Il numero di nuclei in fibra di cui hai bisogno dipende da tre cose: quale ottica utilizza la tua attrezzatura, quanti collegamenti attivi devi supportare e quanto spazio desideri per la crescita futura. Un collegamento Ethernet duplex standard utilizza due fibre - una per trasmettere, l'altra per ricevere. Ma non tutti i collegamenti sono duplex. Alcuni ricetrasmettitori bidirezionali funzionano su un singolo filo e interfacce ottiche parallele-comeModuli basati su MPO/MTP-può richiedere otto, dodici o più fibre per connessione. Quindi il punto di partenza corretto è sempre il ricetrasmettitore e il connettore, non il cavo.
Questa guida illustra un metodo ripetibile per calcolare il numero di fibre effettivamente necessarie - sia che si stia cablando un piccolo ufficio, la dorsale di un edificio o l'interconnessione di un data center.
Cosa significa il conteggio dei nuclei in fibra?
Il numero dei nuclei delle fibre è il numero totale di singole fibre ottiche raggruppate all'interno di un singolo rivestimento del cavo. Un cavo a 2-core contiene due fibre. Un cavo a 12 conduttori ne contiene dodici. Un cavo a 48 conduttori ne contiene quarantotto. Il numero indica quanti percorsi ottici indipendenti fornisce il cavo.
Questa non è la stessa dimensione del nucleo della fibra. La dimensione del nucleo - misurata in micrometri - si riferisce al diametro del centro che trasporta la luce-di ciascuna fibra.Fibra monomodaleha un nucleo più piccolo (intorno a 9 µm), mentrefibra multimodaleutilizza un nucleo più grande (50 µm o 62,5 µm). La scelta tra monomodale e multimodale è una decisione separata dalla scelta del numero di fibre inserite nel cavo.
Simplex, Duplex e Multifibra: perché è importante
Prima di contare qualsiasi cosa, devi sapere che tipo di collegamento stai costruendo:
- Collegamenti duplexutilizzare due fibre - una per la trasmissione (Tx) e una per la ricezione (Rx). Questa è la configurazione standard per la maggior parte delle connessioni Ethernet 1G e 10Gconnettori LCOconnettori SC.
- Collegamenti simplex o bidirezionali (BiDi).trasportare sia il traffico di trasmissione che di ricezione su una singola fibra utilizzandomultiplexing di divisione-di lunghezza d'onda all'interno di un ricetrasmettitore BiDi. Ciò dimezza il numero di fili ma richiede ottiche compatibili su entrambe le estremità.
- Collegamenti a ottica-parallelautilizzare più fibre contemporaneamente. Ad esempio, lo standard IEEE 802.3ba definisce 40GBASE-SR4, che trasmette su quattro fibre e riceve su quattro fibre - otto fibre attive in totale - attraverso unConnettore MPO/MTP. Lo standard 100GBASE-SR4 (definito inIEEE802.3bm-2015) utilizza anche otto fibre attive su un'interfaccia MPO-12.
Se si presuppone che ogni collegamento richieda esattamente due fibre, si sottostimerà per gli ambienti a ottica parallela-e si sovrastimerà per le implementazioni BiDi. Verificare sempre prima la scheda tecnica del ricetrasmettitore.
Come determinare il numero delle fibre: passo dopo passo
Passaggio 1: identificare il ricetrasmettitore e il tipo di connettore
Controlla la documentazione dell'attrezzatura per ogni porta che intendi connettere. Un SFP 1G con interfaccia LC duplex necessita di due fibre per collegamento. Un QSFP+ 40G con ottica SR4 necessita di otto fibre per collegamento attraverso un connettore MPO. Un SFP BiDi ne ha bisogno solo uno. Documentare ogni tipo di collegamento prima di passare al passaggio successivo.
Passaggio 2: conteggio dei collegamenti in fibra attivi
Elenca ogni connessione-a-punto nel tuo progetto - non solo il numero di dispositivi. Uno switch con 24 porte non richiede automaticamente 48 fibre. Alcune porte potrebbero essere in rame, altre potrebbero essere inutilizzate e gli uplink spesso hanno un'ottica diversa rispetto alle porte di accesso. Conta individualmente le connessioni effettive pianificate e i relativi fabbisogni di fibra.
Ad esempio: dieci collegamenti LC duplex (20 fibre) più due uplink 40G SR4 (16 fibre) equivalgono a 36 fibre attive - un totale che mancheresti se contassi solo dodici dispositivi e moltiplicassi per due.
Passaggio 3: aggiungere fibre di riserva
Costruire un impianto via cavo con capacità di riserva pari a zero è rischioso. Le fibre possono essere danneggiate durante l'installazione o la manutenzione futura. ILAssociazione delle fibre ottiche (FOA)consiglia di includere fibre extra quando si specifica il cavo per tenere conto dei danni all'installazione e delle aggiunte future. La guida alla progettazione della rete della FOA rileva specificamente che l'acquisto di cavi con poche fibre in più consente di danneggiare i punti di giunzione o di terminazione senza causare importanti rilavorazioni.
Un obiettivo pratico comune è mantenere l'utilizzo iniziale pari o inferiore al 70-80% del numero totale di trefoli del cavo, lasciando il 20-30% per la crescita, il reinstradamento o la riparazione.
Passaggio 4: arrotondare per eccesso al numero di cavi standard
I cavi in fibra sono prodotti con un numero di trefoli standard - in genere 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, 96 e 144. I cavi a tubi sciolti- sono comunemente costruiti attorno a raggruppamenti di tubi a 12 fibre, mentre i cavi a nastro sono generalmente organizzati in nastri a 12 fibre. La connettività MPO/MTP è progettata attorno a interfacce a 8 e 12 fibre, rendendo i multipli di 12 particolarmente pratici per il cablaggio strutturato.
Una volta che conosci il numero di fibre attive più i ricambi, arrotonda per eccesso al conteggio standard successivo che l'hardware di terminazione e i pannelli di distribuzione possono supportare. La scelta di un conteggio non-standard spesso porta a ritardi nell'approvvigionamento e a complicazioni nella risoluzione.
Passaggio 5: tenere conto dei vincoli del percorso e della migrazione futura
Un numero di cavi tecnicamente sufficiente può comunque rivelarsi una scelta inadeguata a lungo termine-. Considera se il condotto o il percorso verrà riaperto - se il lavoro di installazione è già programmato e il percorso ha spazio, passare al conteggio standard successivo è spesso più conveniente- rispetto a tirare un secondo cavo in un secondo momento.
Considera anche gli scenari di migrazione. Se il tuo progetto attuale utilizza collegamenti duplex 10G ma è probabile un futuro aggiornamento all'ottica parallela 40G o 100G, scegliendo ora un cavo a 12 o 24 fibre puoi evitare di ricablare quando sarà il momento. Gli standard di cablaggio strutturato diANSI/TIA-568sono progettati per garantire una durata di vita dei cavi commerciali di almeno dieci anni, pertanto la pianificazione anticipata rientra nell'intento dello standard.
Tabella di riferimento rapido-del conteggio delle fibre
| Tipo di collegamento | Ottica/connettore tipici | Fibre attive per collegamento | Conteggio cavi comuni |
|---|---|---|---|
| Ethernet duplex standard (1G/10G/25G) | SFP/SFP+ con LC duplex | 2 | Cavo di connessione a 2 conduttori; 12 o 24 core per corse backbone |
| Collegamento bidirezionale (BiDi). | BiDi SFP/SFP+ con LC simplex | 1 | 2-core (con riserva); cavo patch simplex per brevi tirature |
| 40GBASE-SR4 | QSFP+ con MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12 core (ne restano 4 di riserva nell'ingombro dell'MPO-12) |
| 100GBASE-SR4 | QSFP28 con MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12 core |
| 100GBASE-SR10 | PCP con MPO-24 | 20 (10 Tx + 10 Rx) | 24 core |
| 400GBASE-SR8 | OSFP/QSFP-DD con MPO-16 | 16 (8 Tx + 8 Rx) | 24 core (con capacità di riserva) |
| Breakout (ad esempio, da 40G a 4×10G) | Cavo breakout da MPO-a-LC | 8 | Tronco a 12 nuclei; breakout al patch panel |
Conteggi delle fibre comuni e dove si adattano
2-core e 4-core
Questi conteggi bassi funzionano per cavi di connessione punto a punto singoli-a-e semplici connessioni di dispositivi. Un 2-corecavo di connessione in fibraè lo standard per collegare una singola porta duplex a un pannello di connessione o a un altro dispositivo. Un cavo a 4 conduttori fornisce un collegamento duplex con due fili di riserva o supporta due connessioni simplex indipendenti.
Questi conteggi hanno senso quando il cavo serve un singolo collegamento e non condivide un percorso con altre infrastrutture.
6 core e 8 core
Un cavo a 6-core può gestire tre collegamenti duplex o fornire capacità di riserva per uno o due collegamenti con spazio per un'aggiunta futura. Un cavo a 8-core si allinea direttamente con l'ingombro a 8-fibre dell'ottica parallela 40GBASE-SR4 e 100GBASE-SR4, rendendolo pratico per brevi tratte che servono una singola connessione ad alta velocità senza utilizzare un trunk completo a 12 core.
In pratica, i cavi a 8-core vengono utilizzati frequentemente negli ambienti MPO in cui il cavo serve esattamente un collegamento a ottica parallela.
12 core
Il raggruppamento di 12-fibre è un elemento fondamentale nell'infrastruttura di cablaggio in fibra. I cavi a tubo sciolto raggruppano le fibre in tubi da 12. I cavi a nastro utilizzano nastri da 12 fibre.Connettori MPO-12sono l'interfaccia standard per l'ottica parallela 40G e 100G. Scegliere 12 core significa che il cavo si allinea praticamente con tutti i principali ecosistemi di connettività, dai pannelli di permutazione ai gruppi trunk.
Per una dorsale di cablaggio strutturato di piccole dimensioni - ad esempio, collegare una sala telecomunicazioni a un punto di distribuzione al piano con cinque o sei collegamenti duplex - 12-core offre capacità di lavoro oltre a spazio significativo per aggiunte e modifiche.
24 core
Un cavo a 24-core raddoppia la capacità di un cavo a 12 core rispettando gli stessi standard di produzione e terminazione. Questo conteggio è una scelta comune per la costruzione di dorsali, collegamenti tra piani e scenari in cui il percorso supporta solo un cavo di trazione ma deve servire più tipi di collegamento nel corso della sua vita.
Venti-quattro fili possono supportare fino a dodici connessioni duplex, tre collegamenti 40G/100G SR4 o varie combinazioni di porte ottiche duplex e parallele-- con capacità di riserva in ciascun caso.
48 core, 72 core, 96 core e oltre
I conteggi più elevati riguardano percorsi condivisi, dorsali da edificio a edificio-a-edificio, trunking da riga a riga di data center-a-riga e distribuzione del campus. In questi casi, il cavo stesso diventa una risorsa infrastrutturale condivisa piuttosto che una connessione a un dispositivo specifico. La pianificazione su questa scala implica in genere il coordinamento conchiusure di giunzione, pannelli di connessione ad alta-densità eSistemi di cavi trunk MPOprogettato per la distribuzione graduale.
Questi cavi con un numero maggiore- hanno senso dal punto di vista economico quando i costi di manodopera per l'installazione e di costruzione del percorso superano il costo incrementale del materiale delle fibre aggiuntive.
Esempi lavorati
Esempio 1: piano di una piccola impresa con 10 collegamenti duplex
Un'azienda deve collegare una sala telecomunicazioni a dieci punti di accesso all'area uffici-, tutti utilizzando ricetrasmettitori SFP 1G con connettori duplex LC.
- Fibre attive: 10 collegamenti × 2 fibre=20 fibre
- Obiettivo di riserva (circa il 20%): 4-5 fibre aggiuntive
- Fabbisogno totale: circa 24–25 fibre
- Cavo consigliato: 24 core
La scelta di un cavo a 24 core copre tutti i collegamenti attivi con un piccolo buffer per aggiunte future. Scegliere esattamente 20 fibre lascerebbe un margine pari a zero e non è disponibile come numero di cavi standard.
Esempio 2: riga del data center-per-riga con 10G e 40G misti
L'interconnessione di file di un data center richiede otto collegamenti LC duplex da 10G e due collegamenti SR4 da 40G.
- Collegamenti 10G: 8 × 2 fibre=16 fibre
- Collegamenti 40G SR4: 2 × 8 fibre=16 fibre
- Totale attivi: 32 fibre
- Bersaglio di riserva: 8–10 fibre
- Cavo consigliato: 48 conduttori
Un cavo a 48-core offre spazio per i collegamenti esistenti e capacità per un aggiornamento futuro, ad esempio l'aggiunta di ulteriori connessioni 40G o la migrazione a 100G SR4 senza ricablare il percorso.
Esempio 3: creazione di una dorsale con migrazione pianificata a 100G
Una dorsale del campus attualmente gestisce collegamenti duplex da 10G tra gli edifici, ma prevede il passaggio all'ottica parallela da 100G entro tre-cinque anni.
- Fibre attive attuali: 6 collegamenti duplex × 2=12 fibre
- Futuri collegamenti 100G SR4 (stimati): 4 × 8=32 fibre
- Fabbisogno combinato con ricambi: circa 40–44 fibre
- Cavo consigliato: 48 conduttori (o 72 conduttori se il percorso non verrà riaperto)
Negli scenari della dorsale in cui-ritirare il cavo è costoso o disturbante, il sovradimensionamento all'installazione iniziale è in genere la decisione economica migliore.
Errori comuni da evitare
Conteggio dei dispositivi invece dei collegamenti.Uno switch a 48 porte non sempre necessita di 96 fibre. Molte porte potrebbero essere in rame, alcune potrebbero non essere popolate e gli uplink spesso utilizzano ottiche diverse. Contare i collegamenti in fibra effettivi, non le etichette delle porte.
Supponendo che ogni collegamento abbia bisogno di due fibre.I ricetrasmettitori BiDi utilizzano una fibra per collegamento. I moduli a ottica parallela-ne utilizzano otto, dodici o più. Il numero di fibre per collegamento varia in base al tipo di ricetrasmettitore.
Ignorando la differenza tra cavi di connessione e tronchi di dorsale.Un cavo di connessione in genere serve una singola connessione - 2 fibre è normale. Un trunk backbone serve molte connessioni su un percorso condiviso e deve essere dimensionato con capacità di riserva incorporata.
Acquistando il minimo esatto.Se il percorso è già aperto e la manodopera è già programmata, il costo incrementale di qualche fibra in più nel cavo è piccolo rispetto al costo di tirare un nuovo cavo in un secondo momento. ILLa guida alla progettazione di FOAconsiglia specificamente l'acquisto di cavi con fibre extra per evitare rilavorazioni causate da danni ai punti di giunzione o di terminazione.
Scelta di conteggi non-standard.Un numero dispari di fili (come 10 o 18) può causare problemi con l'approvvigionamento, l'hardware di terminazione e la compatibilità dei connettori. I conteggi standard come 12, 24 e 48 corrispondono a pannello, adattatore eInfrastruttura del trunk MPO.
Una formula semplice per stimare il conteggio delle fibre
Per la maggior parte delle applicazioni aziendali e dei data center, questo calcolo fornisce una solida stima iniziale:
Conteggio cavi consigliato= (Somma delle fibre attive su tutti i collegamenti) ÷ 0,7, arrotondato per eccesso al conteggio di cavi standard successivo (12, 24, 48, 72, 96, 144).
Il divisore 0,7 implica circa il 30% di capacità inutilizzata. Per gli ambienti in cui ri-tirare il cavo è semplice ed economico, è possibile utilizzare 0,8 (20% di riserva). Per infrastrutture o percorsi critici che non verranno riaperti, utilizzare 0,6 (40% di riserva).
Si tratta di una stima di pianificazione, non di un sostituto della progettazione dettagliata. Verificare sempre i requisiti del ricetrasmettitore e coordinarsi con il fornitore del cablaggio sui conteggi standard disponibili.
In che modo gli standard e le pratiche del settore determinano le scelte relative al conteggio delle fibre
Le decisioni sul conteggio delle fibre non vengono prese in modo isolato. Sono modellati dagli standard di cablaggio strutturato e dagli ecosistemi dei fornitori su cui fa affidamento la maggior parte delle installazioni.
ILNorma ANSI/TIA-568.3-E(pubblicato a settembre 2022) definisce i requisiti dei componenti di cablaggio in fibra ottica per gli edifici commerciali, inclusi i metodi di polarità (Tipi A, B, C, U1 e U2) per i connettori di array. Il numero minimo di fibre della dorsale sia per il multimodale che per il monomodale è di due fibre per porta. Questi standard sono progettati attorno alla connettività duplex e array basata sull'ingombro MPO a 12 fibre.
Dal lato delle apparecchiature,Scheda tecnica QSFP-100G di Ciscomostra la gamma di ottiche disponibili solo per 100G: alcuni utilizzano LC duplex (100GBASE-LR4), alcuni utilizzano MPO-12 con 8 fibre attive (100GBASE-SR4) e alcuni utilizzano modalità singola parallela-con 12 fibre (100GBASE-PSM4). Ognuno di questi crea un diverso requisito di numero di fibre dalla stessa velocità nominale di 100G.
Questo è il motivo per cui il passaggio 1 - identifica il ricetrasmettitore - deve essere effettuato prima di qualsiasi conteggio delle fibre.
Domande frequenti
D: La fibra a 2 core è sempre sufficiente per Ethernet?
R: Per un collegamento duplex standard da 1G o 10G che utilizza un SFP con connettori LC, sono sufficienti due fibre. Tuttavia, i collegamenti-ottici ottici - paralleli come 40GBASE-SR4 e 100GBASE-SR4 - richiedono otto fibre per connessione tramite un'interfaccia MPO. I ricetrasmettitori BiDi riducono il fabbisogno a una fibra. La risposta dipende interamente dal ricetrasmettitore e dal tipo di interfaccia.
D: Qual è la differenza tra il numero di fili di fibra e il numero di nuclei di fibra?
R: Nella maggior parte dei contesti pratici, questi termini significano la stessa cosa: il numero di singole fibre ottiche in un cavo. Alcuni documenti utilizzano il "conteggio dei fili" mentre altri utilizzano il "conteggio dei nuclei". Entrambi si riferiscono al numero di fibre contenute nel cavo, non al diametro del nucleo di ciascuna fibra.
D: Perché i cavi a 12 e 24 core sono così comuni?
R: Il raggruppamento a 12-fibre è uno standard di produzione e connettività. I cavi a tubi sciolti- utilizzano fasci di tubi a 12 fibre. I cavi a nastro utilizzano nastri a 12 fibre. MPO-12 è il connettore ad alta densità dominante per l'ottica parallela 40G e 100G. La scelta di multipli di 12 garantisce la compatibilità con l'hardware di terminazione, i pannelli di connessione e i gruppi di cavi breakout.
D: Quante fibre di riserva dovrei includere?
R: Una linea guida comune è quella di mantenere l'utilizzo iniziale al 70–80% del numero totale di fibre del cavo, riservando il 20–30% per le parti di ricambio. Per i collegamenti della dorsale attraverso percorsi la cui riapertura è costosa, un margine maggiore del 30-40% vale il costo incrementale del cavo. La FOA consiglia che le fibre extra evitino costose rilavorazioni se i singoli fili vengono danneggiati durante l'installazione o lavori futuri.
D: Dovrei scegliere monomodale o multimodale per il mio cavo in fibra?
R: Questa è una decisione separata dal conteggio dei core. La fibra monomodale supporta distanze più lunghe e una larghezza di banda maggiore, rendendola lo standard per la costruzione di dorsali e collegamenti tra campus. La fibra multimodale costa meno a livello elettronico per le connessioni a corto-raggio all'interno di un edificio o di un data center. Il metodo di calcolo del conteggio delle fibre è lo stesso indipendentemente dal tipo di fibra - è determinato dal conteggio dei collegamenti e dai requisiti del ricetrasmettitore.
D: Posso utilizzare un cavo-elevato invece di più cavi più piccoli?
R: Sì, e spesso è più efficiente. Un singolo cavo a 48 conduttori attraverso un percorso condiviso è in genere più semplice da installare e gestire rispetto a quattro cavi separati a 12 conduttori. Il compromesso è che tutte le fibre condividono un singolo punto di guasto. Per i collegamenti critici, prendere in considerazione la possibilità di eseguire percorsi diversi con cavi separati come raccomandato dagli standard TIA e dalle linee guida di progettazione FOA per la ridondanza.
