使用光纤为网络布线时,单模光纤和多模光纤有什么区别?我什么时候应该使用其中一个?是否存在兼容性和/或速度方面的问题?

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我不得不否决这个问题,因为它没有显示任何研究成果。确实有大量关于此主题的第一质量参考材料。这只是其中之一:vdvworks.com/LennieLw/fiber.html

有人可能会争辩说,这个网站上仍然是一个有趣的问题(和答案)。当然,所有的答案都可以在Internet上找到,但是我们的想法是让这些答案在此网站上井井有条。

关于该主题,有出色的NANOG演示文稿(nanog.org/meetings/nanog57/presentations/Monday/…)。

#1 楼

主要区别:
单模光纤的功率损耗特性低于多模光纤,这意味着光通过它的距离比通过多模光纤的距离更长。毫不奇怪,驱动单模光纤所需的光学器件价格更加昂贵,尤其是考虑到各种变化的情况。

何时分别使用:
单模和现代多模光纤均可处理10G速度。要考虑的最重要的事情是距离要求。在数据中心内,通常使用多模式,这可以使您达到300-400米。如果您的跑步距离很长或连接距离更长,则单模式可以使您获得10km,40km,80km甚至更远的距离-您只需要使用适当的光学元件来获得所需的距离,价格就会相应上涨。

兼容性问题:
它们不兼容。您不能在两个端点之间混合多模和单模光纤。光学器件也不兼容。

一般来说,关于光纤还有很多要说的,但是我希望这能回答您的紧迫问题。

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是的,您可以这样做,这很典型。重要的是电缆两端的光学器件是同一类型。

– netdad
13年5月16日在20:12

回复:兼容性...这不应该起作用,并且在纸面上它永远不应该起作用,但是我亲眼所见,通过62.5MM电缆,LX(SM)接口链接到SX(MM)接口!我知道...与850nm光学元件相连的1310nm光学元件。 WTF。

–瑞奇
13年5月16日在22:26

是的,我不想讨论这个问题,但是您是对的,这可以奏效。其原因是接收器趋向于广谱,这意味着它们可以检测到比发送光学器件产生的光谱宽得多的光谱中的光。但是-我永远不建议您尝试一下,除非您真的很清楚自己在做什么:)

– netdad
13年5月17日在18:04

在MM光纤上运行LR / LX光纤与在SR光纤上运行一样好。但是,在SM光纤上运行SR / SX根本不起作用,因为光线甚至根本没有真正进入光纤中。

–ytti
13年5月31日在18:11



与衰减无关,与分散无关。多模式可以让大量的光线通过,但会拖延时间。

– Peter Green
2015年12月4日,下午3:33

#2 楼

多模光纤(MMF)使用更大的纤芯,通常使用更长波长的光。因此,MMF中使用的光学器件具有更高的能力来收集来自激光器的光。实际上,这意味着光学器件更便宜。

单模光纤(SMF)对所用光学器件的公差要严格得多。纤芯较小,激光波长较窄。这意味着SMF具有更高的带宽和更长的传输距离的能力。

对于我的许多客户而言,即将到来的10GB内存,我已经开始建议他们在各处使用SMF进行连接。作为项目的一部分安装时,与MMF相比,SMF的额外成本可以忽略不计。这也意味着您无需在几年内淘汰MMF光纤工厂即可提高速度。

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嗯...所以SMF的理论带宽可以比MMF高得多吗?

– mdpc
13年5月16日20:00

哦,有趣的是,我没有意识到这就是为什么我看到的大多数10G光纤都是SMF的原因。绝对有道理。

–垫木
13年5月16日在20:11

虽然电缆的成本差异可能很小,但在光学方面却并非如此。 MM SFP相当便宜,而SM则更多。

–瑞奇
13年5月16日在22:20

“ MMF使用更大的纤芯,因此使用更大的波长”-不正确。通常,多模使用850 nm波长,单模使用1310或1550 nm波长。

–光子
13年5月18日在2:49

@javano,使用“ therefore”是错误的,但是暗示将MMF通常用于更长的波长也完全是错误的。虽然1310或1550原则上可以在MMF中使用,但在一些特定的应用中也可以使用它们,但通常来说,更常见的是使用850 nm,即较短而不是较长。此外,对于9 um SMF,实际上从未使用过850 nm,因为1)9 um不足以成为850 nm的单模波导,并且2)1310和1550的衰减损耗更低。

–光子
13年5月19日在15:30

#3 楼

[MMF]较长波长(850nm),宽光束与[SMF]短波长(1310nm-15?nm),窄光束。

没有人碰到的关键区别是“模态色散”,这是一个奇特的术语,用于描述光如何通过光纤移动。此页面将更加详细。第一张照片将其总结如下:MM从光纤的边缘弹起,导致远端的光散布,因为从中心向下的光子传播的距离小于那些反弹的光子;进入一端的1ns脉冲不会在另一端出现干净的1ns脉冲。由于直径小得多的光纤以及在光纤中心的激光的精确注入(“发射”),SMF中的效果大大降低了。随着距离的增加,色散会变差。

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850nm(waveLENGTH)短于1310nm,但短于1550nm。

– Ecnerwal
13-10-17在16:14

#4 楼

请阅读您一直想了解的有关光网络的所有内容-但不敢问

:)

#5 楼

这里有些事情还没有介绍。例如,OM3似乎已经使用了大约3年了。)
提供40和100g的单对选择
提供1和10g的单纤维选择
尽管光学器件更贵<2倍,同时提供更长的传输距离(记住要购买OEM光学器件,而不是重新贴标签)

当然,从长距离来看,现在有DWDM系统现在通过单模单光纤发送16Tb(实际上,因为我们始终是双向的,即16Tb对,所以到了您需要“校园”距离以外的多个链路时,DWDM系统(对于光纤长度小于40kM的CWDM可能)具有财务上的意义,并具有光放大器和色散在管理方面,有许多纯光运行的多TB海底电缆系统的运行速度超过10,000kM。

#6 楼

SMF和MMF之间的主要区别是什么?距离和成本

单模光纤具有更大的距离潜力,可以支持2米至10,000米的距离。但是,光学器件的成本是MMF光学器件的两倍。

多模光纤要考虑的一件事是现有的光纤等级。我曾与许多在90年代中期铺设OM1光纤的客户交流,现在他们希望10GbE在同一根光纤上运行,并且非常沮丧地得知该光纤仅支持10GbE到26m。

千兆SX-LC Mini-GBIC在多模光纤上提供长达550米的全双工千兆解决方案。



2-220 m(62.5 µm纤芯)直径/ 160 MHz * km带宽)
2-275 m(62.5 µm核心直径/ 200 MHz * km带宽)
2-500 m(50 µm核心直径/ 400 MHz * km带宽)
2-550 m(50微米纤芯直径/ 500 MHz * km带宽)

千兆位LX-LC Mini-GBIC可在单模光纤或更高速率下提供长达10 km的全双工千兆位解决方案在多模光纤上达到550米。


2-550 m(多模62.5 µm芯直径/ 500 MHz * km带宽)
2-550 m(多模50 µm芯直径/ 400 MHz * km带宽)
2-550 m(多模50 µm纤芯直径/ 500 MHz * km带宽)
2-10,000 m(单模光纤)

10- GbE SFP +短距离支持10 Gb SR标准,可通过多模光纤在300米内提供10 Gb连接。


2到26米(62.5 µm核心直径/ 160 MHz *公里带宽)
2-33米(62。核心直径5 µm / 200 MHz * km带宽)
2-66米(核心直径50 µm / 400 MHz * km带宽)
2-82米(核心直径50 µm / 500 MHz * km带宽) )
2-300米(50微米纤芯直径/ 2000 MHz * km带宽)

10 GbE SFP + Long Range支持10 Gb LR标准,提供高达10 Gb的连接性单模光纤上10公里。

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您暗示SM最多可以做10公里,有+160公里的光学元件,并且具有前置放大器和适当的色散补偿,您可以得到更多。价格也不是完全正确的,在1GE中,两个光学器件的价格均<10USD,但是10G SR为40USD,LR为100USD,但是随着时间的流逝,价格差异会减小。

–ytti
13年5月31日在18:16

提出@ytti公平积分。并非每个供应商都支持这些距离,有时甚至是“可能有效,不受支持”的情况。重新价格。我想知道哪里可以买到低于$ 10USD的光学元件。 1GE SX的标价接近400美元,1GE LX的标价接近800美元。所以有区别。我也希望随着时间的流逝,光学器件之间的距离会越来越近。

–杰兹
2013年6月2日上午10:10

几乎所有主要的中国供应商都会为您提供这些数字。想到Gigalight和XGiga。由欧盟或美国经销商出售的价格达到20-25美元,因为我们必须支付处理廉价材料的美国/欧盟人员的人工费。

–ytti
2013年6月2日上午10:12

#7 楼

单模光纤的纤芯(9微米)较小,与多模光纤(50,62.5)微米相比,沿距离的光衍射更少。

生产单模光纤的脆弱性和增加的成本使其使用起来更加昂贵,这就是为什么在不需要单模距离的情况下通常使用多模的原因。多模式通常可以达到约550米,而单模式则有可能达到10,000米(使用ER时可以达到40,000米)

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如果距离不成问题,能否在数据中心内互换使用SMF和MMF电缆?

– mdpc
13年5月16日在20:01



每个完整的链路(两端收发器+光纤连接)必须具有相同的技术。存在用于MMF或SMF的收发器,并且始终必须匹配光纤。

–垫木
13年5月16日在20:10

嗯...。因此,收发器专门设计为使用MMF或SMF电缆。

– mdpc
13年5月16日在20:12

是的,您通常会在收发器部件号中看到以下字母:LX / LR(长途)== SMF; SX / SR(短途)= MMF

–垫木
13年5月16日在20:33



是的,不是。。。您可以将SM激光发射到MM光纤中,这可能会起作用。 (另请参见:“模式调节电缆”-它确保将激光发射到光纤的确切中心)。但是,发射到SM光纤的MM激光器根本无法工作;通过极细的光纤不会有足够的信号。当然,两端的光学器件必须相同。

–瑞奇
13年5月16日在22:30



#8 楼

单模光纤的成本通常低于多模光纤。当我构建一个我希望最终能够达到10Gb或更快速度的1Gb光纤网络时,我发现单模.vs可以节省光纤成本(大约半价)。当时,OM3或OM4多模技术可以弥补(全新)SFP的成本增长(35%左右,并且有足够的购买力),而且不像OM3或OM4那样限制我的链路长度。它也不限于10Gb。我还获得了巨额的损失预算,因为单模LX装置的设计运行速度为10Km(但在5m时也可以正常工作)。如果您愿意查看使用过的前光纤通道SFP(我曾经使用过,但在经济证明阶段没有使用它们),那么单模1Gbe的价格就会跌落不定。在此时间点仅使用单模(并且在建筑物内使用5e铜)。我很快将使用25m单模光纤,因为它是建筑物之间的连接,而且我一直在消除建筑物连接之间的铜缆,因此直接减少了雷暴带来的麻烦。在不同的约束条件下,我可能会考虑使用OM3 / 4多模式,以便在建筑物内或服务器机房内短暂,易于更换的运行;在实际的限制下,我仍然必须在(低预算)10Gbe中运行,但将来还有一段时间-但是我可以在有能力的情况下使用现有的电缆去那里。我认为,随着数据速率的发展,任何多模光纤都应视为短期购买。只需询问具有62.5多模工厂(100Mbit,2Km,IIRC)的任何人-可以同时安装的单模仍然可以以当今的数据速率运行。 OM1已过时。 OM2已过时。 OM3已过时。

如果您有预算并需要10Gb短连接,则光纤似乎比10Gb铜线更可取,并且最后检查的经济性仍然支持多模。不过,请留意那些经济学,因为历史表明单模的价格溢价将下降。

#9 楼

多模光纤具有更大的纤芯,这使得端接容限更容易,收发器硬件也更便宜,但它允许多种传播模式,从而导致接收信号的时间模糊。有一些技巧可以减少这种拖尾现象,从而导致不同等级的多模光纤的扩散。

因此,传统的想法是,您可以在建筑物或校园内使用多模,而在多模光纤之间使用更长距离的链路则使用单模网站。

然而,传统智慧变得越来越可疑。较新的多模标准对电缆的类型和长度的要求越来越高,这使得将来很难对多模电缆工厂进行验证。即使在速度保持不变的情况下也会发生这种情况,例如早期的10 Gb的设备通常是LX4,它相对可以容忍,而现代的10 Gb的多模式设备通常是SR容忍度低得多。光纤的运行,至少在校园距离内一直与新标准兼容。

因此,我的建议是,如果这是短期安装,并且出于任何不相关的原因而被淘汰,那么在需要进行任何速度升级之前,请同时考虑单模和多模,并寻求更经济的选择。如果这是长期安装,需要随着时间的推移进行速度升级,则选择单模。

#10 楼

您可以参考每个模块的电缆规格。这是来自Cisco SFP + 10G规范及其支持电缆。 http://www.cisco.com/zh_CN/prod/collat​​eral/modules/ps5455/data_sheet_c78-455693.html

#11 楼

我已经在1000Base LX / LH SFP上成功使用了MMF电缆,您需要模式调节跳线。一旦我们获得正确的SFP,这就是一个临时性的错误修复。

模式调节跳线

#12 楼

从物理角度来看,色散是降低多模光纤速度的主要原因之一。

在更长的距离上,色散使光脉冲更宽,更模糊,嘈杂,不清晰,可分辨。与单模光纤相比,多模光纤的色散更高。有不同种类的分散。单模光纤也具有色散,但色散要低得多。

#13 楼

多模光纤是具有“大”纤芯(50-60µ)的光纤,这意味着光可以遵循多种方式(即模式)穿过光纤。我的类比是您在大教堂里,并且您和大教堂对面的人交谈。回声会很多,很难听到他的声音。

单模光纤的纤芯非常小(9µ)。因此,光只能遵循1条轨道(即模式)。现在,假设您与同一个人说话,但您不是通过大教堂,而是通过一条小烟斗说话,听起来我们清晰明了(虽然不明显,但是请尝试一下!)。

现在尝试将大教堂尽头的管道:您几乎听不到任何声音:即使在特定条件下(非常小的距离)也可以使用多模式和单模式混合并不是一个好主意。

由于尺寸较小核心,单模光纤和收发器的制造有些复杂。但是SM价格往往会接近MM价格。

关于性能,这比以前的答案更为复杂:


一方面,采用单一模式,具有清晰清晰的信号可以使通信更容易执行。这就是为什么大多数人说SM在指定的光纤长度下可以提供更好的性能的原因。
另一方面,现在有一些产品可以分别隔离多模光纤的每种模式(称为多平面光转换)。就像您将大教堂分成许多小管道一样。

因此,如今,数据速率性能记录是在多模光纤上执行的。

#14 楼

单模光纤SMF通常用于以英里或公里为单位的电缆走线。基于激光的光学器件相对昂贵。 SMF通常用于运营商以及非常大的园区,工厂。

多模光纤MMF用于数百英尺或米的电缆走线。基于LED的光学元件相对便宜。 MMF通常用于多层建筑和较小的校园,例如高中。

评论


关于SM的一些错误陈述。当涉及到10G时,它更像是SM用于300米以上的任何物体。明显少于英里。

– YLearn♦
2015年5月31日下午4:21

@YLearn同意。我通常添加该词来纠正。谢谢。

–罗尼·罗伊斯顿(Ronnie Royston)
17年8月22日在17:07

这是一项改进,但是您可以考虑进一步修订。我们正在努力三年后,使10G在交换机之间越来越普遍。在这种情况下,SM现在变得有必要超过300-400米(OM3 / OM4上的MM限制)。随着40G在企业中开始受到关注,该范围下降到100-150米。即使目前尚未部署10G +,尽管光学成本更高,但许多组织仍在使用它来证明其基础架构的未来。

– YLearn♦
17年8月22日在19:12