====== Основные элементы оптических сетей и кабелей ====== Раздел посвящён выбору типов оптических волокон, характеристикам передатчиков, разновидностям кабелей и компонентам соединений, применяемым в архитектуре ЦОД. Основное внимание уделено совместимости оптических линий с интерфейсами **10GBASE** и выше, структуре соединений **LC/MPO**, а также особенностям монтажа и обслуживания волоконно-оптических систем. ===== Критерии выбора волокна и модулей ===== ==== Длина линии и тип модуля ==== Выбор типа волокна и модуля передачи (PMD) определяется требуемой длиной линии связи. Типичные параметры по стандарту **IEEE 802.3 (10 GbE)**: ^ Стандарт IEEE 802.3 ^ Длина волны, нм ^ OM1 ^ OM2 ^ OM3 ^ Одномодовое волокно OS2 ^ | **10GBASE-SR/SW** | 850 | 33 м | 82 м | 300 м | — | | **10GBASE-LX4** | 1310 | 300 м | 300 м | 240 м | 10 км | | **10GBASE-LRM** | 1310 | 220 м | 220 м | 220 м | — | | **10GBASE-LR/LW** | 1310 | — | — | — | 10 км | | **10GBASE-ER/EW** | 1550 | — | — | — | 40 км | Для типовых межстоечных соединений (до 125 м) оптимальным решением является **10GBASE-SR** с волокном **OM3/OM4**. Для магистральных линий — **10GBASE-LR/LW** (10 км по одномодовой оптике). ==== Полоса пропускания и затухание ==== * Ширина модовой полосы (MHz·km) характеризует способность волокна передавать импульсы без искажений. * Волокна **OM3 (2000 MHz·km)** и **OM4 (4700 MHz·km)** обеспечивают стабильную работу 10/40/100 GbE. * Требуемые потери на тракт: ≤ 1 дБ (затухание волокна) + 1,5 дБ (на разъёмах). ==== Профиль преломления ==== Волокно с градиентным профилем показателя преломления должно максимально приближаться к параболической форме (параметр α ≈ 2), что уменьшает модовую дисперсию и повышает стабильность передачи. ===== Типы оптических кабелей ===== ^ Тип кабеля ^ Назначение ^ Особенности конструкции ^ | **Simplex / Zipcord** | Соединение оборудования (патч-корды) | Одинарное волокно с аромидной защитой, для внутренних применений. | | **Distribution** | Магистрали и стояки | Многоволоконный лёгкий кабель, требует оконцевания в муфте или корпусе. | | **Breakout** | Подключение отдельных устройств | Несколько отдельных волокон в общем защитном кожухе, удобен для прямой оконцовки. | | **Loose Tube** | Наружные трассы, трубопроводы | Волокна в гелевой или сухой защите, устойчивая конструкция, защита от влаги. | | **Ribbon** | Высокая плотность портов | Плоские волоконные ленты (до 12 × 144), возможность массовой спайки. | | **Armored** | Промышленные и защищённые зоны | Механически усиленная броня, защита от грызунов, требуется заземление. | Для внутренних стоек и кроссов целесообразно использовать **distribution** и **breakout** кабели. Для подземных и уличных трасс — **loose tube** или **armored**. ===== Компоненты соединений ===== ==== Коннекторы ==== ^ Тип ^ Особенности и применение ^ | **LC** | Компактный разъём (в 2 раза меньше SC), стандартизирован в **TIA FOCIS 10**, применяется в большинстве стоечных систем. | | **MPO/MTP** | Многоволоконные коннекторы (12 / 24 / 72 волокна), стандарты **TIA FOCIS 5**, обеспечивают «plug-and-play» соединения. | * **MTP®** — улучшенная версия MPO, полностью совместимая с ним. * Используется для подключения модульных кассет, breakout-систем и магистральных транков. * Разъёмы LC и MPO — основа современного ЦОД-патчкординга. ==== Методы оконцевания ==== flowchart LR classDef big font-size:20px,stroke-width:1px,padding:6px; A["Field termination (на объекте)"]:::big -->|Полевое полирование, склейка, сварка| B["Высокие трудозатраты, IL ↑"] C["Pre-terminated (заводская)"]:::big -->|Заводская сборка MPO/LC, маркировка, IL ↓| D["Plug-and-play"] ^ Метод ^ Преимущества ^ Недостатки ^ | **Field termination** | Гибкость на месте монтажа | Высокие потери и трудоёмкость | | **Pre-terminated** | Минимальные IL/RL, серийное качество | Требуется точное проектирование длин и точек установки | Для ЦОД оптимальна **предзаводская сборка (pre-terminated)** — кассеты и магистрали с MPO/LC-коннекторами обеспечивают минимальные потери и быстрое развертывание. ===== Конструктивные элементы распределения ===== * **Корпуса и муфты** — защищают соединения и спайки, обеспечивают доступ с передней и задней стороны. * **Распределительные панели** — формируют логические точки коммутации. * **Кроссовые блоки** — обеспечивают маршрутизацию между магистралью и оборудованием. * **Этикетирование и документация** — обязательны по **TIA-606**, включают обозначение кабелей, панелей, портов. ===== Планирование и обслуживание оптической инфраструктуры ===== Кабельное хозяйство ЦОД должно проектироваться с учётом возможного роста плотности портов, изменений в типах модулей и требований по охлаждению. План миграции должен учитывать будущие скорости (40/100/400 GbE), типы волокон и совместимость коннекторов. Рекомендации: * Разрабатывать **план трассировки и маркировки** кабелей. * Предусматривать запас длины для обслуживания. * Использовать **OM4/OM5** или **OS2** для долгосрочной перспективы. * Составлять ведомость портов и соединений в **Visio/Excel** с привязкой к стойкам. Отказ от устаревшей PtP-модели и переход к структурированной, документированной СКС обеспечивает: * возможность масштабирования без реконструкции; * точный контроль потерь; * минимизацию рисков при эксплуатации; * рациональное использование оптических ресурсов. ===== Ключевые идеи ===== * Оптическая инфраструктура ЦОД должна проектироваться на основе IEEE 802.3 и TIA-942. * Волокна **OM3/OM4/OS2** обеспечивают работу 10G–400G Ethernet. * Предпочтение отдаётся **заводской оконцовке MPO/LC**, обеспечивающей минимальные потери. * Правильный выбор кабеля (breakout, loose tube, ribbon) определяется длиной линии и условиями прокладки. * Структурированные решения снижают риски, упрощают обслуживание и повышают энергоэффективность.