Как выбрать оптические модули и кабели для 10/25/40/100G сети в дата‑центре и кампусе

При проектировании 10/25/40/100G сетей ошибка на уровне выбора оптики и кабелей быстро превращается в узкое место: короткие линии закрываются дорогими LR‑модулями, DAC выходит из строя в жарких стойках, а breakout‑схемы не проходят POC. Эта статья помогает связать расстояние, тип волокна и форм‑фактор модуля, чтобы собрать рабочую схему для 10/25/40/100G с понятным TCO и минимальными рисками в условиях санкций.

Определяем расстояния и среду передачи

Первый шаг — разложить все линейки по расстоянию и типу среды (медь, многомодовое MMF, одномодовое SMF), чтобы не ставить «дальнобойные» модули на коротких участках и не получить высокий BER на длинных трассах. Удобно выделить три диапазона: <100 м внутри зала, 100 м–2 км внутри здания/между зданиями, >2–10 км для кампуса.

• Короткие линии <100 м: приоритет у DAC‑меди или AOC‑кабелей — низкая стоимость, отсутствие оптических потерь; при необходимости оптики используйте MMF OM4 с SR‑модулями.
• Средние дистанции 100–500 м: многомод OM4/OM5 + SR/CSR‑модули; при жёстком бюджете и длинах до нескольких десятков метров часть трасс можно перевести на AOC.
• Длинные трассы >2 км: одномод OS2 + LR/ER‑модули, целевой BER не хуже 1E‑12 для магистралей кампуса и межзоновых соединений.

Практический алгоритм: измерьте реальную длину линка, умножьте на коэффициент затухания (для MMF ориентир ~3–3,5 dB/км), заложите не менее 3 dB запаса по оптическому бюджету и в POC‑тестах проверьте ошибочность по BER. В высокотемпературных стойках избегайте чистого DAC — при +35–40 °C лучше переходить на AOC или SR‑оптику с нормальной вентиляцией.

10G: выбор SFP+ модулей и DAC‑кабелей

В 10G‑сегменте основной форм‑фактор — SFP+. Офис и кампус чаще используют SR‑оптику, тогда как ToR в дата‑центре выгоднее строить на DAC. Базовое правило — короткие отрезки закрывать медью/AOC, а >100 м — оптикой.

• SFP‑10G‑SR по OM3/OM4: до ~300 м на OM3 и до ~400 м на OM4 — типичный выбор для межстоечных связей в ЦОД и этажной агрегации в офисе.
• SFP‑10G‑LR по SMF OS2: до ~10 км — для межэтажных и кампусных магистралей в пределах одного города или площадки.
• SFP‑10G‑CU DAC 1–7 м (например, DAC‑SFP10G‑CU3M): короткие ToR‑соединения «сервер–коммутатор» и «коммутатор–сторидж» с минимальным TCO.

При этом TCO для DAC минимален, SR идёт вторым по стоимости, а LR оправдан только там, где действительно нужен одномод. Многие QSFP‑40G‑SR4 поддерживают breakout в 4×SFP‑10G‑SR без дополнительных адаптеров, но такую схему стоит обязательно прогнать в POC, чтобы исключить перегрузку приёмников и проблемы совместимости Cisco/Dell.

25G/40G: SFP28, QSFP+ и breakout‑сценарии

Для 25G/40G‑уровня базовая связка — SFP28 для 25G и QSFP+ для 40G. В кампусной агрегации имеет смысл использовать breakout, чтобы гибко делить 40G‑порты на 10G‑ или 25G‑линии.

• 25G SFP28‑SR + OM4 (например, QSFPTEK SFP28‑SR): до ~100 м — аплинк доступа или uplink сервера, с возможностью понижения до 10G на поддерживаемых платформах.
• 40G QSFP‑40G‑SR4 + OM4 MPO (Cisco QSFP‑40G‑SR4): до ~150 м — агрегация, стек, магистрали spine‑leaf, а также база для breakout 40G→4×10G.
• QSFP‑H40G‑CU DAC 1–5 м (QSFP‑40G‑CU3M): короткие 40G‑связи между стойками или внутри ряда с минимальными затратами и задержкой.
• QSFP‑4SFP10G DAC breakout (DAC‑QSFP‑4SFP10G‑CU2M): когда нужен 40G‑порт, но снизу подключаются 4×10G устройства (старые сервера, существующие коммутаторы доступа).

Типовая схема breakout: QSFP‑40G‑SR4 + MPO‑MPO или MPO‑LC breakout‑кабель, затем POC с проверкой четырёх каналов (мощность, BER, задержка). Нежелательно пытаться закрывать 40G‑порты 25G‑модулями — лучше использовать специализированные 4×25G→100G решения и официально поддерживаемые режимы.

100G: QSFP28 SR4/LR4, DAC и AOC

В 100G‑магистралях стандартом стал QSFP28: SR4 используется внутри зала, LR4 — между корпусами и площадками. Часто применяется схема 4×25G, чтобы сократить число волокон и упростить апгрейд с 40G.

• 100G QSFP28‑SR4 + OM4 MPO (Cisco QSFP‑100G‑SR4‑S): до ~100 м — магистрали «стойка‑стойка», spine‑leaf внутри одного зала, с возможностью разбиения на 4×25G.
• 100G QSFP28‑LR4 + SMF OS2 LC (QSFP‑100G‑LR4‑S): до ~10 км — кампусные и межкорпусные магистрали, резерв по расстоянию и BER для критичных сервисов.
• QSFP28‑CU DAC 1–3 м (QSFP28‑100G‑CU2M): высокоплотные короткие связи в стойке; при рисках по EMI и радиусу изгиба переходите на 100G AOC до ~30 м для более предсказуемой работы.

Удобный путь апгрейда — использовать слоты с поддержкой 40G QSFP+ и 100G QSFP28 и постепенно переводить часть линий на 100G, применяя 4×25G вместо четырёх отдельных 10G. В 100G‑POC контролируйте запас по оптической мощности >5 dB и равномерность «глаз» по всем четырём каналам, чтобы исключить скрытые ошибки под нагрузкой.

Сводная таблица: 10/25/40/100G модули и кабели

Таблица ниже помогает быстро сопоставить скорость, тип модуля, среду и типичный сценарий применения при проектировании или аудите сети.

Типичные ошибки и как их избежать

• Смешивание модулей разных брендов без проверки: Cisco SR4 может перегружать Dell‑порты и наоборот. Решение — проверять списки интероперабельности, выбирать многовендорные модели и обязательно проводить POC на целевом оборудовании.
• Игнор типа волокна: на OM3 SR4 обычно даёт до ~300 м, на OM4 — больше; без OTDR и проверки затухания легко получить рост BER и непредсказуемое поведение под нагрузкой.
• Использование оптики на сверхкоротких участках: на <5 м полная обвязка SR‑модулями может быть в 3 раза дороже DAC/AOC. Рациональный подход — медь на <5 м, AOC до десятков метров, оптика — начиная с ~100 м.
• Отсутствие высокотемпературного POC: DAC и бюджетные модули могут “плыть” при 70 °C на уровне порта. Решение — burn‑in‑тесты при ~40 °C в стойке с контролем BER и логов ошибок.

FAQ: быстрые ответы на частые вопросы