فیبر نوری single-mode یا multimode؟
فیبر single-mode یا multimode؟ فرق در قطر هسته، منبع نور، برد، هزینه و رنگ روکش، چرا نباید آنها را به هم وصل کرد و انتخاب برای رک، طبقهها و ساختمانها.
فیبر multimode برای فاصلههای کوتاه داخل ساختمان و دیتاسنتر است (معمولاً تا چند صد متر) و single-mode برای هر فاصلهای بیشتر از آن، تا دهها کیلومتر. برای لینک بین ساختمانها همیشه single-mode، و برای داخل دیتاسنتر هر دو رایجاند؛ در طراحیهای جدید، single-mode سهم بیشتری پیدا کرده است.
مقایسه
| single-mode (OS1، OS2) | multimode (OM1 تا OM5) | |
|---|---|---|
| قطر هسته | حدود 9 میکرون | 50 میکرون (OM1: 62.5 میکرون) |
| قطر روکش شیشهای | 125 میکرون | 125 میکرون |
| منبع نور | لیزر، معمولاً 1310 و 1550 نانومتر | لیزر VCSEL، معمولاً 850 نانومتر |
| برد رایج | 10 تا 80 کیلومتر و بیشتر | دهها تا چند صد متر |
| رنگ روکش رایج | زرد | نارنجی (OM1، OM2)، آبی فیروزهای (OM3، OM4)، سبز لیمویی (OM5) |
تفاوت از کجا میآید؟
در فیبر multimode، هسته آن قدر پهن است که نور در چند مسیر (mode) مختلف حرکت میکند. مسیرها طول کمی متفاوت دارند و پالس نوری در طول مسیر پهن میشود؛ هرچه فاصله یا سرعت بیشتر باشد، پالسها بیشتر در هم میروند. همین پدیده (modal dispersion) برد multimode را محدود میکند.
در single-mode، هسته آن قدر باریک است که نور فقط در یک مسیر حرکت میکند. این مشکل وجود ندارد و برد با توان لیزر و افت فیبر محدود میشود، نه با پهن شدن پالس.
برد در سرعتهای رایج
| استاندارد | فیبر | برد |
|---|---|---|
| 10GBASE-SR | OM3 | 300 متر |
| 10GBASE-SR | OM4 | 400 متر |
| 100GBASE-SR4 | OM3 | 70 متر |
| 100GBASE-SR4 | OM4 | 100 متر |
| 10GBASE-LR | OS2 | 10 کیلومتر |
| 100GBASE-LR4 | OS2 | 10 کیلومتر |
همان طور که جدول نشان میدهد، با بالا رفتن سرعت، برد multimode کوتاهتر میشود. این یکی از دلایلی است که دیتاسنترهای جدید برای 400G و 800G به سمت single-mode رفتهاند. معنی SR و LR و انتخاب ماژول هر لینک در راهنمای ماژول SFP و QSFP آمده است.
هزینه
- کابل: فیبر single-mode ارزانتر از OM4 و OM5 است.
- ماژول: ماژولهای multimode به طور سنتی ارزانتر بودهاند، چون لیزر VCSEL سادهتر است. این فاصله در سرعتهای بالا کم شده است.
- نتیجه: برای لینکهای کوتاه با تعداد زیاد (مثلاً صدها لینک سرور تا سوییچ) multimode هنوز میتواند ارزانتر باشد؛ برای backbone و هر چیزی که باید سالها برای سرعتهای بالاتر آماده باشد، single-mode انتخاب امنتری است.
OS1 و OS2
هر دو single-mode هستند. OS1 برای کابل کشی داخلی با ساختار tight-buffered طراحی شده و OS2 برای کابل کشی خارجی و فواصل بلند با افت کمتر. در عمل، بیشتر فیبرهای single-mode که امروز فروخته میشوند OS2 هستند و برای داخل ساختمان هم استفاده میشوند.
کدام را بکشیم؟
| سناریو | پیشنهاد |
|---|---|
| سرور تا سوییچ در همان رک | DAC یا AOC؛ اگر فیبر، OM4 |
| سوییچ تا سوییچ در یک اتاق سرور | OM4 یا OS2 |
| بین طبقهها در یک ساختمان (کمتر از ۳۰۰ متر) | OM4، یا OS2 برای آینده نگری |
| بین ساختمانها یا بیش از ۴۰۰ متر | OS2 |
| دیتاسنتر جدید برای 400G و بالاتر | OS2 |
وقتی شک دارید، single-mode بکشید. کابل ثابتی که داخل دیوار و کانال میرود سالها میماند، ولی ماژولها را با هر نسل عوض میکنید. برای کابل کشی مسی میزهای کاری و access pointها، کابل Cat5e تا Cat8 را ببینید.
منابع
- Single-mode optical fiber (Wikipedia) en.wikipedia.org
- Multi-mode optical fiber (Wikipedia) en.wikipedia.org