Оптоволокно или витая пара - что лучше для ЦОД?

Настоящее время характеризуется быстрыми темпами развития телекоммуникаций. В массовые услуги связи добавились доступ в Интернет сотовая связь, цифровое тв, интернет, электронная почта. За счет введения оптоволоконных линий связи, скорость передачи информации существенно выросла. Но что лучше оптоволокно или витая пара? Давайте разберемся и все выясним...

Начнем с витой пары, как более старого вида кабеля. Его изобрел Александр Белл еще в 1881 году. Витая пара состоит из одной или нескольких пар изолированных проводников, скрученных между собой, что позволяет уменьшить электромагнитные помехи от внешних источников (Рис.1).

                                                         Рис.1

Но почему же витая пара даже спустя 140 лет все еще остается популярной? У нее есть несколько существенных плюсов:

• гибкость и легкость монтажа: витая пара очень хорошо гнется, а еще ее можно спрятать, чтобы её не было видно и избежать повреждений;
• простота ремонта: легко заменить поврежденный участок витой пары;
• универсальность: любые устройства можно легко подключить с помощью витой пары;

При этом есть и несколько минусов:

• помехи;
• маленькая скорость передачи данных;
• ограничения по длине кабель от 100 до 300 м.

Теперь поговорим об оптоволокне. На данный момент оптоволкно (Рис.2) — самый современный вид кабеля, который используется для обеспечения доступа в интернет. В 1934 году инженер Норман Френч получил патент на способ передачи данных с помощью света, в 1962 году появились первый лазер и приемник сигналов. Но воссоздать технологию в коммерческих целях удалось только в 80-х 20-го века.

Рис.2

Оптоволоконный кабель представляет собой тонкий сердечник из прозрачного материала в специальной оболочке, которая называется демпфер. Сердечники делают из кварцевого и других видов стекол или же из акриловых смол, оболочки – из стекла или пластика. Из-за этого такой вид кабеля является очень хрупким.

Оптика обладает следующими преимуществами:

• Очень высокая пропускная способность передачи данных: через оптоволокно можно передавать информацию со скоростью до 100 Гбит/с. Рекорд — 27 Тбит/с на расстояние около 80 км. Но для обычного пользования с головой хватает 1 Гб/с.

«Как только начали изготавливать волокна, сразу же занялись измерением потерь светопропускания – основного параметра, характеризующего их качество. Потери, отнесенные к единице длины волокна, определяются по формуле B = (1/L)⋅10⋅lg(Pвх/Pвых) [дБ/км], (12) где L – длина измеряемого участка; Pвх – мощность излучения на входном торце оптоволокна, а Pвых – мощность излучения на выходном его торце. (Иногда вместо обозначения [дБ/км] используют [дБм/км], подчёркивая тем самым, что речь идёт об отношении не напряжений или токов, а мощностей.)» [Гришанов В.Н.//Лазерные информационные системы.-2013.-С.11.]

• Отсутствуют помехи:
• Большая длина кабеля: длина может доходить до 15 километров, что уменьшает число необходимых повторителей.

У оптоволокна есть и существенные недостатки:

• Хрупкость: оптоволокно невозможно согнуть, как витую пару,  можно повредить стеклянный сердечник;
• Сложность монтажа и ремонта: для сварки оптоволокна нужен специальный аппарат;
• Трудности с подключением устройств: для того чтобы соединить оптоволокно с оборудованием в квартире, нужно специальное оборудование.

Какой же кабель лучше для центра обработки данных? Несмотря на очевидные достоинства оптического волокна (Рис.3), витую пару очень часто используют в домах для подключения интернета из-за дешевизны оборудования и легкости обслуживания.

Рис.3

При постройке центров обработки данных предпочтение по-прежнему отдается оптическому волокну, что связано с преимуществами соответствующей электроники. Выбор типа волокна зависит от размера ЦОД и приложений, которые уже используются или будут развернуты позже. Если проект предусматривает передачу данных со скоростью 10 Гбит/с, то следует остановиться на оптоволокне, оптимизированном для работы с лазером.