Quando scegliere la fibra anziché la coppia intrecciata (rame)

Oggigiorno sia la fibra che la coppia intrecciata supportano 1000BASE-T e 10GBASE-T, ma quando scegli l'una rispetto all'altra? Quello ovvio è la lunghezza massima del cavo, ma quali altri fattori potrebbero venire in mente quando si effettua questa scelta.

Ci sono molti fattori da considerare ed è anche importante accettare che non tutte le fibre sono uguali proprio come non tutte le coppie ritorte sono uguali. Qui ci sono alcune cose che mi vengono in mente. Naturalmente questi possono variare a seconda dell'ambiente.

Fibra: distanze massime molto più lunghe, a seconda delle specifiche e della produttività. Nessuna interferenza elettromagnetica. Si noti tuttavia che la fibra è disponibile in un gran numero di gradi e la pianificazione per il futuro potrebbe essere un po 'più complessa.

Rame: distanze massime più brevi per collegamento. Sensibile alle interferenze elettromagnetiche. Minor numero di voti / variazioni (ma attenzione comunque!) Che significano meno incidenti quando la squadra di lancio prende la bobina sbagliata (vedi sotto per una storia divertente). Supporta l'alimentazione tramite Ethernet.

Storia divertente: una contea particolare in uno stato occidentale gestisce una rete in fibra che ha iniziato come sistema di controllo per le loro dighe idroelettriche. Col passare del tempo hanno scoperto che non avevano bisogno di quanta più fibra era prevista per questo e quindi hanno separato molti dei fili e l'hanno utilizzata per costruire una rete a livello di contea che collega case e aziende a ISP e telco. Naturalmente la fibra monomodale è stata utilizzata per trasmissioni più lunghe e multimodale per brevi tirature.

Quindi, quando correvano le corse più lunghe per collegare le città con questa nuova rete, il team che gestiva la fibra afferrò la bobina sbagliata e eseguì la fibra multimodale su tutti questi collegamenti a lunga distanza. Il team è stato piuttosto infelice quando hanno scoperto che avrebbero dovuto rieseguire tutta la fibra! Morale della storia: fai molta attenzione a che tutti sappiano quali gradi di fibra vanno dove ...

Mentre la maggior parte delle altre risposte ha parlato di limiti di lunghezza, i problemi di interferenza e sono tutti corretti. Un fattore importante nella scelta del cavo è la velocità della rete e dei dispositivi che prevedi di utilizzare.

Le specifiche generali per le velocità della rete ethernet attualmente disponibili sono le seguenti

1. Cavo in rame a doppini intrecciati
   • Categoria 5e
     • Le reti 10/100 / 1000BASE-T (ovvero velocità fino a Gigabit) possono essere eseguite su cavi lunghi fino a 100 M
     • Le reti 10GBASE-T non possono essere eseguite su questi cavi.
   • Categoria 6
     • Le reti 10/100 / 1000BASE-T possono funzionare con cavi lunghi fino a 100 m
     • Le reti 10GBASE-T possono essere eseguite su cavi fino a 37M a 50M. (Questo valore limite è un intervallo perché dipende dall'ambiente alien-crosstalk)
   • Categoria 6A
     • Le reti 10/100 / 1000BASE-T e le reti 10GBase-T possono essere eseguite su cavi lunghi fino a 100 M
2. Cavo in fibra ottica
   • I limiti di distanza e velocità del cavo in fibra ottica dipendono fortemente dal tipo di ricetrasmettitore utilizzato sulle estremità del cavo. Riassumo alcune delle combinazioni "ideali" qui, puoi dare un'occhiata a tutte le possibili specifiche dei link qui
   • Cavo ottico in fibra monomodale (SMF)
     • Gigabit fino a 5Km con ricetrasmettitori 1000Base-LX
     • 10G è supportato fino a 40Km con ricetrasmettitori 10GBASE-E
     • 40G è supportato fino a 10Km con ricetrasmettitori 40GBASE-LR4
     • 100G è supportato fino a 10Km con ricetrasmettitori 100GBASE-LR4
     • SMF è ampiamente utilizzato per il lungo raggio in cui la fibra installata viene in genere riutilizzata per oltre 25 anni. È uno degli standard più a prova di futuro disponibili.
   • Cavi in ​​fibra multimodale
     • Cavi grado OM1 e OM2
       • Gigabit fino a 550m con moduli 1000Base-LX.
       • 10G è supportato fino a 300m con i moduli 10GBASE-LX4.
       • 40G e 100G non sono supportati.
     • Cavi grado OM3
       • Gigabit fino a 550m con moduli 1000Base-LX.
       • 10G è supportato fino a 300m con i moduli 10GBASE-LX4.
       • 40G è supportato fino a 100m con i moduli 40GBASE-SR4.
       • 100G è supportato fino a 100m con i moduli 100GBASE-SR10.
     • Cavi grado OM4
       • Gigabit fino a 550m con moduli 1000Base-LX.
       • 10G è supportato fino a 300m con i moduli 10GBASE-LX4.
       • 40G è supportato fino a 125m con i moduli 40GBASE-SR4.
       • 100G è supportato fino a 125m con moduli 100GBASE-SR10.

Ora tenendo presente queste specifiche, sceglierei un cavo che supporterà l'attuale requisito di rete, pur avendo spazio sufficiente per l'espansione. È importante scegliere un supporto che supporti una crescita sufficiente perché in genere la sostituzione di switch o moduli su entrambe le estremità di un collegamento è solo un lavoro da uno / due uomini, mentre eseguire nuovi cavi per un aggiornamento richiede molta manodopera e potrebbe costare molto soldi a confronto.

Vorrei anche elencare alcuni degli scenari in cui sceglierei ciascun cavo.

1. La categoria 6 sarebbe la mia scelta per la connettività dell'ultimo miglio alla scrivania / presa a muro per qualsiasi organizzazione che abbia
   • Un requisito di larghezza di banda molto basso, come piccoli caffè, negozi al dettaglio ecc
   • O dove la durata prevista del fitout interno e dello spazio ufficio è inferiore a 5 anni
   • Vale la pena notare che la Categoria 5e potrebbe sembrare più economica, ma è solo un piccolo margine. Quindi lo salterei per prestazioni migliori.
2. La categoria 6A sarà la mia scelta per la connettività dell'ultimo miglio per i seguenti motivi
   • Possibilità di correre a velocità 10G in seguito
   • Meno suscettibile al rumore, alle interferenze e al cross talk rispetto al Cat 6. (Poiché quasi tutti i cavi Cat6A sono schermati)
   • Avrei anche eseguito alcuni Cat6A all'interno di Rack nella stessa navata o zona di un datacenter.
   • Cat6A sarebbe la mia scelta per l'ultimo chilometro in qualsiasi ambiente industriale o di fabbrica se non fossero in grado di utilizzare la fibra fino alle loro apparecchiature.
3. La fibra monomodale sarebbe il mio cavo preferito per qualsiasi tipo di cablaggio backbone dove è necessario il lungo raggio. Ha superato la prova del tempo e non credo che presto diventerà obsoleto. Sceglierei il grado OS1 per le applicazioni interne e il grado OS2 per le applicazioni esterne.
4. La fibra multimodale è di gran lunga la mia preferita del lotto. Lo userei tra le mie sale di telecomunicazione, tra rack nel data center. Sceglierei OM3 / OM4 in base al budget disponibile.
5. Se possibile per convincere i decisori, utilizzerei una combinazione di SMF e MMF su tutta la rete, anche alla scrivania o alla presa a muro. La scelta di reti completamente solo in fibra consente di risparmiare molto spazio e costi energetici e offre molta flessibilità di gestione riducendo drasticamente il numero di sale di telecomunicazione nelle grandi strutture. Inoltre, una tale rete avrà una grande capacità di larghezza di banda e, a condizione che tu abbia eseguito un numero sufficiente di core, sarà in larga misura a prova di futuro. (Anche i costi di canalizzazione e percorsi necessari per una rete interamente in fibra saranno più economici di una soluzione equivalente basata su rame). Leggi di più qui .
6. L'unica tecnologia che la fibra non può supportare oggi è i telefoni analogici, almeno non senza un convertitore su entrambe le estremità.

So che questa è stata una risposta lunga, ma non esiste il cavo perfetto per tutto. Alla fine, è necessario bilanciare costi, capacità e offerta di crescita in base ai requisiti della propria applicazione e business specifici.

Se il costo è un fattore per te, lo guarderei in questo modo;

scenario 1

Se stai facendo una breve corsa, diciamo 50 milioni, preferirei il rame, semplicemente per via dei costi (ad esempio, questa corsa 50 milioni è tra due cabine di comunicazione in un edificio per uffici).

Il rame è più economico e l'utilizzo di switch risparmierebbe sui costi di SFP o GBIC e così via. Ovviamente non stiamo parlando di migliaia qui, ma alcune persone hanno budget limitati.

Scenario 2

Se stai facendo una breve corsa tra due cabine in una DC tra router core, sarebbe fibra per me a mani basse.

Nello scenario 1, potresti infatti cadere in due o tre lunghezze da 50 M di rame allo stesso prezzo di una corsa. Ciò coprirebbe ogni probabile futura espansione. Nello scenario 2, la fibra coprirebbe meglio l'espansione futura e darebbe un ROI maggiore grazie a tecnologie come WDM.

Come altri hanno già detto, la fibra andrà oltre. Se vuoi più di 100 M, hai un'opzione: la fibra. Se hai bisogno di una corsa più breve, diventa semplicemente un compromesso sui costi.

Se hai mai pensato di far correre FCoE sul mezzo, allora è meglio far funzionare la fibra rispetto al rame poiché il BER per il rame è significativamente più alto e la maggior parte del tempo sarà fuori dalla tolleranza per la natura "senza perdita" di FCoe .

Aggiungerò un altro fattore che non è stato menzionato.

Posso realizzare rapidamente e facilmente cavi in ​​rame, misurati e tagliati alla lunghezza esatta di cui ho bisogno per una corsa ... risultando in impianti di cavi più ordinati.

Mentre puoi tagliare a misura e mettere le estremità sul cavo in fibra ottica, lo trovo considerevolmente più difficile e richiede tempo ... e la mia esperienza in questo è con la fibra multimodale, posso solo immaginare che la monomodalità sia molto peggio .

Alcune cose che non ho visto menzionate:

1) 10GBASE-T consuma molta energia rispetto alla fibra al DAC.

2) I ricetrasmettitori 10GBASE-T hanno una latenza molto più elevata rispetto ad altre opzioni. Ciò potrebbe essere importante in un cluster di calcolo o in un altro ambiente a bassa latenza come il trading finanziario automatizzato.

Molte persone hanno già risposto; e sono d'accordo: la fibra batte il rame non appena la distanza diventa un fattore.

Ma attenzione alle fibre multimodali; ha anche gravi problemi di distanza. Puoi andare solo 550 metri su GE (1000BASE-SX) e alcune delle modalità 10GE gestiscono 330 metri su una fibra multimodale davvero buona (OM3 o OM4). In un colo o CO più grande o in un campus, questo è fortemente limitante. IMNSHO multimodale è una tecnica di "fila rack" solo per 10G.

Combinando questo con i molti gradi disponibili di multimodale e hai una ricetta per confusione e investimenti vicoli a senso unico.

La modalità singola, OTOH, è più semplice e il delta dei prezzi fino alla modalità multimodale si riduce. Non sto raccomandando nulla tranne la modalità singola per le nuove installazioni strutturali, limitando le nuove installazioni multimodali alla retrocompatibilità (cioè la nuova sala computer deve interconnettersi con la vecchia infrastruttura FC su 50 µm o chiudere gli interruttori su 1000BASE-SX).

Fibra su rame ...

1. Ambiente ad alto rumore elettrico.
   • Il primo posto in cui ho usato la fibra era sul piano di produzione di una fabbrica tessile. la coppia contorta era un incubo lì.
2. Lunghe campate - oltre i 100m.
3. Ovunque sono desiderabili futuri aggiornamenti sul posto
   • Conosco alcuni luoghi in cui la fibra SM degli anni '80 viene ancora utilizzata oggi per 10Gbe.
4. Ovunque si desideri quella velocità massima.

Sì, ci sono molti gradi / qualità differenti di fibra, ma a meno che non stiamo parlando di 10 km + campate, le differenze non sono così importanti per 1/10/40/100 Gbe. Le velocità più elevate riducono la distanza complessiva, ma questa è una realtà inevitabile.

Esistono tecnologie come la divisione in lunghezza d'onda multiplexing (WDM), che non è possibile utilizzare con il rame. Direi che due dei migliori motivi per usare la fibra rispetto al rame sono la lunghezza massima del cavo e il WDM.

Quando si esegue il cablaggio dati tra diverse zone di collegamento elettrico (ad es. Edifici con diverse terre elettriche). Se ciò viene fatto con un cavo di rame, diversi potenziali di terra potrebbero tentare di equalizzare il cavo. Divertente da guardare, non così divertente per il proprietario dell'attrezzatura. Meglio fatto con la fibra.

Un motivo non tecnico per installare la fibra su rame per cambiare uplink e simili, ignorando i costi, ecc.: Le persone hanno più paura di toccare un cavo in fibra rispetto al rame, quindi otterrai meno "Oops, non realizzare che era l'uplink ".

Una cosa che nessuna delle altre risposte ha ancora menzionato è la dimensione. La fibra è fisicamente più piccola e puoi adattare più piste di fibra in un determinato spazio rispetto al rame, in particolare cat6. A seconda del tuo ambiente, questa può essere una considerazione.

Ho la sensazione che il rame sia un po 'più robusto della fibra. In un datacenter questo non è un problema perché i cavi rimangono dove sono quando i collegamenti sono attivi.

Tuttavia, in condizioni più difficili (installazioni temporanee all'aperto, attrezzature trasportate in tutto il paese e reti ricostruite spesso, ...) la robustezza è un fattore. Non ho tenuto il conto, ma penso che le fibre mi manchino un po 'più spesso del rame, i cavi si danneggino o i connettori si sporchino.

YMMV ovviamente, e come Lucas può ricordare, quelle piccole cose a clip sui connettori RJ45 non sono nemmeno l'invenzione più a prova di studente ...

La fibra è anche utile per proteggere l'apparecchiatura quando il posizionamento del cavo ha il rischio di essere colpito da fulmini. Un tratto di fibra ad entrambe le estremità di una maglia di rame può servire allo stesso scopo.

Nessuno sembra averlo menzionato con Fiber: hai l'opzione futura per DWDM.

Tuttavia, immagino che se stai discutendo tra fibra e rame in una corsa - DWDM sarebbe probabilmente il tuo ultimo pensiero come se avessi davvero bisogno di ulteriore larghezza di banda, avresti semplicemente fatto passare un altro cavo (poiché la corsa sarebbe abbastanza corta)

Ma su piste e collegamenti LUNGHI - DWDM ti consente di proteggere il tuo investimento in fibra ottica se hai l'hardware corretto.

Cose da tenere a mente per quanto riguarda Fiber vs Copper:

• Potenziale errore del collegamento unidirezionale (che non è un problema con il rame)
• Molto dipende dal ricetrasmettitore, ad es. 1000 Base LX / LH è in grado solo di ~ 5KM, quindi per le distanze più lunghe si prevede un SFP di fascia più alta.
• Più costoso da installare in fibra (giunzione, trazione ecc.)
• La fibra non è robusta (cavi patch) come il rame (guarda quelle curve)

Un po 'fuori tema: se stai pensando di utilizzare la fibra, nella mia esperienza SFP con il marchio Cisco è dieci volte il costo di altri marchi non così noti, ad esempio startech. Questo è stato qualche anno fa, ma era qualcosa come $ 650 contro $ 70. Avevo entrambi i tipi installati e funzionanti senza intoppi.

A meno che non ti riferisca a un manager che crede davvero "Nessuno è mai stato licenziato per aver acquistato Cisco" -

Uso un mix di entrambi negli uffici centrali (di solito multi-mode) e il motivo principale per cui ho scelto la fibra rispetto al rame è che le patch in fibra sono pre-costruite ed è molto più difficile per un tecnico fare errori durante l'installazione. Quando hai tecnici che costruiscono cavi, stai aggiungendo un sacco di potenziale per l'errore umano. Ridurre al minimo gli errori di installazione è una priorità enorme quando si ha un budget di tempo.

Il fattore di costo penso sia tutto quando si cerca di scegliere.

Se la velocità e la copertura a lunga distanza sono essenziali per la progettazione e l'implementazione della rete, il cavo in fibra ottica è la soluzione migliore

La fibra punto-punto diretta fornisce un rilevamento rapido dei guasti Il timer di debounce predefinito su linecard in fibra GigE e 10GigE è 10 msec Il debounce minimo per il rame è 300 msec

In generale, il rame è preferito perché le interfacce sono meno costose e il rame ha la capacità di fornire energia in concomitanza con la trasmissione dei dati. Eseguire sempre il rame verso gli endpoint a meno che non sia possibile. Per quanto riguarda i collegamenti tra dispositivi di rete, potrebbe essere rame o fibra e, come hai detto, la distanza di collegamento è il fattore determinante principale.