مع التطور السريع للحوسبة السحابية، ومجموعات حوسبة الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات عالية الكثافة، يتم نشر التوصيلات البينية 100 جيجا و400 جيجا على نطاق واسع. تواجه كابلات الألياف التقليدية متعددة الأوضاع نقاط ألم متعددة بما في ذلك ارتفاع كميات الألياف وأسلاك الخزانة المزدحمة وصعوبة توسيع السعة. باعتبارها أحدث جيل موحد من الألياف متعددة الأوضاع، أصبحت الألياف متعددة الأوضاع OM5 واسعة النطاق (WBMMF) وسيلة الكابلات المفضلة لمراكز البيانات واسعة النطاق المبنية حديثًا. لدى العديد من مهندسي الشبكات أسئلة: أين يتفوق OM5 بالضبط على OM1 وOM2 وOM3 وOM4؟ هل يوفر ببساطة مسافات نقل أطول؟ من خلال الجمع بين مقارنة المعلمات وسيناريوهات التطبيق، تحلل هذه المقالة بدقة نقاط القوة المتباينة للألياف متعددة الأوضاع OM5.

تنقسم الألياف متعددة الأوضاع من سلسلة OM إلى خمسة أجيال بما يتوافق مع المعايير التقنية: OM1، OM2، OM3، OM4 وOM5.

• OM1 وOM2: ألياف محسنة لمصادر إضاءة LED.
• OM3 وOM4: ألياف VCSEL محسنة بالليزر ذات طول موجي واحد تعمل عند 850 نانومتر.
• OM5: ألياف متعددة الأوضاع واسعة النطاق تم تطويرها خصيصًا لتقنية تعدد الإرسال متعدد الأطوال الموجية.

يلخص الجدول أدناه المعلمات الفيزيائية الرئيسية ومواصفات الإرسال لجميع درجات الألياف (وفقًا لمعايير صناعة IEEE الشائعة):

مفهوم خاطئ مهم: عند استخدامه مع أجهزة الإرسال والاستقبال التقليدية أحادية الطول الموجي 850 نانومتر (10G-SR، 40G-SR4، 100G-SR4)،يوفر OM5 مسافات نقل مماثلة لـ OM4 ولا يمكنه توسيع نطاق الوصول. تكمن المزايا الحقيقية لـ OM5 في خصائصه واسعة النطاق وحالات استخدام تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي القصير (SWDM).

تم تحسين ألياف OM1~OM4 فقط من أجلالطول الموجي 850 نانومتر. ينخفض ​​عرض النطاق الترددي الخاص بها بشكل كبير عند الأطوال الموجية الأطول مثل 880 نانومتر، و910 نانومتر، و940 نانومتر، مما يجعل النقل المستقر للإشارات الضوئية المتعددة أمرًا مستحيلًا.

تتبنى الألياف متعددة الأوضاع ذات النطاق العريض OM5 ملف تعريف معامل الانكسار المحسن. إنه يحافظ على عرض النطاق الترددي العالي بشكل مستمر عبر نطاق 850 نانومتر ~ 953 نانومتر بالكامل ويدعم أربعة أطوال موجية قياسية: 850 نانومتر، 880 نانومتر، 910 نانومتر و940 نانومتر.

بالاستفادة من هذه الخاصية، يمكن لـ OM5 العمل مع أجهزة الإرسال والاستقبال SWDM4 لنقل أربع إشارات ضوئية مستقلة عبرألياف واحدة.

خذ نقل 100G كمثال:

• حل 100G SR4 التقليدي عبر OM3/OM4: يتطلب8 ألياف (4 إرسال، 4 استقبال)
• OM5 مقترن بحل 100G SWDM4: يتطلب فقط2 ألياف (1 إرسال، 1 استقبال)

وبموجب نفس متطلبات عرض النطاق الترددي،يمكن تقليل عدد الألياف بنسبة 75%، حل مشكلة الكابلات الزائدة بشكل أساسي في مراكز البيانات عالية الكثافة.

في البنى الحديثة ذات العمود الفقري للأوراق وعمليات نشر كابينة TOR عالية الكثافة، تزدحم كميات الألياف المتزايدة حوامل الكابلات، وتتسبب في تدفق هواء الخزانة، وتقلل من تبديد الحرارة وتزيد من تعقيد الصيانة.

يؤدي نشر الشبكة استنادًا إلى OM5 وSWDM إلى فوائد متعددة:

• ينخفض ​​عدد الألياف المطلوبة للكابلات الأساسية بنسبة 75%، مما يتيح إنشاءات كابلات أصغر وتوفير المساحة داخل حوامل الكابلات والرافعات.
• هناك حاجة إلى عدد أقل من لوحات التصحيح وموصلات MPO، مما يقلل من تكاليف شراء الأجهزة.
• تعمل الكابلات المنخفضة داخل الخزانات على تحسين تدفق الهواء وتقليل استهلاك طاقة التبريد.

بالنسبة لمرافق حوسبة الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات السحابية الكبيرة، تعد المكاسب التشغيلية طويلة المدى من توفير المساحة والطاقة كبيرة.

يتميز OM5 بنواة الألياف القياسية 50/125μm. تتوافق واجهته المادية ومواصفات التوهين مع OM4، مما يوفر توافقًا كاملاً مع الإصدارات السابقة:

• تعمل جميع أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية التقليدية الحالية مقاس 850 نانومتر (سلسلة 10G و40G و100G SR) مباشرة عبر وصلات OM5.
• يمكن ربط أسلاك التصحيح وكابلات صندوق الأمتعة OM5 مع روابط OM3 وOM4.
• يمكن للمستخدمين نشر أجهزة إرسال واستقبال متوازية منتظمة للخدمات الحالية. عند ترقية الشبكات إلى 100G/400G في المستقبل، تحتاج أجهزة الإرسال والاستقبال SWDM فقط إلى الاستبدال - ولا يلزم إعادة الكابلات.

باختصار: قم بنشر كابلات OM5 مرة واحدة في مراكز البيانات الجديدة لدعم ترقيات الشبكة على مدار 5 إلى 10 سنوات القادمة دون إنشاءات مدنية أو إعادة تركيب الكابلات، مما يحقق "كابلات لمرة واحدة لإعادة الاستخدام على المدى الطويل".

تخطط المزيد من الشركات لربط خادم 400G. تواجه كابلات OM4 التقليدية اختناقات:

يدعم OM4 فقط بنيات أجهزة الإرسال والاستقبال المتوازية، ويتطلب 400G SR8 كميات هائلة من الألياف، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الكابلات وأعباء الإدارة.

مسار التطور السائد منخفض التكلفة نحو 400G هوحل SWDM4/PAM4، والتي يمكن تشغيلها بشكل موثوق فقط على ألياف النطاق العريض OM5.

إذا قامت مراكز البيانات الجديدة بنشر OM4، فلا يمكن إعادة استخدام الكابلات الحالية للترقيات المستقبلية لـ 400G SWDM، مما يفرض إعادة الإعمار بالكامل. يحتفظ التثبيت المسبق لـ OM5 بقناة ترقية مخصصة عالية السرعة لتلبية توسيع سعة الحوسبة على المدى المتوسط ​​والطويل.

بالإضافة إلى تعدد الإرسال بأربعة أطوال موجية SWDM4، يعمل OM5 بشكل مثالي مع أجهزة الإرسال والاستقبال ثنائية الاتجاه أحادية الألياف من BiDi. يستخدم BiDi طولين موجيين لتنفيذ النقل ثنائي الاتجاه عبر ليف واحد، مما يقلل الطلب على الألياف بنسبة 50% مقارنة بالحلول التقليدية. بالنسبة لغرف الكمبيوتر الصغيرة إلى المتوسطة، والروابط الأساسية في الحرم الجامعي والوصلات البينية لوحدات تخزين SAN، يمكن للمهندسين اختيار بنيات BiDi أو SWDM بمرونة، مما يوفر مرونة أكبر في الشبكات من OM3 وOM4.

لدى العديد من فرق المشتريات سوء فهم مفاده أن OM5 يتفوق بشكل شامل على OM4. ويجب توضيح عيوبها بشكل موضوعي:

• عند استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال المتوازية التقليدية SR/SR4 فقط، يعمل OM5 بشكل مماثل لـ OM4 ولا يمكنه تمديد مسافات الإرسال.
• تحمل المواد الخام وكابلات صندوق السيارة وأسلاك التصحيح من OM5 أسعار وحدة أعلى قليلاً من OM4.
• إذا كانت دورة تخطيط المشروع قصيرة ولم يكن من المتوقع نشر SWDM فوق 100 جيجا خلال خمس سنوات، فإن OM4 يقدم أداء أفضل من حيث التكلفة لخدمات 10 جيجا/40 جيجا.

إعطاء الأولوية لـ OM5 إذا:

• تم إنشاء مراكز البيانات السحابية الكبيرة الجديدة أو مجموعات حوسبة الذكاء الاصطناعي باستخدام اتصالات بينية مخططة بسرعة 100 جيجا و400 جيجا.
• تتطلب شبكات TOR ذات العمود الفقري للأوراق عالية الكثافة كابلات أساسية بين الخزانات ذات عدد أقل من الألياف.
• تتطلب البنية التحتية للكابلات عمر خدمة أطول من 10 سنوات مع إمكانية ترقية الشبكة المحجوزة.
• مساحة علبة الكابلات داخل المنشأة محدودة وكثافة الأسلاك تقترب من التشبع.

إعطاء الأولوية لـ OM4 إذا:

غرف الكمبيوتر الخاصة بالمؤسسات الصغيرة والمتوسطة، والشبكات الداخلية في الحرم الجامعي التي تعمل فقط بـ 10 جيجا/ 40 جيجا على المدى القصير، بدون خطط ترقية 400 جيجا أو في ظل قيود الميزانية الصارمة.

بالنسبة لمشروعات التجديد القديمة التي تحتوي على كابلات OM1/OM2 الموجودة: تجنب تشغيل خدمات عالية السرعة، حيث أن التشتت المشروط الشديد سيؤدي إلى فقدان الحزمة وأخطاء البت.

إن الألياف متعددة الأوضاع OM5 ليست مجرد نسخة مطورة من OM4 مع مسافات نقل أطول. وبدلاً من ذلك، فإن تصميم النطاق العريض 850 ~ 953 نانومتر يفتح المجال لتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي القصير (SWDM)، مما يضاعف كفاءة استخدام الألياف أربع مرات. بالنسبة لمراكز البيانات عالية الكثافة، يعمل OM5 على تخفيف ازدحام الكابلات بشكل فعال، ويقلل من تكاليف إعادة الإعمار على المدى الطويل ويدعم شبكات الجيل التالي عالية السرعة بسرعة 400 جيجا وما بعدها.

بشكل عام، تعمل الكابلات كبنية تحتية أساسية ذات دورة حياة أطول بكثير من معدات الشبكة. بالنسبة لمشاريع مراكز البيانات ذات خرائط طريق متوسطة إلى طويلة المدى، يعد النشر المسبق للألياف متعددة الأوضاع OM5 ذات النطاق العريض بمثابة حل كابلات تطلعي يوازن بين متطلبات العمل الحالية وترقيات الحوسبة المستقبلية.

باعتبارنا موردًا لكابلات الألياف، فإننا نقدم مجموعة متنوعة من كابلات MPO عالية الجودة، بما في ذلكOS2,OM3,OM4وOM5. إذا كنت مهتمًا بشراء كابل MPO، أو لديك أي أسئلة حول كابل MPO، فلا تتردد في الاتصال بنا لمزيد من المناقشة ومفاوضات الشراء.