Существует большая дискуссия о том, в чем заключается разница между оптическими коннекторами MPO/MTP типа «male» («папа») и типа «female» («мама»). Странно, но мнения на этот счет разделились. Давайте разберемся, какие же отличия существуют.
Согласно нижеприведенной схеме, основное отличие «женского» коннектора от «мужского» заключается в структуре контактов. Слева показан тип «мама», справа – тип «папа».
Важными элементами, определяющими «пол» коннектора, являются два металлических штыря. Они выполняют роль направляющих, обеспечивая надежность и стабильность соединения. Функция этих штырей исключительно механическая: они гарантируют правильное расположение соединяемых коннекторов, не несущих никакой сигнальной нагрузки.
Несмотря на это, все остальные характеристики коннекторов обычно одинаковы. Возможно изменить «пол» кабеля, при необходимости, например, с помощью коннекторов MTP Pro, которые позволяют вытащить штыри, используя магнит, без необходимости открывать коннектор.
Если поговорим о возможностях подключения двух устройств, то технически это можно сделать через пару коннекторов "мама-мама". Однако стоит учесть, что при таком соединении может возникнуть проблема с точностью и стабильностью совмещения оптических волокон. Обычно используется 12 волокон между двумя отверстиями под штыри коннекторов.
Но использование пары коннекторов "папа-папа" является категорически нежелательным. Во-первых, металлические штыри одного коннектора могут повредить оптические волокна в другом коннекторе. Кроме того, штыри одного коннектора будут соприкасаться с штырями другого коннектора, что может помешать совмещению волокон и привести к практической невозможности передачи сигнала.
Давайте подробнее рассмотрим разницу между оптическими модулями 100GBASE-SR4 и 100GBASE-LR4.
Таким образом, 100GBASE-SR4 и 100GBASE-LR4 – это модули с различными типами оптики, предназначенные для передачи данных на разные расстояния. 100GBASE-SR4 использует многомодовую оптику и может передавать данные на расстояние до 100 метров, в то время как 100GBASE-LR4 использует одномодовую оптику и предназначен для передачи данных на расстояние до 10 километров.
- "" – это термин, который обозначает передачу данных на определенные расстояния. В данном контексте SR означает короткие расстояния, а LR – длинные расстояния.
- Количество каналов приема/передачи в данном случае составляет четыре.
Рассмотрим более подробно эти аспекты.
Передача данных на короткие расстояния (SR) указывает на возможность передачи информации на небольшие расстояния, такие как внутри помещений или на небольших территориях. Это может быть полезно, например, при использовании безпроводных технологий внутри дома или офиса.
С другой стороны, передача данных на длинные расстояния (LR) позволяет передавать информацию на большие расстояния, такие как междугородние или международные соединения. Эта технология может быть полезна для связи между удаленными локациями или для организации подключения к интернету на больших расстояниях.
Важный аспект технологии передачи данных – количество каналов приема/передачи. В данном случае используются четыре канала, что позволяет повысить пропускную способность и эффективность передачи информации. Это особенно важно при работе с большим объемом данных или при одновременной передаче нескольких потоков информации.
Таким образом, при выборе технологии передачи данных необходимо учитывать не только скорость передачи, но и такие аспекты, как дальность передачи (SR или LR) и количество каналов приема/передачи.
В нашем примере у нас есть оптический интерфейс с пропускной способностью 100 Гбит/с, который состоит из четырех каналов для приема и передачи данных. Каждый из этих каналов имеет пропускную способность около 25 Гбит/с. Такие интерфейсы мы называем модулями QSFP28. Они также включают четыре линии электрического интерфейса, каждая из которых имеет пропускную способность 28 Гбит/с.
В свою очередь, оптические модули с пропускной способностью 25 Гбит/с, которые используются в конфигурациях 25GbE, содержат одну линию электрического интерфейса с пропускной способностью 28 Гбит/с. Их называют модулями SFP28. Такая архитектура позволяет демультиплексировать интерфейс на четыре независимых подключения с пропускной способностью 25 Гбит/с с помощью трансиверов SFP28, находящихся на другом конце.
Интересно отметить, что модули QSFP28 и SFP28 являются стандартами для высокоскоростных оптических интерфейсов. Они обеспечивают быструю и надежную передачу данных на большие расстояния. Такие интерфейсы широко применяются в современных сетевых системах, включая облачные вычисления, центры обработки данных и телекоммуникационные сети.
Учитывая рост требований к пропускной способности сетей и развитие новых технологий, модули QSFP28 и SFP28 становятся все более востребованными. Они позволяют эффективно использовать доступные ресурсы и обеспечивают высокую производительность передачи данных. Кроме того, такие модули обеспечивают совместимость с различными стандартами и протоколами, что делает их универсальными и гибкими в использовании.
Существует несколько способов использования оптических волокон, и эти четыре канала приема/передачи – один из них. Для передачи сигнала со скоростью 100 Гбит/с через эти каналы требуется использовать восемь волокон – по два для каждого канала. Этот метод особенно полезен, когда требуется высокая скорость передачи данных.
В кабельных системах, использующих MTP-12 кабели, доступно в общей сложности 12 волокон. Из них четыре волокна используются для передачи данных, четыре – для приема данных, а еще четыре остаются в резерве. Эти "темные" волокна могут использоваться в случае необходимости замены основных волокон, что обеспечивает надежность и гибкость в работе.
В случае использования 100GBASE-SR10 модулей и MTP-24 кабелей, разделение волокон происходит иначе. В этом случае 10 волокон отведены для передачи данных, такое же количество – для приема данных, и четыре волокна оставлены в качестве резерва, что гарантирует возможность оперативной замены основной линии связи в случае необходимости.
В подключениях с модулем 100GBASE-LR4 одно волокно выполняет роль физического канала передачи всей четырехканальной связи. Для этого каждая из составляющих частот имеет незначительно отличающуюся длину волны от 1310 нм (в модуле SR4 используется 850 нм). Такая мультиплексация позволяет передавать все четыре канала одновременно по одному волокну, а затем на приемной стороне размультиплексировать их.
Важно отметить, что для дуплексной передачи сигнала через модуль 100GBASE-LR4 достаточно всего двух волоконных кабелей (чаще всего используются кабели типа LC), в то время как модуль 100GBASE-SR4 требует целых восьми волокон.
Когда речь заходит о дальности передачи данных, модули SR4 предназначены для работы на расстоянии до 100 метров с использованием многомодового волокна OM4 и до 70 метров с использованием многомодового волокна OM3. В свою очередь, модуль LR4 предназначен для передачи на более дальние расстояния, достигая 10 км при использовании одномодового волокна OS2.
На картинке выше фактически изображен модуль 100GBASE-CWDM4, поскольку он чаще используется в сравнении с модулем LR4. CWDM, что расшифровывается как Coarse Wavelength Division Multiplexing — неплотное мультиплексирование со спектральным разделением. Модуль 100GBASE-LR4 осуществляет мультиплексирование четырех каналов с небольшим смещением по длине волны в диапазоне от 1295 до 1310 нм, тогда как модуль 100GBASE-CWDM4 использует диапазон от 1271 до 1331 нм.
Технология CWDM обеспечивает более ограниченную дальность передачи, но ее преимущество заключается в использовании более доступного оборудования в трансиверах. Более дешевые компоненты, используемые в CWDM, потребляют меньше энергии и нагреваются в процессе работы в меньшей степени. Модуль CWDM4 разработан как промежуточное решение между короткодействующими и дальнодействующими оптическими трансиверами. Он обеспечивает дальность передачи до 2 км, в сравнении с 10 км для LR4 и 100 м для SR4.
Модуль CWDM4 является более экономичным вариантом, особенно для сетей с ограниченной дальностью передачи, таких как метро- и городские сети. Кроме того, благодаря специфике технологии CWDM, модули данного типа могут быть установлены рядом друг с другом без воздействия на качество передаваемого сигнала.
Существует еще один стандарт под названием 100GBASE-PSM4, который использует одномодовое волокно для передачи сигнала на расстояние до 500 метров. В отличие от стандарта SR4, использованного для многомодового волокна, здесь применяется одномодовое волокно, что позволяет увеличить дальность передачи в 5 раз. Для этого стандарта также используются кабели MPO/MTP с восемью волокнами. Стоимость одномодового волокна выше, но зато трансиверы для данного стандарта обходятся дешевле.
Справочная таблица
На рынке существуют и другие оптические модули, предназначенные для передачи сигнала на более дальние расстояния, превышающие 10 километров. Однако мы не будем рассматривать их здесь. В данном случае мы рекомендуем обратить внимание прежде всего на модули SR4, CWDM4 и LR4, поскольку модуль SR10 используется гораздо реже. Вы можете ориентироваться по следующей таблице для более детальной информации:
Коннекторы MPO/MTP имеют разницу в наличии или отсутствии двух механических штырей. Из-за этого они могут быть классифицированы как «папа» или «мама». Они практически одинаковы по функциональности, но штыри в коннекторах типа «папа» могут вызывать проблемы при подключении к оптическим трансиверам, поэтому рекомендуется использовать коннекторы типа «мама».
- Для передачи данных на расстояние до 70 метров (для OM3) или до 100 метров (для OM4), например, в пределах ряда стоек в дата-центре, можно использовать трансиверы 100GBASE-SR4 с кабелями MTP-8 или MTP-12 OM3/OM4. Этот вариант обеспечивает высокую пропускную способность и позволяет передавать большие объемы данных внутри дата-центра.
- Для сетевых подключений внутри большинства зданий, которые обычно не превышают 2 километра, рекомендуется использовать трансиверы 100GBASE-CWDM4 с одномодовыми кабелями. Этот вариант обеспечивает стабильную передачу данных на длинных расстояниях и подходит для использования в офисных зданиях или промышленных комплексах.
- Если требуется передавать данные на расстояние от 2 до 10 километров, например, для соединения отдельно стоящих зданий, то рекомендуется использовать трансиверы 100GBASE-LR4. Они обеспечивают высокую пропускную способность и надежную передачу данных на большие расстояния.
Эти три типа трансиверов QSFP28 являются наиболее распространенными и широко используются в различных сценариях ВОЛС. Они обладают высокой производительностью, стабильной работой и обеспечивают высокую скорость передачи данных.