مس در مقابل فیبر: جایی که هر کابل در شبکه های سازمانی قرار می گیرد

وقتی صحبت از "مس در مقابل فیبر" می شود، اکثر شبکه های سازمانی به هر دو نیاز دارند. فیبر ستون فقرات - مسیرهای طولانی بین ساختمان ها، طبقات، و مناطق شبکه را کنترل می کند. مس لبه - اتصال نهایی را به میزها، تلفن‌ها، دوربین‌ها، و نقاط دسترسی که قدرت از طریق اترنت اهمیت دارد، انجام می‌دهد. سوال اصلی این نیست که کدام کابل بهتر است، بلکه این است که در شبکه خاص خود کجا بین آنها خط بکشید.

این راهنما بر اساس سناریو این تصمیم را دنبال می‌کند، بنابراین می‌توانید بر اساس فاصله، نیازهای انرژی، محیط و رشد آینده، رسانه مناسب را با هر پیوند در طراحی خود مطابقت دهید.

Hybrid network architecture using fiber for backbone and copper for edge connections@dimifiber

مس در مقابل فیبر در یک نگاه

عامل	مس (پیچ خورده-اترنت جفت)	فیبر نوری
چگونه کار می کند	سیگنال های الکتریکی روی جفت سیم مسی	پالس نور از رشته های شیشه ای یا پلاستیکی عبور می کند
حداکثر فاصله عملی	100 متر در هرIEEE 802.3 / TIA-568	300 متر–40+ کیلومتر بسته به نوع فیبر و نوری
پشتیبانی از PoE	بله - تا 90 وات تحت IEEE 802.3bt	خیر
نقش معمولی	لایه دسترسی: نقاط پایانی، میزها، AP ها، دوربین ها	ستون فقرات، پیوندهای بالا، بین{0}}ساختمان، تجمع مرکز داده
حساسیت به EMI	حساس (کاهش با محافظ)	مصون
اندازه و وزن کابل	سنگین تر؛ بسته های بزرگتر در دوهای متراکم	نازک تر و سبک تر؛ در مسیرهای تنگ راحت تر
مقیاس پذیری	برای لایه دسترسی خوب است. محدود به بیش از 100 متر	قوی برای رشد ستون فقرات و ارتقاء پهنای باند
مهارت نصب	خاتمه RJ45 - به طور گسترده شناخته شده است	نیاز به تکنسین های آموزش دیده؛ اتصال فیوژن برای پیوندهای دائمی
نیاز فرستنده و گیرنده	در درگاه‌های{0}}RJ45 در اکثر سوئیچ‌ها تعبیه شده است	نیاز داردگیرنده های SFP/SFP+

آیا فیبر در واقع سریعتر از مس است؟

با سرعتی که اکثر شبکه‌های سازمانی امروزی - 1 گیگابیت بر ثانیه و 10 گیگابیت در ثانیه - مس و فیبر دارای توان عملیاتی مشابهی هستند. یک پیوند مسی Cat6A با سرعت 10GBASE-T داده‌ها را با همان سرعتی که پیوند فیبر دارای 10GBASE-SR است، جابه‌جا می‌کند. هیچ تفاوت سرعتی در لایه برنامه وجود ندارد.

جایی که فیبر جلوتر می‌کشد فضای سر است. مس تاپ در10 گیگابیت بر ثانیه روی Cat6A در 100 متر. فیبر در حال حاضر 25G، 40G، 100G و فراتر از - را اغلب از طریق کابل فیزیکی یکسان، فقط با تغییر فرستنده‌های گیرنده در هر انتها، پشتیبانی می‌کند. بنابراین فیبر برای اتصال معمولی امروزی سریع‌تر نیست، اما مسیر ارتقای گسترده‌تری را بدون کابل‌کشی مجدد به شما می‌دهد.

اگر بین مس و فیبر انتخاب می کنید، سرعت در نرخ های فعلی معمولاً عامل تعیین کننده نیست. فاصله، قدرت و مقیاس پذیری برای اکثر لینک ها اهمیت بیشتری دارد.

مس در مقابل فیبر توسط سناریوی شبکه

به جای فکر کردن در پارامترهای فنی انتزاعی، به تطبیق انتخاب کابل با آنچه که هر بخش از شبکه شما واقعا انجام می دهد کمک می کند. در اینجا نحوه تصمیم گیری در رایج ترین سناریوهای سازمانی است.

Office floor network with fiber uplink and copper horizontal cabling@dimifiber

طبقه اداری یا شبکه شعبه

یک طبقه اداری معمولی دارای مسیرهای افقی از کمد شبکه تا هر میز، تلفن، نقطه دسترسی و چاپگر است. این مسیرها تقریباً همیشه زیر 50 متر - در محدوده مسی 100 متری تعریف شده توسط IEEE 802.3 قرار دارند. بسیاری از این نقاط پایانی به PoE نیز نیاز دارند: APهای بی‌سیم 15 تا 30 وات، تلفن‌های VoIP 5 تا 15 وات مصرف می‌کنند، و همه آنها از کابل مشابهی که داده را حمل می‌کند، برق می‌کشند.

مس در اینجا مناسب است. یک کابل Cat6A هم داده و هم برق را به هر نقطه پایانی، بدون نیاز به مبدل رسانه یا منبع تغذیه جداگانه، ارائه می‌کند.

فیبر فقط در پیوند بالا - اتصال از سوئیچ طبقه به هسته ساختمان وارد تصویر می شود. این لینک بالا اغلب بین طبقات یا در فواصل طولانی تری که دسترسی فیبر اهمیت دارد اجرا می شود.

تقسیم معمولی:مس برای هر قطره افقی، فیبر برای اتصال بالا از کف IDF به MDF ساختمان.

Backbone یا Inter{0}}لینک ساختمان

هر گونه ارتباط بین ساختمان های جداگانه تقریباً به یقین نیاز به فیبر دارد. فواصل ساختمان-تا-به طور معمول بیش از 100 متر است که مس را کاملاً حذف می‌کند. حتی زمانی که دو ساختمان به اندازه‌ای نزدیک هستند که مس از نظر فنی به آن دسترسی پیدا کند، فیبر همچنان انتخاب قوی‌تری است زیرا خطر حلقه زمین را بین ساختمان‌هایی با سیستم‌های الکتریکی جداگانه حذف می‌کند و فضایی را برای ارتقای پهنای باند باقی می‌گذارد.

فیبر تک حالت-استاندارد این پیوندها است. از مسیرهای چند صد متری تا ده‌ها کیلومتری پشتیبانی می‌کند و با تعویض فرستنده‌های گیرنده بدون دست زدن به کابل، می‌توان سرعت ستون فقرات را به 40G یا 100G ارتقا داد. برای پردیس کوتاه‌تر زیر 300 متر که بودجه اهمیت دارد،فیبر چند حالته (OM3 یا OM4)همچنین می‌تواند - کار کند، اما حالت تک- شرط طولانی‌مدت-ایمن‌تر برای زیرساخت ستون فقرات است.

تقسیم معمولی:فیبر تک حالت -برای هر پیوند بین-ساختمانی، مس فقط در داخل هر ساختمان در لایه دسترسی.

Single-mode fiber used for inter-building campus backbone links@dimifiber

نظارت IP و استقرار AP بی سیم

دوربین‌ها و نقاط دسترسی بی‌سیم تقریباً همیشه به PoE - نیاز دارند که به این معنی است که کابل نهایی دستگاه باید مسی باشد. اما در استقرارهای بزرگ‌تر، دوربین‌ها یا AP‌ها در سراسر تأسیساتی پخش می‌شوند که برای رسیدن مس از یک کمد بسیار بزرگ است.

راه حل استاندارد یک طرح ترکیبی است: فیبر از قاب توزیع اصلی به قاب های توزیع میانی (IDF) که در سرتاسر ساختمان یا سایت قرار دارند اجرا می شود، سپس مس کوتاه از هر سوئیچ IDF به دوربین ها یا APهای مجاور اجرا می شود. این کار هر مس را در محدوده‌های مسافتی نگه می‌دارد و در عین حال به ستون فقرات دسترسی لازم را می‌دهد.

سطوح قدرت PoE در اینجا نیز اهمیت دارد. استاندارد PoE (802.3af) حداکثر 15.4 وات - را برای دوربین‌ها و تلفن‌های اصلی ارائه می‌کند. PoE+ (802.3at) 30 وات را برای APهایی با عملکرد بالاتر ارائه می‌کند. برای دوربین های PTZ یا دستگاه های دارای بخاری،IEEE 802.3bt (PoE++) تا 90 وات را پشتیبانی می کند، اما به کابل کشی Cat5e یا بهتر و سوئیچ های سازگار نیاز دارد.

تقسیم معمولی:فیبر برای مسیر بالادستی از MDF به هر IDF، مس برای هر قطره نهایی PoE به دستگاه.

مرکز داده و تراکم{0}بالا

در محیط های مرکز داده، فیبر بر لایه های اتصال و تجمع غالب است. چگالی-بالاکابل فیبر MPO/MTPپیوندهای 40G و 100G را به شکل فاکتورهای فشرده فعال می کند که با مس غیرعملی است. مس همچنان در لایه دسترسی به سرور در برخی از مراکز داده سازمانی ظاهر می‌شود - Cat6A برای 10GBASE-اتصالات T -، اما روند به سمت کابل‌های فیبر و مستقیم-مسی (DAC) برای تقریباً همه چیز فراتر از یک رک تغییر کرده است.

تقسیم معمولی:فیبر برای ستون فقرات-تا-برگی اتصالات و پیوندهای بالا تجمع، مس یا DAC فقط برای کوتاه در-اتصالات قفسه.

معماری ترکیبی: چگونه اکثر شبکه ها در واقع کار می کنند

تقریباً در همه موارد، پاسخ مس خالص یا الیاف خالص نیست - این یک طرح لایه‌ای است که در آن هر رسانه کاری را که بهترین انجام می‌دهد انجام می‌دهد.

معماری هیبریدی استاندارد سازمانی به این صورت است:

هسته / ستون فقرات:فیبر یک حالت -ساختمان ها، طبقات و مناطق اصلی شبکه را به هم متصل می کند. این لینک‌ها ترافیک انبوهی را حمل می‌کنند و به فاصله، پهنای باند و مصونیت EMI نیاز دارند.
توزیع / لینک های بالا:فیبر (تک حالت-یا چند حالته) سوئیچ‌های دسترسی-لایه را به توزیع یا سوئیچ‌های اصلی متصل می‌کند. این پیوندها ممکن است 100 تا 500 متر به صورت عمودی از طریق بالابرها یا به صورت افقی در طبقات بزرگ اجرا شوند.
دسترسی / لبه:مس (Cat6 یا Cat6A) اتصال نهایی را به هر نقطه پایانی - میز، تلفن، دوربین، AP، چاپگر ارائه می دهد. این اجراها کوتاه هستند، به PoE نیاز دارند و از سادگی مس بهره می برند.

این یک سازش نیست. این روشی است که استانداردهای کابل کشی ساخت یافته دوست دارندTIA-568طراحی شده اند تا با انواع رسانه های شناخته شده برای هر لایه کار کنند و مرزهای بین مس افقی و فیبر ستون فقرات را مشخص کنند. وقتی کسی می پرسد "مس یا الیاف"، مفیدترین پاسخ معمولا "هر دو، در مکان های مناسب" است.

Layered hybrid cabling design with fiber backbone and copper access layer@dimifiber

انتخاب کابل مناسب برای هر لینک

برای هر کابل مجزا که در شبکه شما اجرا می شود، این سؤالات را به ترتیب بررسی کنید:

آیا دویدن بیش از 100 متر است؟اگر بله → فیبر. مس نمی تواند به طور قابل اعتمادی فراتر از این حد تحت IEEE 802.3 عمل کند. انتخاب کنیدحالت تک- (OS2)برای دویدن بیش از 300 متر یا جایی که امکان افزایش فاصله در آینده وجود دارد. چند حالته (OM3/OM4) برای اجرای فیبر کوتاه‌تر در داخل ساختمان.

آیا نقطه پایانی به PoE نیاز دارد؟اگر بله → لینک نهایی باید مسی باشد. فیبر نمی تواند نیروی الکتریکی را حمل کند. اگر مسیر بالادست برای مس خیلی طولانی است، از فیبر برای بالادست استفاده کنید و در یک سوئیچ PoE نزدیک نقطه پایانی خاتمه دهید، سپس مس را برای آخرین بخش اجرا کنید.

آیا مسیر از ساختمان ها، مناطق بیرونی، یا مناطق پر سر و صدا عبور می کند؟اگر بله ← فیبر را ترجیح دهید. نسبت به EMI مصون است، از مشکلات حلقه زمین بین ساختمان ها جلوگیری می کند وشل{0}}کابل فیبر لولهدرجه حرارت و رطوبت شدید را بهتر از مس در دویدن در فضای باز یا محیط خشن{0}} کنترل می کند.

آیا این یک پیوند ستون فقرات، لینک بالا یا تجمیع است که باید از رشد پهنای باند پشتیبانی کند؟اگر بله → فیبر. ارتقاء یک ستون فقرات فیبر از 10G به 40G یا 100G معمولاً فقط به فرستنده گیرنده جدید نیاز دارد، نه کابل جدید. هنگامی که نیاز به پهنای باند افزایش می یابد، پیوندهای ستون فقرات مسی اغلب به کابل کشی مجدد{5} کامل نیاز دارند.

اشتباهات رایج در مقایسه مس و فیبر

با فرض اینکه فیبر باید در همه جا جایگزین مس شود.یک AP بی سیم که در 20 متری IDF نصب شده است به PoE و یک قطره مس ساده نیاز دارد. اجرای فیبر روی آن به یک منبع تغذیه جداگانه یا یک مبدل رسانه با تزریق PoE - نیاز به پیچیدگی اضافه بدون هیچ مزیتی دارد.

با فرض اینکه مس می تواند هر ارتقای آینده را مدیریت کند.مس در لایه دسترسی به خوبی کار می کند، اما پیوندهای ستون فقرات ساخته شده بر روی مس با افزایش ترافیک به گلوگاه تبدیل می شوند. فیبر ستون فقرات را می توان با تعویض فرستنده گیرنده ارتقا داد. مس ستون فقرات معمولاً به معنای کابل کشی مجدد است.

انتخاب فقط بر اساس سرعت.در 1G و 10G، مس و فیبر سرعت داده یکسانی را ارائه می دهند. عوامل تصمیم گیری واقعی عبارتند از فاصله، PoE، محیط و مقیاس پذیری - نه توان عملیاتی در سرعت های فعلی.

در نظر گرفتن تصمیم به عنوان همه-یا-هیچ چیز.قوی‌ترین طرح‌های شبکه از مس و فیبر با هم استفاده می‌کنند که هر کدام بهترین جا را دارند. اجبار یک رسانه به هر نقشی همیشه تجارت غیرضروری- ایجاد می‌کند.

فراموش کردن الزامات فرستنده گیرنده و کانکتور.هر پورت فیبر نیاز به یکگیرنده نوری و کانکتور سازگار. هر پورت مسی نیاز به پایان و آزمایش مناسب دارد. هیچ یک از این رسانه ها در مقیاس - واقعاً "وصل و بازی" نیستند، هر دو نیاز به برنامه ریزی برای صورتحساب کامل مواد دارند، نه فقط هزینه کابل در هر متر.

سوالات متداول

دفتر من 50 ایستگاه کاری در یک طبقه دارد. آیا من اصلا به فیبر نیاز دارم؟

برای اجراهای افقی به هر میز، تلفن و AP شماره -. مس به خوبی این اتصالات را کنترل می کند. اما احتمالاً همچنان به فیبر برای اتصال بالا از سوئیچ طبقه خود به سوئیچ اصلی یا روتر نیاز دارید، به خصوص اگر آن مسیر از طبقات عبور کند یا بیش از مسافت کوتاهی را طی کند. حتی یک دفتر کوچک برای رشد پهنای باند در آینده از اتصال فیبر بالا سود می برد.

آیا Cat6A می تواند جایگزین فیبر برای اتصالات بین طبقات شود؟

می تواند، تا زمانی که دویدن زیر 100 متر باقی بماند، با استفاده از سیم کشی در دو انتها. برای یک ساختمان دو- یا سه-طبقه با مسیرهای بلند کوتاه، Cat6A بین-طبقه ممکن است کار کند. اما برای ساختمان‌های بلندتر یا زمانی که انتظار دارید در آینده به بیش از 10G در این پیوندها نیاز داشته باشید، فیبر سرمایه‌گذاری مطمئن‌تری است زیرا از کابل‌کشی مجدد در آینده جلوگیری می‌کند.

آیا فیبر می تواند برق را از طریق اترنت حمل کند؟

خیر. PoE برای ارائه توان DC به هادی های مسی نیاز دارد. اگر نقطه پایانی شما به PoE نیاز دارد، اتصال نهایی باید مسی باشد. پیوند بالادستی می تواند فیبر باشد، اما یک سوئیچ با قابلیت PoE{3}} باید در مرز بین مسیر فیبر و قطره مس به دستگاه برقی قرار گیرد.

آیا نگهداری فیبر سخت تر از مس است؟

خاتمه دادن و اتصال فیبر به مهارت تخصصی تری نسبت به چین دادن RJ45 نیاز داردنصب فیبرنیاز به رسیدگی دقیق برای جلوگیری از آسیب. اما پس از نصب، فیبر در طول زمان در واقع دوام بیشتری دارد - در برابر خوردگی، EMI و بسیاری از عوامل محیطی که مس را تخریب می‌کنند مصون است. تعمیر و نگهداری روزانه-به-بیشتر شامل تمیز نگه داشتن و بازرسی اتصالات است.

چه زمانی یک شبکه هم به مس و هم فیبر نیاز دارد؟

تقریباً همیشه، در عمل. هر شبکه‌ای که هم پیوندهای مسافت طولانی (بین ساختمان‌ها، طبقات، یا مناطق) و هم نقاط پایانی PoE (AP، دوربین‌ها، تلفن‌ها) دارد، طبق تعریف یک شبکه ترکیبی است. ستون فقرات فیبر، لبه مسی است و یک سوئیچ PoE در هر نقطه توزیع این دو را پل می کند.

حداکثر فاصله کابل اترنت مسی چقدر است؟

استاندارد IEEE 802.3 100 متر را به عنوان حداکثر طول کانال برای اترنت تابیده-جفت (Cat5e تا Cat6A) مشخص می کند. این شامل تا 90 متر پیوند دائمی و تا 10 متر پچ کورد است. فراتر از این حد، کیفیت سیگنال برای عملکرد قابل اعتماد به زیر آستانه کاهش می یابد.

نتیجه گیری

برای اکثر شبکه‌های سازمانی، تصمیم مس در مقابل فیبر در مورد انتخاب یکی بر دیگری نیست. این در مورد قرار دادن هر رسانه در جایی است که بهترین عملکرد را دارد. فیبر در ستون فقرات - پیوندهای بین{3}}ساختمان،-طب-روی بالابرها، و مسیرهای تجمیع که در آن فاصله، پهنای باند فضای سر و انعطاف پذیری محیطی مهم است، تعلق دارد. مس در لبه - اجرای نهایی هر میز، AP، دوربین و تلفن است که در آن PoE و اتصال ساده در اولویت هستند.