 100м 40/100Ge). Цветовая маркировка изменилась и стала голубой или фиолетовой.

ОМ4 (50 мкм). Стал развитием OM3, увеличив дистанцию для 10-100Ge (550м 1Ge, 400м 10Ge, 150м 40/100Ge). Цветовая маркировка – бирюзовая или фиолетовая.

ОМ5 (50 мкм). Разрабатывался специально для SWDM4 и высоких скоростей от 400 Ge и QSFP+/QSFP28-SWDM4, чтобы качественно передавать сигнал на большие расстояния (400м 10Ge, 150м 40Ge, 440м 40Ge SWDM4, 150м 100Ge, 100м 100Ge SWDM4, 150м 400Ge). Цвет маркировки – зеленый.

Небольшая ремарка. ОМ5 разрабатывался специально под SWDM4, но это не значит, что данный стандарт работает только на данном оптоволокне. На ОМ4 и даже на ОМ3 данный модуль тоже будет работать, но на меньшее расстояние. 40Ge SWDM4 ~ 240м на ОМ3, ~ 350м на ОМ4, 100Ge SWDM4 ~ 70м на ОМ4 и ОМ3.

Классы SMF

Существует несколько стандартов одномодовых волокон, в которых еще есть несколько подклассов (спецификаций).

Если в многомодовых волокнах, по сути, разница не такая большая, то одномодовые патч-корды довольно сильно различаются и эти отличия важно знать.

Стандарты ITU-TG.652 – 657.

ITU-T G.652 имеет четыре подкласса (A, B, C и D), которые отвечают за разные длины волн. A и B используются для обычных одномодовых трансиверов на стандартной длине волны 1300 Нм. C и D имеют низкое затухание на длине волны 1383 Нм., то есть в области «водного пика» (о нем как-нибудь позже) и могут использоваться в системах CWDM.

ITU-T G.653 (ZDSF – Zero Dispersion-Shifted Fiber) – работает на увеличенной дальности и длине волны 1550 Нм., с помощью сдвига нулевой дисперсии в третье окно прозрачности (тема достаточно сложная для понимания, вернемся к ней чуть позже). На данный момент этот стандарт устарел.

ITU-T G.654 – волокно с минимальными потерями на длине волны 1550 Нм. Низкое затухание достигается за счет кварца с высокой степенью очистки сердцевины. Данные кабели используются на высоких расстояниях для систем дальней связи, а также в магистральных и подводных кабелях. Данные кабели очень дорогие.

ITU-T G.655 – предназначены для систем DWDM, на длине волны 1550 Нм. У данного волокна сниженное (близкое к нулю) значение хроматической дисперсии, которое практически не оказывает влияние на сигналы в DWDM системах.

ITU-T G.656 – имеет около нулевое значение коэффициента хроматической дисперсии (как G.655), но уже в диапазоне длин волн 1460-1625 нм, что позволяет использовать не только DWDM, но и CWDM системы.

ITU-T G.657 – нечувствительно к изгибам, поэтому подходит для прокладки внутри помещений. Имеет два подкласса (A1 и A2), отличающихся минимальным радиусом изгиба и соответствующей величиной потерь.

Подклассы (спецификации) OS1 и OS2

OS1 соответствует ранним стандартам – G.652 A и B. Такие кабели применялись для прокладки внутри помещений, на относительно малом расстоянии, например, в кампусных сетях или ЦОДах. OS1 применялись в кабелях с конструкцией «волокно в плотном буфере» (tight buffer). Такая конструкция не позволяла использовать их для прокладки на улице, так как со временем они разрушались.

OS2 – это современный стандарт для волокон с нулевым смещением дисперсии. Он включает в себя все актуальные и производимые сегодня типы волокон: G.652.C, G.652.D и G.657.A1/A2.

OS2 применяются как в кабелях с конструкцией tight buffer, так и с модульной конструкцией «со свободной укладкой» (Loose tube). Данные кабели можно использовать как для прокладки внутри помещений, так и для прокладки на улице.

Главное отличие OS2 от OS1 это меньшее затухание. OS1 имеет затухание до 1.0 дБ/км, OS2 – 0.4 дБ/км.

В завершении представляю сводную таблицу основных различий.

❯ Коннекторы и розетки: как соединить оптическое волокно

Неотъемлемым компонентом любой ВОЛС является оптическое волокно. Но как с его помощью соединить два модуля?

На помощь приходят оптические коннекторы (разъемы) и проходные розетки (адаптеры).

Оптическая проходная розетка (адаптер) – это переходник, который позволяет соединить между собой два оптических коннектора, не прибегая к склейке или сварке оптического волокна. Оптическая розетка сводит ферулы двух коннекторов и фиксирует их в таком положении для обеспечения передачи данных.

Бывают даже проходные розетки, которые на одном конце имеют один разъем, а на другом конце другой (к примеру LC на SC). Это нужно для того, чтобы соединить 2 SFP модуля с разными коннекторами.

Оптический коннектор – это кабельное окончание. Коннектор устанавливается с обоих концов кабеля на заводе изготовителе. Для пигтейла коннектор устанавливается только с одной стороны.

Существует множество оптических коннекторов, отличающихся по конструктивному исполнению, способу, фиксации, диаметру ферулы, типу полировки и т. д.

Давайте разберем основные виды коннекторов.

Основным различием оптического коннектора является диаметр ферулы.

Ферула – керамическая часть коннектора цилиндрической формы, в центр которой вклеено оптическое волокно.

❯ Одно или два волокна

Диаметр ферулы 2,5 мм

FC

FC-коннектор считается устаревшим, но одним из самых надежных. Данный коннектор имеет металлический корпус с резьбовым соединением и меньше подвержен вибрациям. Коннектор накручивается на интерфейс, тем самым создавая механическую прочность соединения. На данный момент такой интерфейс устанавливается на большинство приборов для ВОЛС, но, как правило, для них используют переходники (например с FC на LC).

Патч-корды с FC-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, но всегда имеют только симплексный вид.

Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из металлического корпуса с резьбовым соединением с двух сторон.

ST

ST-коннектор тоже является устаревшим, но также он довольно надежный и до сих пор применяется в ВОЛС. Обычно он применяется в местах с повышенными вибрациями, так как имеет металлический корпус с надежной фиксацией. В отличие от остальных типов коннекторов, ферула коннектора ST имеет только UPC полировку (про нее чуть позже).

Патч-корды с ST-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, но всегда имеют только симплексный вид, как и FC.

Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из металлического корпуса с надежной фиксацией.

SC

Самый популярный разъем с диаметром ферулой 2,5 мм.

SC-коннектор считается менее надежными, так как имеет пластиковый корпус прямоугольной формы. Но данный коннектор довольно просто коммутируется. Для фиксации в интерфейсе его достаточно вставить до щелчка. Его размер, в сравнении с LC, довольно большой, но при этом более удобен, особенно для инженеров с большими пальцами.

Патч-корды с SC-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, и имеют как симплексное, так и дуплексное исполнение.

Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из пластикового корпуса.

Диаметр ферулы 1,25 мм

LC

Наверное, самый популярный на данный момент коннектор.

LC имеет меньший размер, что может делать его чуть более уязвимым к механическим нагрузкам по сравнению с массивными SC, но при правильном использовании его надежность достаточна для любых задач при построении ВОЛС.

Он менее удобен в коммутации, чем SC, но при этом имеет более высокую плотность этой самой коммутации. При монтаже в обычную патч-панель LC портов на ~ 40% больше, чем SC. Но при этом из-за высокой плотности приходится применять особый инструмент «длинногубцы».

Из-за малого размера и цены LC-коннектор стал самым распространенным для коммутации СКС, в ЦОД и обычных LAN сетях. Подавляющее большинство SFP-модулей используют именно этот тип коннектора.

Патч-корды с LC-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, имеют как симплексное, так и дуплексное исполнение.

Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из пластикового корпуса.

Достойны упоминания еще коннекторы MU и E2000, но из-за более высокой цены, по сравнению с LC, они быстро стали невостребованными.

Многоволоконные коннекторы

MPO/MTP

MPO (Multi-Fiber Push On) и MTP (Multi-fiber Termination Push-on) обеспечивают коммутацию нескольких волокон с помощью одного разъема. MTP является более усовершенствованной версией MPO. Главным преимуществом MPO/MTP является высокая плотность нескольких волокон (обычно до 12) в одной ленте, поэтому MPO/MTP называют ленточным волокном. Плотная компоновка позволяет организовать параллельные каналы передачи данных. 12 волокон с пропускной способностью 10 Gbs способны обеспечить скорость до 120 Gbs.

Самые распространенные модификации коннектора с 12 волокнами, реже 8, но также есть и с 24 (2 ряда по 12 волокон), 48 (4 ряда по 12 волокон) и 72 (6 рядов по 12 волокон) волокнами.

Основные отличия MPO и MTP кабелей.

Конструкция штырей немного отличается. У MPO используются плоские штыри с фаской, у MTP они закругленные, для увеличения ресурса и снижения вероятности повреждения данного коннектора.

У MTP плавающее крепление ферул, для более точного выравнивания и снижения потерь.

MTP фиксатор имеет металлическое углубление для пружины. У MPO такого углубления нет. Благодаря ему осуществляется более плотное крепление.

Как видно отличий не так много, но из-за этого у данных коннекторов ограниченная совместимость.

Коннекторы MTP совместимы с розетками MPO, но не наоборот.

Ключи и пины

У MPO/MTP-коннекторов могут быть разные ключи и пины. Ключи могут быть направлены как вверх, так и вниз. Пины могут как присутствовать и это будет коннектор типа «папа» (male), так и отсутствовать и это будет коннектор типа «мама» (female).

Коннекторы «мама» и «папа» между собой, просто так подключить не получится. Для этого необходима проходная розетка. Но из-за полярности таких розеток 2 вида, в отличие от LC или SC.

Полярность

Сначала о розетках.

Существует 2 вида проходных MPO/MTP розеток:

Тип А. С одной стороны ключ направлен вверх, с другой стороны вниз;

Тип B. С обеих сторон ключ направлен в одну сторону.

Существует 3 типа кабеля MTP/MPO:

Тип А. Можно назвать этот кабель проходным или прямым, так как из 1-го пина волокно передается в 1-й пин с другой стороны, соответственно с остальными 12-ти пинами аналогично.

Тип B. Этот кабель уже перевернутый или перекрестный, так из 1-го пина волокно передается в 12-й пин с другой стороны, соответственно из 2-го в 11-й и т.д.

Тип С. Попарно перевернутый или попарно перекрестный, так как из 1-го пина волокно передается во 2-й пин с другой стороны, соответственно из 3-го в 4-й и т.д.

Существуют еще пару интересных кабелей MPO/MTP.

Breakout. Он необходим для подключения нескольких MPO/MTP модулей с помощью одного кабеля. Стоимость одного такого кабеля ниже, чем 4-х отдельных.

Конверсионные кабели MPO/MTP

Также существуют кабели, которые позволяют преобразовать большое количество волокон в меньшее количество и наоборот.

Обычно используются кабели преобразования MTP/MPO от 24 до 2 × 12 волокон, от 24 до 3 × 8 волокон, от 2 × 12 до 3 × 8 волокон.

Fanout MTP/MPO на LC. Чаще всего именно эти кабели называют Breakout. Fanout позволяет 12 пинов (волокон) развести на несколько дуплексных LC или SC пар.

Или на 12 симплексных волокон.

Зачем столько видов кабелей и проходных розеток?

С помощью их комбинации можно подключать различные виды SFP модулей, кроссов или Breakout/Fanout кабелей. Разные кабели используются для разных целей. Если очень хорошо попросите, разберу их в отдельной статье.

Достойны упоминания.

Еще есть несколько видов дуплексных много волоконных кабелей. Это MTRJ, VF-45, Opti-Jack, ESKON. Многие из них применяются довольно редко, в специфических задачах и многие сетевые инженеры о них даже не слышали.

Виды полировок ферул

Одним из значимых параметров оптического патч-корда является полировка ферул. Из-за неверного выбора типа полировки можно столкнуться с многими проблемами:

• большие потери сигнала и снижение расстояния передачи данных;

• сильный нагрев SFP модуля, уменьшая срок его службы;

• ошибки BER;

• частичное или полное отсутствие передачи данных.

На данный момент FLAT и PC полировки считаются устаревшими, но все еще встречаются. Главное, что нужно про них знать, они вносят большее затухание, чем более новые типы полировок UPC и APC.

UPC (Ultra Physical Contact) полировка распространена в обычных сетях, так как такие коннекторы имеют более низкую стоимость, по сравнению с APC. Еще важным критерием служит мощность сигнала, так как в обычных сетях она невысокая, то отраженный ферулой сигнал имеет допустимую величину и не влияет на нагрев SFP модуля.

APC (Angled Physical Contact) полировка, из-за высокой мощности, распространена в кабельном телевидении (CATV), сетях PON (технология пассивных оптических сетей) и также используется в сетях на больших расстояниях, обычно на волне 1550нм.

Потери на UPC и APC практически не отличаются, но APC имеет меньшее отражение в сторону источника сигнала, тем самым и снижает излишний нагрев SFP модуля.

Происходит это за счет скошенной под углом 8-9 градусов ферулы. Подключать между собой патч-корды с UPC и APC нельзя, так как из-за разных полировок ферул APC может повредиться и сигнал не будет передаваться.

Для того чтобы не перепутать ферулы, данные коннекторы имеют разную цветовую маркировку. UPC чаще всего синяя или черная, APC всегда зеленая.

Не только LC и SC имеют полировку APC, но и коннекторы MPO/MTP могут ее иметь. Для этого эти коннекторы тоже имеют зеленую цветовую маркировку.

❯ IL и RL

Те из вас, кто занимался закупками патч-кордов, замечали на упаковке значения IL и RL в дБ. Но кто-нибудь задумывался, зачем нужны эти значения и что собственно они обозначают?

IL (Insertion Loss) – вносимые потери. По сути это ослабление оптического сигнала, проходящего через оптоволокно. Сигнал ослабевает не только из-за частичного отражения внутри волокна, но и из-за коннекторов.

Представьте, что вы говорите через длинную трубу. Чем труба длиннее, тем тише ваш голос на другом конце. А если внутри трубы есть препятствие или неровности (как загрязнения или плохой коннектор), звук ослабнет еще сильнее. Вот эти «потери громкости» – и есть IL.

Вообще есть целая наука по расчету оптического бюджета, которая помогает сетевым инженерам рассчитать потери на всех участках сети, так как потери вносят не только патч-корды, но и кроссы, проходные розетки, места сварки, пигтейлы и многое другое.

Главное, что нужно запомнить, чем меньше значение IL, тем меньше будет затухания.

RL (Return Loss) – потери на отражение. Это потери из-за отраженного сигнала. Когда сигнал встречает препятствие, например, плохой контакт в разъеме, загрязненную ферулу или несоответствия импеданса, часть самого сигнала его отражается назад как эхо.

Чем выше значение RL, тем меньше «эха» будет создаваться, тем лучше будут передаваться данные. То есть, чем значение RL выше (например >55 дБ), тем меньше отраженная мощность и тем лучше качество сигнала.

❯ Виды оболочек кабеля ПВХ, ПЭ и LSZH

Поливинилхлорид (ПВХ или PVC). В ее составе присутствуют противопожарные присадки, но при горении этот материал образует высокотоксичные галогенные соединения, очень опасные для человека и повреждает электронное оборудование. По этой причине такие кабели применяются только в местах, где присутствие людей ограничено.

Полиэтилен (ПЭ или PE). В ее составе нет противопожарных присадок, которые при горении опасны для человека, но такой материал горит более интенсивно, чем ПВХ. По этой причине такие кабели применяются для наружной прокладки, но не под прямыми солнечными лучами.

По причине существенных недостатков таких типов оболочек, был изобретен LSZH.

Малодымный безгалогенный компаунд LSZH. Данная оболочка изготавливается из специализированного компаунда, который медленно горит, не выделяет токсичных газов и не повреждает электронное оборудование.

Стоимость таких кабелей немного выше, чем ПВХ и ПЭ, но они имеют несомненные преимущества:

• используются в местах с массовым пребыванием людей (жилые, общественные здания);

• используется для внешних и магистральных прокладок, в том числе под прямыми солнечными лучами.

Благодаря неоспоримым преимуществам LSZH и жестким требованиям пожарной безопасности ГОСТ Р 53315-2009 и закону РФ № 123-ФЗ, данная оболочка практически всегда и используется при построении ВОЛС.

Как выбрать оптический патч-корд

Что же делать со всей этой информацией выше? :) Нам нужно разобраться, а как же выбрать оптический патч-корд и соединить между собой два SFP модуля. Попробую кратко рассказать.

Есть несколько ключевых шагов:

1. Тип волокна:
   
   Одномод (SMF) – маркировка желтая, надпись «OS2» или «9/125» (диаметр сердцевины/оболочки). Используйте для расстояний свыше 100–300 м (магистрали, межэтажные/межкампусные соединения). Подходит для технологий WDM/DWDM.
   
   Многомод (MMF) – цветовая маркировка:
   
   a) OM1/OM2 – оранжевая оболочка;
   b) OM3 – фиолетовая оболочка;
   c) OM4 – бирюзовая или фиолетовая оболочка;
   d) OM5 – зеленая оболочка.
   
   Надпись на оболочке: «OM1», «OM2» и т.д., либо диаметр (50/125 или 62.5/125). Для коротких дистанций (до 100 - 300 м в зависимости от скорости) и идеален для ЦОД, серверных и коммутации внутри стойки.

2. Стандарты ITU-T G.652 – G.657:
   
   G.652 (OS1/OS2) – базовый стандарт для большинства применений;
   G.657 – устойчив к изгибам;
   G.654/G.655 – для магистралей и DWDM-систем (низкие потери на 1550 нм).
   
   Проверяйте маркировку на кабеле – стандарт указывается рядом с типом волокна.

3. Дуплексность:
   
   Симплекс (одно волокно) – для односторонней передачи (PON, WDM);
   Дуплекс (два волокна) – стандарт для SFP/SFP+/QSFP+ (TX/RX разделены).

4. Коннектор и розетки:
   
   LC – высокая плотность монтажа (ЦОД, коммутаторы);
   SC – надежный, удобен для кросс-панелей;
   MPO/MTP – для многоканальных систем (40/100Ge);
   FC/ST – для специализированных задач, в местах с высокими вибрациями.
   
   Особое внимание нужно для типа розетки (A/B) и полярности кабеля (Type A/B/C) MPO/MTP. Проверяйте совместимость коннекторов.

5. Полировка ферул:
   
   UPC (синяя/серая/черная маркировка) – для большинства задач в обычных сетях;
   APC (зеленая маркировка) – для PON, CATV, DWDM и сетях на высоких дальностях.

6. Параметры IL/RL:
   
   IL (Insertion Loss) – чем меньше (например, <0.3 дБ), тем лучше;
   RL (Return Loss) – чем больше (например, >50 дБ для UPC, >60 дБ для APC), тем меньше отражений.
   
   Проверяйте спецификации производителя – дешевые патч-корды часто имеют завышенные потери.

7. Среда эксплуатации:
   
   Для помещений используйте патч-корды с плотным буфером (tight buffer);
   Для улицы/магистралей используйте кабели с модульной конструкцией (loose tube) и защитой от влаги;
   Гибкие решения – это волокна G.657, устойчивые к изгибам;
   Используйте верную оболочку ПВХ, ПЭ и LSZH, в зависимости от требований пожарной безопасности.

❯ Практические примеры

Подводя итоги статьи, дам пару практических примеров, как выбрать патч-корд для разных видов SFP модулей.

Стандартное подключение LC-LC

Задача: подключить между собой стандартные SFP 1.25Ge MM модули на стандартной длине волны 850нм.

Решение:

• необходимая длина (от 1 до 200 метров);

• дуплексный многомодовый патч-корд (обозначается duplex MM);

• на обоих концах коннекторы LC (обозначаются LC-LC);

• диаметр волновода под MM (обозначается 50/125 mm);

• класс волокна OM3;

• тип полировки UPC;

• оболочка из негорючего безгалогенного компаунда (обозначается LSZH).

Пример: патч-корд оптический duplex LC-LC UPC 50/125 mm OM3 1м LSZH.

Подключения с помощью BiDi модулей для экономии волокна

Задача: подключить между собой пару SM BiDi модулей до 80км. С одной стороны модуль с передачей на длине волны 1550нм , с другой стороны модуль с передачей на длине волны 1490нм.

Решение:

• необходимая длина (от 1 до 200 метров) до оптического кросса;

• симплексный одномодовый патч-корд (обозначается simplex SM);

• на обоих концах коннекторы LC (обозначаются LC-LC);

• диаметр волновода под SM (обозначается 9/125 mm);

• тип полировки UPC;

• класс волокна OS2;

• оболочка из негорючего безгалогенного компаунда (обозначается LSZH).

Пример: патч-корд оптический simplex LC-LC UPC 9/125 mm OS2 LSZH.

Также можно приобрести аналогичный, но дуплексный патч-корд, для того чтобы заложить резерв для будущего подключения.

Подключение с разными коннекторами LC на SC

Задача: Подключить между собой модули с разными коннекторами. С одной стороны модуль с коннектором LC на длине волны Tx1310/Rx1550nm, с другой стороны модуль с коннектором SC на длине волны Tx1550/Rx1310nm.

Решение:

• необходимая длина (от 1 до 200 метров) до оптического кросса;

• симплексный одномодовый патч-корд (обозначается simplex SM);

• на одном конце коннектор LC, на другом SC (обозначаются LC-SC);

• диаметр волновода под SM (обозначается 9/125 mm);

• класс волокна OS2;

• оболочка из негорючего безгалогенного компаунда (обозначается LSZH).

Пример: переходной оптический патч-корд simplex LC-SC UPC 9/125 mm OS2 LSZH.

Соответственно не все характеристики указываются на кабеле, их лучше всего смотреть на упаковке или заранее на сайте производителя.

Будьте внимательны, так как не существуют переходников с SM на MM и на некоторые коннекторы.

Также не забывайте про длину. Избыточная длина, свернутая в бухту, может вносить дополнительные потери из-за избыточного изгиба.

❯ Заключение

Выбор оптического патч-корда – это комплексная задача, требующая внимания к деталям. Всегда проверяйте сертификацию патч-кордов и используйте тестеры для измерения потерь на критичных участках. Помните: даже идеальный SFP-модуль не передаст информацию через некачественный патч-корд.

Всегда чистите коннекторы перед подключением! А лучше возьмите новый, почистите и навсегда подключите его! Я не раз сталкивался с потерями трафика из-за загрязненного или некачественного патч-корда.

Избегайте резких изгибов (радиус ≥ 5 см для SMF, ≥ 3 см для MMF). Для ответственных линий используйте патч-корды с низкими/высокими параметрами IL/RL

Удачи в построении надежных сетей!

Что дальше?

В третьей части разберем:

• принципы работы разных SFP модулей;

• скорости и методы передачи;

• методы кодирования сигналов.

Автор текста: ProstoKirReal

Написано при поддержке Timeweb Cloud ↩

Больше интересных статей и новостей в нашемблоге на Хабре.

📚 Вам может быть интересно:

• Что внутри у кнопочного телефона: полный анализ схемотехники

• Винтажная видеокамера SONY

• Сетевые протоколы: для чего используются и описание востребованных правил