05.08.2016

Siemon: Техническая статья: Как удовлетворить потребности сетей

Представляем вашему вниманию техническую статью, написанную Валерией МАГУАЙР, директором по стандартам и технологиям Siemon, опубликованную 27.07.2016 года в журнале ИКС



Как удовлетворить потребности сетей

Противопоставление меди и оптоволокна утратило смысл, поскольку у каждой среды передачи есть свои особенности и преимущества для поддержки современных приложений, и рассматривать их следует с позиций сети как единого целого.



Медь или волоконная оптика?

Дискуссии о том, какая среда лучше – медь или волоконная оптика, – ведутся в телекоммуникационной отрасли на протяжении многих лет.

За прошедшие годы медная среда передачи последовательно прошла этапы развития от категории 6 / класса E к категории 6A / классу EA и далее до категории 7A / класса FA. Комитеты, занятые разработкой стандартов, в настоящее время формируют требования к категории 8.1 / классу I и категории 8.2 / классу II, и это четко свидетельствует о том, что медные кабельные системы будут и впредь оставаться основной средой передачи в горизонтальных подсистемах, обслуживающих рабочие места, а также использоваться для подключения оборудования управления зданиями. Такой подход для офисных зданий сохранится как минимум на ближайшие десятилетия. Параллельно можно наблюдать развитие телекоммуникационных стандартов и медных кабельных технологий для центров обработки данных. Витая пара, без сомнения, будет и далее использоваться для организации подключений «коммутатор – сервер», поскольку эта среда обеспечивает все необходимые характеристики.

При этом волоконно-оптическая среда передачи занимает прочные позиции в тех областях, где жизненно необходима максимальная пропускная способность: в магистральных подсистемах внутри и вне зданий (особенно в сегментах большой протяженности), а также в базовых сетях и ядрах в центрах обработки данных. Такое положение дел также сохранится на годы вперед. Продвинутые технологии в волоконной оптике и новые нормативные требования делают оптическую среду передачи более простой в использовании, чем ранее, и привлекательной в ценовом отношении, в особенности для высокоскоростных приложений. Оптические системы стало проще монтировать, и это логичное решение для тех случаев, когда необходимо передавать большие объемы данных на значительные расстояния.

Рассмотрим подробнее требования, предъявляемые к медным и волоконно-оптическим системам, а также их особенности, позволяющие наилучшим образом удовлетворить потребности пользователей.

Медная среда передачи в офисных зданиях

Если проанализировать характеристики передачи в горизонтальной подсистеме, обслуживающей пользователей и подключения оборудования автоматизированных систем управления зданиями, то выяснится, что реальной потребности в скоростях свыше 10 Гбит/с в этой сфере применения практически нет. Витая пара с запасом удовлетворяет все текущие потребности, при этом у нее есть особенность, свойственная только медной среде, – способность передавать питание устройствам на дальнем конце.

Менее чем за десятилетие технологии удаленного питания привели к революционным изменениям в сфере ИКТ. Сети стали строиться с учетом удаленного питания. В отличие от оптического волокна, витая пара позволяет довести питание постоянным током до IP-устройств, расположенных на дальнем конце. В список входят IP-камеры видеонаблюдения, беспроводные точки доступа сети Wi-Fi, карточные считыватели RFID, цифровые табло и дисплеи, IP-телефоны, системы светодиодного освещения и многое другое. Диапазон устройств, которые могут быть запитаны во витой паре, постоянно расширяется. Технология приобрела такую популярность, что ежегодно производители реализуют свыше 100 млн портов со встроенной поддержкой питания по Ethernet (PoE).

Однако применение питания PoE требует учета некоторых особенностей. Подача постоянного тока удаленному устройству ведет к росту температуры в кабельных пучках. Кроме того, в запитанных портах при отключении вилки от гнезда происходит дуговой разряд. Его мощность невелика, однако со временем контакты могут выгорать. В системах, где надежность критически важна, повышение температуры и дуговые разряды могут представлять серьезную проблему, поскольку они ведут к необратимому ухудшению характеристик кабелей и коннекторных соединений. Выход за пределы допустимых температур (которые по стандартам ISO/IEC должны находиться в диапазоне от -20°C до 60°C) может негативно отражаться на характеристиках передачи, и эти изменения также могут быть необратимыми. По этим причинам следует выбирать системы на основе экранированной витой пары с запасом по характеристикам, рассчитанные на применение приложений PoE. Этому критерию соответствуют высококачественные экранированные системы категории 6A / класса EA и категории 7A / класса FA: они рассчитаны на эксплуатацию при температурах до 75°C, коммутационное оборудование протестировано независимыми лабораториями на соответствие стандарту IEC 60512-99-001, что гарантирует температурную стабильность и сохранение параметров коннекторных соединений при использовании питания PoE.

Необходимо учитывать также потребности продвинутых приложений (например, следующего поколения оборудования Wi-Fi) и положения разрабатываемых стандартов для сетей внутри зданий. Проектировщики должны предусматривать возможность модернизации систем и выбирать медную среду передачи таким образом, чтобы она смогла поддержать все необходимые приложения как сейчас, так и в будущем. Точки доступа Wi-Fi, соответствующие требованиям стандарта IEEE 802.11ac в редакции 2013 г., предусматривают работу в режимах 1,3 Гбит/с, 2,6 Гбит/с, 3,5 Гбит/с и даже с более высокой максимальной пропускной способностью. Таким образом, сети Ethernet должны будут обеспечивать соответствующую проводную среду передачи до точек доступа. Характеристики кабельной системы на основе сбалансированной витой пары должны будут поддерживать скорости от 1 до 10 Гбит/с. В новых системах стандарт 802.11ac рекомендует предусматривать для каждой точки доступа WAP два порта категории 6A или выше. Необходимо учитывать, что точки доступа по стандарту 802.11ac могут использовать питание по Ethernet, а следующее поколение точек доступа по тому же стандарту может нуждаться в питании PoE повышенной мощности, что налагает дополнительные ограничения на выбор среды передачи. Самое правильное решение в этом случае – использовать высокопроизводительные экранированные системы, поскольку именно их характеристики наилучшим образом соответствуют требованиям стандарта 802.11ac.

Совместное использование сред передачи в ЦОДах

Концепции интернета вещей (IoT) и «больших данных» определяют потребности дата-центров во все большей пропускной способности и скоростях передачи, ведь необходимо обрабатывать огромные объемы информации, поступающей из различных источников. Эффективное перемещение такого количества данных возможно только в том случае, если среда передачи, осуществляющая подключение оконечного активного оборудования, и межкоммутаторные магистрали, связывающие ядро сети и устройства хранения SAN, будут обеспечивать надежность работы, высокую пропускную способность и малое время запаздывания.

Способность сетей на основе медной витой пары поддерживать 10-гигабитные скорости приводит к тому, что в центрах обработки данных именно эта среда передачи чаще всего используется для подключений «коммутатор – сервер». Сегменты могут иметь длину до 100 м, а медные трансиверы по-прежнему обходятся существенно дешевле оптических, так что системы на основе витой пары категории 6A / класса EA и выше прекрасно подходят для подключений «коммутатор – сервер» различной архитектуры. Для скоростей свыше 10 Гбит/с (а потребности в них постепенно растут) группы разработчиков стандартов ISO/IEC формулируют требования к медным системам категории 8.1 / классу I и категории 8.2 / классу II. Их задача – обеспечить поддержку приложениям Ethernet 25 и 40 Гбит/с (25GBASE-T и 40GBASE-T соответственно).

Межкоммутаторные сегменты, базовые сети в центрах обработки данных (ядро) и подключения устройств хранения (сети SAN) требуют использования волоконной оптики. Оптика обеспечивает передачу на расстояния, многократно превышающие протяженность медных сегментов, а скорости передачи уже достигли значений 40 и 100 Гбит/с для сетей Ethernet. В сетях хранения данных SAN, основанных на технологии Fibre Channel, скорости достигли значений 16 и 32 Гбит/с. И хотя оптика для таких областей применения – фактически единственно возможная среда передачи, здесь тоже есть свои особенности.

Для обеспечения надежной передачи сигналов между коммутаторами необходимо вписаться в бюджет затухания волоконно-оптической линии. Оптические потери в сегменте не должны выходить за определенные пределы. На совокупные потери влияют длина канала и количество точек соединения, при этом чем выше скорость передачи, тем уже допустимые пределы потерь. Современная архитектура подсистем предусматривает меньшее количество коммутаторов, а значит, большее расстояние между ними. При этом для сохранения гибкости, управляемости, возможности модернизации системы и ограничения доступа к критически важным коммутаторам в системе должны использоваться кросс-соединения и точки распределения, а они неизбежно увеличивают совокупные оптические потери.

Для требовательных межкоммутаторных сегментов в центрах обработки данных были специально разработаны коннекторы MTP с уменьшенными оптическими потерями. Такие коннекторы позволяют вписаться в бюджет потерь при большем количестве соединений в линии. Гибкость и управляемость системы сохраняются без уменьшения расстояния. Если стандартные коннекторы MTP обеспечивают среднее значение потерь на уровне 0,4 дБ (допуская наличие двух точек соединения в линии для многомодовых систем OM4, поддерживающих скорости 40/100 Гбит/с), то коннекторы MTP с уменьшенными оптическими потерями обеспечивают среднее значение порядка 0,2 дБ, допуская до пяти соединений в линии.

Еще одно соображение, которое следует принимать во внимание при проектировании магистралей и межкоммутаторных сегментов в дата-центрах, – возможность перехода на более высокие скорости передачи. Модульные решения на основе кассет MTP-LC позволяют в будущем осуществить безболезненный переход от дуплексного LC-интерфейса, наиболее популярного на сегодняшний день для 10-гигабитных систем, к многоволоконному MTP-интерфейсу, обеспечивающему скорости передачи 40 и 100 Гбит/с.

* * *

Различные области использования предъявляют к кабельным средам передачи различные требования. Высокопроизводительные системы на основе экранированной витой пары категории 6A / класса EA и категории 7A / класса FA рекомендуется использовать в офисных зданиях для обеспечения питания по Ethernet и поддержки работы высокоскоростных сетей Wi-Fi. Волоконно-оптические системы на основе коннекторов MTP с уменьшенными потерями позволяют вписаться в бюджет оптических потерь и создать необходимые характеристики в межкоммутаторных магистралях в центрах обработки данных.

Валери МАГУАЙР, директор по стандартам и технологиям, Siemon

Товары

ПартномерНаличиеЦена, ₽(изменить валюту)
Siemon PP2-12-LC5L-01 Модуль оптический PLG&PLY, 12 портов LC, XGLO 300 50-125(MM), OM3, для шкафов RIC3, FCP3, SWIC3, черныйзаказ, шт27 943 Купить
Siemon PP2-12-LC5L-01L Модуль оптический PLG&PLY, 12 портов LC, XGLO 300 50-125(MM), OM3, LOW LOSS, для шкафов RIC3, FCP3, SWIC3, черныйзаказ, шт32 134 Купить
Siemon PP2-12-LC5V-01 Модуль оптический PLG&PLY, 12 портов LC, 550 XGLO 50/125 (MM), OM4, для шкафов RIC3, FCP3, SWIC3, черныйзаказ, шт32 134 Купить
Siemon PP2-12-LC5V-01L Модуль оптический PLG&PLY, 12 портов LC, 550 XGLO 50/125 (MM), OM4, LOW LOSS, для шкафов RIC3, FCP3, SWIC3, черныйзаказ, шт36 955 Купить
Siemon PP2-12-LCSM-01 Модуль оптический PLG&PLY, 12 портов LC, OS1/OS2 (SM) для шкафов RIC3, FCP3, SWIC3, черныйзаказ, шт29 200 Купить
Siemon FR12M-SML110M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 110М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт56 385 Купить
Siemon FR12M-SML115M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 115М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт57 465 Купить
Siemon FR12M-SML120M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 120М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт58 544 Купить
Siemon FR12M-SML125M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 125М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт59 625 Купить
Siemon FR12M-SML130M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 130М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт60 704 Купить
Siemon FR12M-SML135M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 135М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт61 784 Купить
Siemon FR12M-SML140M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 140М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт62 863 Купить
Siemon FR12M-SML145M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 145М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт63 944 Купить
Siemon FR12M-SML150M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 150М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт65 023 Купить
Siemon FR12M-SML155M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 155М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт66 103 Купить
Siemon FR12M-SML160M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 160М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт67 182 Купить
Siemon FR12M-SML170M-B Оптическая кабельная сборка Plug & Play (M-MTP) -(M-MTP),стандартные потери, 12 волокон, XGLO, одномод, 170М, метод полярности B,оболочка LSOH3C, цвет желтыйзаказ, шт76 049 Купить
Siemon FR12-SML015M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 12 волокон, MTP-MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности C, 15 мзаказ, шт32 647 Купить
Siemon FR12-SML021M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 12 волокон, MTP-MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности C, 21 мзаказ, шт35 636 Купить
Siemon FR24-SML015M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности C, 15 мзаказ, шт89 278 Купить
Siemon FR24-SML021M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности C, 21 мзаказ, шт93 701 Купить
Siemon FR24-5LL015M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP на основе многомодового кабеля XGLO 300 50/125 (OM3), 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности С , 15 мзаказ, шт99 774 Купить
Siemon FR24-5LL021M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP на основе многомодового кабеля XGLO 300 50/125 (OM3), 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности С , 21 мзаказ, шт99 774 Купить
Siemon FR12-SMP030M-A Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 12 волокон, MTP (Female)-MTP(Female), стандартные потери, Plenum, тип полярности A, 30 мзаказ, шт38 096 Купить
Siemon FR12-SML025M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля RZC OS2, 12 волокон, (F-MTP) - (F-MTP), стандартные потери,LSOH3C, тип полярности C, 25 м, цвет желтыйзаказ, шт36 500 Купить
Siemon FR24-SML030M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности C, 30 мзаказ, шт100 333 Купить
Siemon FR24-5LL030M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP на основе многомодового кабеля XGLO 300 50/125 (OM3), 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности С , 30 мзаказ, шт114 759 Купить
Siemon FR12-SML030M-С Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 12 волокон, MTP (Female)-MTP(Female), стандартные потери,оболочка LSOH3C, тип полярности С, 30 мзаказ, шт37 580 Купить
Siemon FR24-5LL040M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP на основе многомодового кабеля XGLO 300 50/125 (OM3), 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности С , 40 мзаказ, шт128 028 Купить
Siemon FR24-SML040M-C Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности C, 40 мзаказ, шт107 704 Купить
Siemon FR12-SML010M-A Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 12 волокон, MTP-MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности A, 10 мзаказ, шт31 566 Купить
Siemon FR24-SML015M-A Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности A, 15 мзаказ, шт89 278 Купить
Siemon FR24-SML030M-A Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 24 волокна, 2 MTP-2 MTP, стандартные потери, LSOH, тип полярности A, 30 мзаказ, шт100 333 Купить
Siemon FR12-SML040M-A Оптическая кабельная сборка Plug & Play MTP-MTP, на основе одномодового кабеля OS1/OS2 , 12 волокон, MTP (Female)-MTP(Female), стандартные потери,оболочка LSOH3C, тип полярности A, 40 мзаказ, шт39 740 Купить
Связаться с нами