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光ファイバケーブルの種類(Optical fiber cable)

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
LCコネクタ

SCコネクタ 1芯
SCコネクタ1芯

MPOコネクタ
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。

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


参考


cable/optical.html.txt · 最終更新: 2021/12/16 00:07 by kurihara

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