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光ファイバケーブルの種類(Optical fiber cable)
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※イーサーネット規格は、「ツイストペアケーブル」や「光ケーブル」などで利用されます。
光ファイバケーブルとは
- Optical fiber cable（Optical = 光）
- 光ファイバーケーブルは、Ethernet規格やFiber Channel規格で使われます。
- FCケーブル（Fibre Channel）とは、FC-SANで使うケーブルの総称みたいなもの。
ツイストペアケーブルをLANケーブルというような感じ。
実際は光ファイバケーブル(Optical fiber cable)が使われる。 - 芯線にガラスや透明なプラスチックを用いたケーブル
光ファイバケーブルの利用例
| サーバ FCスイッチ | マルチモード ２芯 LC-LCコネクタ |
| シスコのSFP | LCコネクター２芯マルチモード LCコネクター２芯シングルモード |
| 構内配線（ハウスケーブル） | １芯のシングルモード 2芯のシングルモード（おおよそ1Gbps以上） |
光ファイバケーブルの種類
マルチモードとシングルモード
| 種類 | マルチモードファイバ MMF | シングルモードファイバ SMF |
|---|---|---|
| 使用例 | サーバHBA ストレージ FCスイッチ | データセンタの構内配線 海底ケーブル |
| 規格(1000BASE) | 1000BASE-SX (Short Wavelength) | 1000BASE-LX (Long Wavelength) |
| 距離(1000BASE) | 275m (62.5μm) 550m (50μm) | 10km |
| 規格(10GBASE) | 10GBASE-SR (Short Range) | 10GBASE-LR (Long Range) |
| 距離(10GBASE) | 33m (62.5μm) 300m (50μm) | 10km |
通信速度
シングルモードファイバの通信速度は、マルチモードファイバよりもはるかに速いです。
シングルモードファイバを撚ったペアを使用した全二重が、マルチモード ファイバケーブルの最大 2 倍のスループットを実現します。
マルチモードの通信速度を制限する主な要因である差動モード遅延 (DMD) が無いシングルモードケーブルは、長さと速度の面でマルチモードよりも優れています。
光ファイバケーブルの種類
| ケーブル | 最大距離 | 線種 |
|---|---|---|
| ショートウェーブ 光ファイバケーブル S Short Wavelength | 500m | マルチモード |
| ロングウェーブ 光ファイバケーブル L Long Wavelength | 10km | シングルモード |
マルチモードの光ファイバケーブルの規格(OM3など)
- 10GbEの伝送にはOM3ファイバーケーブルが利用されています。
- 10GbE以上の伝送にはOM4ファイバーケーブルが利用されています。
- OM3でも、40G, 100Gで利用できます。
| 1GbE | 10GbE | 40GbE | 100GbE | |
|---|---|---|---|---|
| OM1 | 275m | 33m | ||
| OM2 | 550m | 82m | ||
| OM3 | 1000m | 300m | 100m | 100m |
| OM4 | 1000m | 550m | 150m | 150m |
シングルモードの規格(OS1とOS2)
| OS1 | 一般的に内部ケーブル接続に使用されます |
| OS2 | 主に地中に埋設されるファイバなど、屋外で利用されています。 OS1 ケーブルよりも減衰が大幅に低くなっています。 |
- サポートされるリンク長については違いがありません。
- OS1とOS2の区別をしないことも多いです。OS1/OS2のケーブルと書かれています
コネクター(LC, SC, MPO)
- SCコネクターが利用される場面は少なく、LCコネクターが多いです。
- MPOコネクタを利用しないで、LCコネクターで、40Gや100G使えます。
| コネクタ | 説明 | 使用例 |
|---|---|---|
| LCコネクタ | Local Connector 小さいコネクター SFPトランシーバで使われる 押しこむだけでロックされ、外す時は小さな突起を押しながら引き抜く | サーバ ストレージ スイッチ 光パッチパネル |
| SCコネクタ | Square-shaped Connector 大きいコネクター GBICトランシーバで使われる 押しこむだけでロックされ、引っ張れば外れる | ONU M/C (メディア・コンバータ) 光パッチパネル |
| MPOコネクタ | ・MPO(マルチファイバー・プッシュオン) ・多芯なので、費用が高い。LCコネクター使う方がいいと思います。 ・40GBASE-SR4(12芯) ・100GBASE0-SR10(24芯) ・12芯は、MultiMode 10Gb光ファイバーが12芯入っています ・LANでは、8 芯、12 芯、または 24 芯が一般的です。 ・マルチモード・ファイバー上の 40Gや 100G (40GBASE-SR4 および 100GBASE-SR4) では、8 芯の光ファイバーが使用されます。 ・8芯では、(4 芯が 10 Gbps または 25 Gbps で送信し、4 芯が 10 Gbps または 25 Gbps で受信。 ・12 芯 MPO を使用する場合、12 芯のうち、8 芯しか使われない | 40Gマルチモード 100Gマルチモード |
LCコネクタ 2芯
SCコネクタ 1芯
MPOコネクタ
1芯と2芯
| 1芯 (Simplex) | 送信用と受信用とを同じ光ファイバにまとめて通信させる WDM(Wavelength Division Multiplexing:波長分割多重方式)で、波長の異なる複数の光信号を同時に使用し、１芯の光ファイバにて送信、受信などの多重利用する方式 ２芯よりも、全体的なコスト削減を実現するより優れた手段として登場しました。 1Gくらいまで対応可能 |
| 2芯 (Duplex) | 送信用と受信用とで別々の光ファイバをわけて通信させる 同時に双方向のデータ転送を必要とする用途 サーバやスイッチなどは2芯 1Ｇ以上対応可能 送信用（Tx）と受信用（Rx）が逆だとリンクアップしないので、リンクアップしない時は入れ替える必要があります。 |
2芯 (Duplex)のTXとRXに関して
光ファイバーケーブルのTXとRX
A to B が一般的なケーブルです。
Link Upする接続方法とLink Upしない接続方法
1社がパッチパネルを使っていて、もう１社がパッチパネルを使っていないと、「TXからTX」「RXからRX」になり接続できません。
Link Upしない場合は、TXとRXを逆にする必要がります。
参考：EquinixのCross Connectはストレートで、どっちかが逆にしないといけないみたい。
ブレークアウト(Break Out)ケーブル
ブレークアウトは、分岐しているケーブルです。
- QSFP(40G) 1本から、SFP+(10G) 4本
- QSFP28(100G) ×１本から、SFP28(25Gbps) 4本
