Die Anzahl der Glasfaserkerne, die Sie benötigen, hängt von drei Dingen ab: welche Optik Ihre Ausrüstung verwendet, wie viele aktive Verbindungen Sie unterstützen müssen und wie viel Platz Sie für zukünftiges Wachstum benötigen. Eine Standard-Duplex-Ethernet-Verbindung verwendet zwei Fasern -, eine zum Senden und eine zum Empfangen. Aber nicht jeder Link ist duplex. Einige bidirektionale Transceiver arbeiten über einen einzelnen Strang und parallele-optische Schnittstellen wie z. BMPO/MTP-basierte Modulekann acht, zwölf oder mehr Fasern pro Verbindung erfordern. Der richtige Ausgangspunkt ist also immer der Transceiver und der Stecker, nicht das Kabel.
Dieser Leitfaden führt Sie durch eine wiederholbare Methode zur Berechnung der Glasfaseranzahl, die Sie tatsächlich benötigen -, unabhängig davon, ob Sie ein kleines Büro, ein Gebäude-Backbone oder eine Rechenzentrumsverbindung verkabeln.
Was bedeutet die Anzahl der Faserkerne?
Die Anzahl der Glasfaserkerne ist die Gesamtzahl der einzelnen Glasfasern, die in einem einzelnen Kabelmantel gebündelt sind. Ein 2-adriges Kabel enthält zwei Fasern. Ein 12-adriges Kabel fasst zwölf. Ein 48-adriges Kabel fasst achtundvierzig. Die Zahl gibt an, wie viele unabhängige optische Pfade das Kabel bietet.
Dies ist nicht dasselbe wie die Faserkerngröße. Die Kerngröße -, gemessen in Mikrometern -, bezieht sich auf den Durchmesser des lichtführenden Zentrums jeder Faser.Singlemode-Faserhat einen kleineren Kern (ca. 9 µm), währendMultimode-Faserverwendet einen größeren Kern (50 µm oder 62,5 µm). Die Wahl zwischen Singlemode und Multimode ist eine andere Entscheidung als die Entscheidung, wie viele Fasern im Kabel verlegt werden.
Simplex, Duplex und Multifaser: Warum es wichtig ist
Bevor Sie etwas zählen, müssen Sie wissen, welche Art von Link Sie aufbauen:
- Duplex-LinksVerwenden Sie zwei Fasern -, eine zum Senden (Tx) und eine zum Empfangen (Rx). Dies ist die Standardkonfiguration für die meisten 1G- und 10G-Ethernet-VerbindungenLC-AnschlüsseoderSC-Anschlüsse.
- Simplex- oder bidirektionale (BiDi) VerbindungenÜbertragen Sie sowohl den Sende- als auch den Empfangsverkehr über eine einzige GlasfaserWellenlängenmultiplexing innerhalb eines BiDi-Transceivers. Dadurch wird die Anzahl der Stränge halbiert, es sind jedoch kompatible Optiken an beiden Enden erforderlich.
- Parallele-optische VerbindungenVerwenden Sie mehrere Fasern gleichzeitig. Beispielsweise definiert der IEEE 802.3ba-Standard 40GBASE-SR4, das über vier Fasern sendet und über vier Fasern - insgesamt acht aktive Fasern - über eine empfängtMPO/MTP-Anschluss. Der 100GBASE-SR4-Standard (definiert inIEEE 802.3bm-2015) nutzt ebenfalls acht aktive Fasern über eine MPO-12-Schnittstelle.
Wenn Sie davon ausgehen, dass jede Verbindung genau zwei Glasfasern benötigt, werden Sie für parallele -Optikumgebungen zu wenig und für BiDi-Bereitstellungen zu viel zählen. Überprüfen Sie immer zuerst das Datenblatt des Transceivers.
So ermitteln Sie Ihre Ballaststoffzahl: Schritt für Schritt
Schritt 1: Identifizieren Sie den Transceiver und den Steckertyp
Überprüfen Sie die Gerätedokumentation für jeden Port, den Sie verbinden möchten. Ein 1G-SFP mit einer LC-Duplex-Schnittstelle benötigt zwei Fasern pro Link. Ein 40G QSFP+ mit SR4-Optik benötigt acht Fasern pro Link über einen MPO-Stecker. Ein BiDi-SFP benötigt nur einen. Dokumentieren Sie jeden Linktyp, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren.
Schritt 2: Zählen Sie die aktiven Glasfaserverbindungen
Listen Sie jede Punkt{0}}zu-Punktverbindung in Ihrem Design auf -, nicht nur die Anzahl der Geräte. Ein Switch mit 24 Ports benötigt nicht automatisch 48 Fasern. Einige Ports bestehen möglicherweise aus Kupfer, andere sind möglicherweise ungenutzt, und Uplinks haben oft eine andere Optik als Zugangsports. Zählen Sie tatsächlich geplante Anschlüsse und deren Glasfaserbedarf einzeln.
Beispiel: Zehn Duplex-LC-Links (20 Fasern) plus zwei 40G-SR4-Uplinks (16 Fasern) ergeben 36 aktive Fasern -, eine Summe, die Ihnen entgehen würde, wenn Sie nur zwölf Geräte zählen und mit zwei multiplizieren würden.
Schritt 3: Ersatzfasern hinzufügen
Der Bau einer Kabelanlage ohne Kapazitätsreserven ist riskant. Fasern können während der Installation oder zukünftigen Wartung beschädigt werden. DerGlasfaserverband (FOA)empfiehlt, bei der Kabelspezifikation zusätzliche Fasern einzubeziehen, um Installationsschäden und zukünftige Ergänzungen zu berücksichtigen. In den Netzwerkdesign-Leitlinien der FOA wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass beim Kauf von Kabeln mit einigen zusätzlichen Fasern Schäden an Spleiß- oder Anschlusspunkten vermieden werden können, ohne dass größere Nacharbeiten erforderlich sind.
Ein gängiges praktisches Ziel besteht darin, die anfängliche Auslastung bei oder unter 70–80 % der Gesamtlitzenzahl des Kabels zu halten und 20–30 % für Wachstum, Umleitung oder Reparatur übrig zu lassen.
Schritt 4: Auf eine Standardkabelanzahl aufrunden
Glasfaserkabel werden in Standardlitzenzahlen - hergestellt, typischerweise 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, 96 und 144. Lose-Röhrenkabel werden üblicherweise um 12-Faser-Röhrengruppen herum aufgebaut, und Flachbandkabel werden typischerweise in 12-Faser-Bändern organisiert. Die MPO/MTP-Konnektivität ist auf 8-Faser- und 12-Faser-Schnittstellen ausgelegt, wodurch Vielfache von 12 besonders praktisch für strukturierte Verkabelung sind.
Sobald Sie die Anzahl Ihrer aktiven Glasfasern plus Ersatzteile kennen, runden Sie auf die nächste Standardanzahl auf, die Ihre Abschlusshardware und Verteilerfelder unterstützen können. Die Auswahl einer nicht-Standardanzahl führt häufig zu Verzögerungen bei der Beschaffung und zu Komplikationen bei der Beendigung.
Schritt 5: Berücksichtigen Sie Wegebeschränkungen und zukünftige Migration
Eine technisch ausreichende Kabelanzahl kann auf lange Sicht immer noch eine schlechte-Wahl sein. Überlegen Sie, ob die Leitung oder der Leitungsweg erneut geöffnet wird. - Wenn bereits Installationsarbeiten eingeplant sind und der Leitungsweg Platz bietet, ist die Umstellung auf die nächste Standardanzahl häufig kostengünstiger-als das spätere Ziehen eines zweiten Kabels.
Berücksichtigen Sie auch Migrationsszenarien. Wenn Ihr aktuelles Design Duplex-10G-Verbindungen verwendet, ein zukünftiges Upgrade auf 40G- oder 100G-Paralleloptik jedoch wahrscheinlich ist, kann die Wahl eines 12-Faser- oder 24-Faser-Kabels jetzt eine Neuverkabelung zu gegebener Zeit vermeiden. Die strukturierten Verkabelungsstandards vonANSI/TIA-568sind so konzipiert, dass sie eine Lebensdauer der kommerziellen Verkabelung von mindestens zehn Jahren gewährleisten, sodass eine vorausschauende Planung Teil der Absicht des Standards ist.
Kurzreferenztabelle zur Faserzahl-
| Linktyp | Typische Optik/Stecker | Aktive Fasern pro Link | Gemeinsame Kabelanzahl |
|---|---|---|---|
| Standard-Duplex-Ethernet (1G/10G/25G) | SFP/SFP+ mit LC-Duplex | 2 | 2-adriges Patchkabel; 12- oder 24-Kern für Backbone-Läufe |
| Bidirektionale (BiDi) Verbindung | BiDi SFP/SFP+ mit LC-Simplex | 1 | 2-adrig (mit Ersatz); Simplex-Patchkabel für kurze Strecken |
| 40GBASE-SR4 | QSFP+ mit MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12 Kerne (bleibt 4 Ersatzkerne innerhalb des MPO-12-Footprints) |
| 100GBASE-SR4 | QSFP28 mit MPO-12 | 8 (4 Tx + 4 Rx) | 12-Kern |
| 100GBASE-SR10 | CFP mit MPO-24 | 20 (10 Tx + 10 Rx) | 24-Kern |
| 400GBASE-SR8 | OSFP/QSFP-DD mit MPO-16 | 16 (8 Tx + 8 Rx) | 24-Kern (mit Reservekapazität) |
| Breakout (z. B. 40G auf 4×10G) | MPO-zu-LC-Breakout-Kabel | 8 | 12-adriger Stamm; Ausbruch am Patchpanel |
Gängige Faserzahlen und wo sie passen
2-Kern und 4-Kern
Diese niedrigen Zahlen funktionieren für einzelne Punkt{0}}zu-Patchkabel und einfache Geräteverbindungen. Ein 2-KernerGlasfaser-Patchkabelist der Standard für den Anschluss eines einzelnen Duplex-Ports an ein Patchpanel oder ein anderes Gerät. Ein 4-adriges Kabel bietet eine Duplexverbindung mit zwei Ersatzadern oder unterstützt zwei unabhängige Simplexverbindungen.
Diese Zählungen sind sinnvoll, wenn das Kabel eine einzelne Verbindung bedient und keinen Pfad mit anderer Infrastruktur teilt.
6-Kern und 8-Kern
Ein 6-adriges Kabel kann drei Duplex-Links verarbeiten oder freie Kapazität für ein oder zwei Links mit Platz für zukünftige Erweiterungen bereitstellen. Ein 8-adriges Kabel passt direkt zum 8-Faser-Footprint von 40GBASE-SR4- und 100GBASE-SR4-Paralleloptiken und ist somit praktisch für kurze Strecken, die eine einzelne Hochgeschwindigkeitsverbindung bedienen, ohne einen vollständigen 12-adrigen Trunk zu verwenden.
In der Praxis werden 8-adrige Kabel häufig in MPO-Umgebungen verwendet, in denen das Kabel genau eine Paralleloptikverbindung bedient.
12-Kern
Die 12-Fasergruppierung ist ein grundlegender Baustein in der Glasfaserverkabelungsinfrastruktur. Bei Bündeladerkabeln werden die Fasern in Rohren zu je 12 Fasern zusammengefasst. Bei Flachbandkabeln werden Bänder mit 12 Fasern verwendet.MPO-12-Anschlüssesind die Standardschnittstelle für 40G- und 100G-Paralleloptiken. Wenn Sie sich für 12-adrig entscheiden, bedeutet dies, dass Ihr Kabel mit praktisch jedem wichtigen Konnektivitätsökosystem kompatibel ist, von Patchpanels bis hin zu Trunk-Baugruppen.
Bei einem kleinen strukturierten Verkabelungs-Backbone - beispielsweise erhalten Sie durch die Verbindung eines Telekommunikationsraums mit einem Etagenverteilungspunkt mit fünf oder sechs Duplex-Links - 12-core Arbeitskapazität sowie sinnvollen Raum für Ergänzungen und Änderungen.
24-Kern
Ein 24-adriges Kabel verdoppelt die Kapazität eines 12-adrigen Kabels, während die gleichen Herstellungs- und Anschlussstandards eingehalten werden. Diese Anzahl wird häufig für den Aufbau von Backbones, Verbindungen zwischen Stockwerken und Szenarien gewählt, in denen der Pfad nur einen Kabelzug unterstützt, im Laufe seiner Lebensdauer jedoch mehrere Verbindungstypen bedienen muss.
24 Stränge können bis zu zwölf Duplex-Verbindungen, drei 40G/100G-SR4-Links oder verschiedene Kombinationen von Duplex- und Parallel-Optik-Ports - mit jeweils freier Kapazität unterstützen.
48-Kern, 72-Kern, 96-Kern und mehr
Höhere Zahlen dienen gemeinsamen Pfaden, Gebäude-{0}}zu-Gebäude-Backbones, Datencenter-Reihen-zu-Reihen-Trunking und Campus-Verteilung. In diesem Fall wird das Kabel selbst zu einem gemeinsam genutzten Infrastrukturgut und nicht zu einer Verbindung zu einem bestimmten Gerät. Eine Planung in dieser Größenordnung erfordert in der Regel die Koordination mitSpleißverschlüsse, Patchpanels mit hoher -Dichte undMPO-Trunkkabelsystemefür den stufenweisen Einsatz konzipiert.
Diese Kabel mit höherer -Anzahl sind wirtschaftlich sinnvoll, wenn der Installationsaufwand und die Kosten für den Bau des Weges die zusätzlichen Materialkosten für zusätzliche Fasern überwiegen.
Ausgearbeitete Beispiele
Beispiel 1: Etage eines kleinen Unternehmens mit 10 Duplex-Verbindungen
Ein Unternehmen muss einen Telekommunikationsraum mit zehn Zugangspunkten im Bürobereich verbinden, die alle 1G-SFP-Transceiver mit LC-Duplex-Anschlüssen verwenden.
- Aktive Fasern: 10 Glieder × 2 Fasern=20 Fasern
- Ersatzziel (ca. 20 %): 4–5 zusätzliche Fasern
- Gesamtbedarf: ca. 24–25 Fasern
- Empfohlenes Kabel: 24-adrig
Die Wahl eines 24-adrigen Kabels deckt alle aktiven Verbindungen ab und bietet einen kleinen Puffer für zukünftige Ergänzungen. Die Auswahl von genau 20 Fasern würde keinen Spielraum hinterlassen und ist als Standardkabelanzahl nicht verfügbar.
Beispiel 2: Rechenzentrum Zeile-zu-Zeile mit gemischten 10G und 40G
Für eine Reihenverbindung im Rechenzentrum sind acht 10G-Duplex-LC-Links und zwei 40G-SR4-Links erforderlich.
- 10G-Links: 8 × 2 Fasern=16 Fasern
- 40G SR4-Links: 2 × 8 Fasern=16 Fasern
- Aktive Gesamtzahl: 32 Fasern
- Ersatzziel: 8–10 Fasern
- Empfohlenes Kabel: 48-adrig
Ein 48-adriges Kabel bietet Platz für die vorhandenen Verbindungen sowie Kapazität für ein zukünftiges Upgrade – beispielsweise das Hinzufügen weiterer 40G-Verbindungen oder die Migration auf 100G SR4, ohne den Pfad neu zu verkabeln.
Beispiel 3: Aufbau eines Backbones mit geplanter Migration auf 100G
Ein Campus-Backbone betreibt derzeit 10G-Duplex-Verbindungen zwischen Gebäuden, erwartet jedoch innerhalb von drei bis fünf Jahren einen Wechsel zu 100G-Paralleloptik.
- Derzeit aktive Fasern: 6 Duplex-Links × 2=12 Fasern
- Zukünftige 100G SR4-Links (geschätzt): 4 × 8=32 Fasern
- Gesamtbedarf mit Ersatzteilen: ca. 40–44 Fasern
- Empfohlenes Kabel: 48-adrig (oder 72-adrig, wenn der Pfad nicht wieder geöffnet wird)
In Backbone-Szenarien, in denen das erneute Einziehen von Kabeln teuer oder störend ist, ist eine Überdimensionierung bei der Erstinstallation in der Regel die wirtschaftlichere Entscheidung.
Häufige Fehler, die es zu vermeiden gilt
Geräte statt Links zählen.Ein 48-Port-Switch benötigt nicht immer 96 Fasern. Viele Ports bestehen möglicherweise aus Kupfer, einige sind möglicherweise nicht bestückt, und Uplinks verwenden häufig unterschiedliche Optiken. Zählen Sie tatsächliche Glasfaserverbindungen, nicht Portbezeichnungen.
Angenommen, jede Verbindung benötigt zwei Fasern.BiDi-Transceiver verwenden eine Faser pro Link. Parallel-optische Module verwenden acht, zwölf oder mehr. Die Anzahl der Fasern pro Link variiert je nach Transceivertyp.
Der Unterschied zwischen Patchkabeln und Backbone-Trunks wird ignoriert.Ein Patchkabel versorgt normalerweise eine einzelne Verbindung mit - 2 Fasern. Ein Backbone-Trunk bedient viele Verbindungen über einen gemeinsamen Pfad und sollte so dimensioniert sein, dass freie Kapazität eingebaut ist.
Kaufen Sie das genaue Minimum.Wenn der Kabelweg bereits offen ist und bereits Arbeitsarbeiten eingeplant sind, sind die zusätzlichen Kosten für ein paar weitere Fasern im Kabel im Vergleich zu den Kosten für das spätere Einziehen eines neuen Kabels gering. DerFOAs Design-Leitfadenempfiehlt ausdrücklich den Kauf von Kabeln mit zusätzlichen Fasern, um Nacharbeiten aufgrund von Schäden an Spleiß- oder Anschlusspunkten zu vermeiden.
Auswahl nicht-standardmäßiger Zählungen.Eine ungerade Anzahl von Adern (z. B. 10 oder 18) kann zu Problemen bei der Beschaffung, der Anschlusshardware und der Steckverbinderkompatibilität führen. Standardanzahlen wie 12, 24 und 48 passen zu vorhandenen Panels, Adaptern uswMPO-Trunk-Infrastruktur.
Eine einfache Formel zur Schätzung der Faserzahl
Für die meisten Unternehmens- und Rechenzentrumsanwendungen bietet diese Berechnung eine solide Ausgangsschätzung:
Empfohlene Kabelanzahl= (Summe der aktiven Fasern über alle Verbindungen) ÷ 0,7, aufgerundet auf die nächste Standardkabelanzahl (12, 24, 48, 72, 96, 144).
Der 0,7-Divisor baut etwa 30 % freie Kapazität ein. In Umgebungen, in denen das Nachziehen des Kabels einfach und kostengünstig ist, können Sie 0,8 (20 % Ersatz) verwenden. Für kritische Infrastrukturen oder Wege, die nicht wieder geöffnet werden, verwenden Sie 0,6 (40 % Reserve).
Dies ist eine Planungsschätzung und kein Ersatz für eine detaillierte Planung. Überprüfen Sie immer die Transceiver-Anforderungen und koordinieren Sie die verfügbaren Standardanzahlen mit Ihrem Verkabelungslieferanten.
Wie Standards und Industriepraxis die Wahl der Faseranzahl beeinflussen
Entscheidungen über die Anzahl der Fasern werden nicht isoliert getroffen. Sie werden durch die Standards der strukturierten Verkabelung und die Ökosysteme der Anbieter geprägt, auf die die meisten Installationen angewiesen sind.
DerANSI/TIA-568.3-E-Standard(veröffentlicht im September 2022) definiert Anforderungen an Glasfaserverkabelungskomponenten für Gewerbegebäude, einschließlich Polaritätsmethoden (Typen A, B, C, U1 und U2) für Array-Anschlüsse. Die Mindestanzahl an Backbone-Fasern für Multimode und Singlemode beträgt zwei Fasern pro Port. Diese Standards basieren auf Duplex- und Array-Konnektivität, die auf dem 12-Faser-MPO-Footprint basiert.
Auf der AusstattungsseiteDatenblatt zum QSFP-100G von Ciscozeigt die Palette der verfügbaren Optiken allein für 100G: Einige verwenden Duplex-LC (100GBASE-LR4), einige verwenden MPO-12 mit 8 aktiven Fasern (100GBASE-SR4) und einige verwenden parallelen Single--Modus mit 12 Fasern (100GBASE-PSM4). Jede davon führt bei gleicher Nenngeschwindigkeit von 100 G zu einer anderen Anforderung an die Faseranzahl.
Aus diesem Grund muss Schritt 1 - zur Identifizierung des Transceivers - vor der Faserzählung erfolgen.
FAQ
F: Reicht eine 2-adrige Glasfaser immer für Ethernet?
A: Für eine Standard-Duplex-1G- oder 10G-Verbindung mit einem SFP mit LC-Anschlüssen sind zwei Fasern ausreichend. Aber parallele -optische Verbindungen - wie 40GBASE-SR4 und 100GBASE-SR4 - erfordern acht Fasern pro Verbindung über eine MPO-Schnittstelle. BiDi-Transceiver reduzieren den Bedarf auf eine Faser. Die Antwort hängt ganz vom Transceiver und Schnittstellentyp ab.
F: Was ist der Unterschied zwischen der Anzahl der Faserstränge und der Anzahl der Faserkerne?
A: In den meisten praktischen Zusammenhängen bedeuten diese Begriffe dasselbe: die Anzahl der einzelnen optischen Fasern in einem Kabel. Einige Dokumentationen verwenden „Stranganzahl“, während andere „Kernanzahl“ verwenden. Beide beziehen sich auf die Anzahl der Fasern, die das Kabel enthält, nicht auf den Kerndurchmesser jeder Faser.
F: Warum sind 12-adrige und 24-adrige Kabel so verbreitet?
A: Die 12-Fasergruppierung ist ein Herstellungs- und Konnektivitätsstandard. Bei losen-Röhrenkabeln werden Rohrbündel mit 12 Fasern verwendet. Bei Flachbandkabeln werden 12-Faser-Bänder verwendet. MPO-12 ist der dominierende High-Density-Stecker für 40G- und 100G-Paralleloptiken. Durch die Auswahl eines Vielfachen von 12 wird die Kompatibilität mit Anschlusshardware, Patchpanels und Breakout-Kabelbaugruppen gewährleistet.
F: Wie viele Ersatzfasern sollte ich einschließen?
A: Eine gängige Richtlinie besteht darin, die Erstauslastung bei 70–80 % der Gesamtfaseranzahl des Kabels zu halten und 20–30 % für Ersatzteile aufzubewahren. Bei Backbone-Strecken über Leitungen, deren Wiederinbetriebnahme teuer ist, ist eine größere Marge von 30–40 % die zusätzlichen Kabelkosten wert. Die FOA weist darauf hin, dass zusätzliche Fasern kostspielige Nacharbeiten verhindern, wenn einzelne Litzen während der Installation oder zukünftiger Arbeiten beschädigt werden.
F: Sollte ich für mein Glasfaserkabel Singlemode oder Multimode wählen?
A: Dies ist eine von der Kernzählung getrennte Entscheidung. Singlemode-Glasfaser unterstützt größere Entfernungen und eine höhere Bandbreite und ist damit der Standard für den Aufbau von Backbones und Campus-Verbindungen. Multimode-Glasfaser kostet auf elektronischer Ebene weniger-Verbindungen mit kurzer Reichweite innerhalb eines Gebäudes oder Rechenzentrums. Die Methode zur Berechnung der Faseranzahl ist unabhängig vom Fasertyp dieselbe - und richtet sich nach der Anzahl der Verbindungen und den Anforderungen des Transceivers.
F: Kann ich ein Kabel mit hoher -Anzahl anstelle mehrerer kleinerer Kabel verwenden?
A: Ja, und es ist oft effizienter. Ein einzelnes 48-adriges Kabel über einen gemeinsamen Pfad ist in der Regel einfacher zu installieren und zu verwalten als vier separate 12-adrige Kabel. Der Nachteil besteht darin, dass alle Fasern einen einzigen Fehlerpunkt haben. Erwägen Sie bei kritischen Verbindungen die Verlegung verschiedener Pfade mit separaten Kabeln, wie es die TIA-Standards und die FOA-Designrichtlinien für Redundanz empfehlen.
