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Techniques

Les infrastructures à rude épreuve par des applications complexes

Par Thierry Besrest, Rosenberger OSI France

Publication: 9 juillet

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Fibres multimodes OM5 : pour un débit plus élevé...
 

Ces dernières années, les nouvelles applications se sont succédées de plus en plus rapidement (10G, 40G, 100G, 200G et 400G). Le Big Data, l’informatique cloud, l’Internet des Objets (IoT), l’Industrie 4.0 et les lieux de travail numériques sont les moteurs de cette croissance. La transformation numérique est en train de changer le monde des technologies de l’information. Le câblage haute performance joue un rôle clé pour garantir que l’infrastructure du réseau peut supporter plusieurs générations d’applications. Avec les fibres OM5, une nouvelle génération de fibre optique fait son entrée sur le marché en 2017 qui a été développée principalement pour les besoins des applications SWDM.

De nos jours, les données sont la matière première la plus importante pour les entreprises du monde entier. Le data mining est devenu un vrai métier.

Un nombre de plus en plus conséquent de consommateurs et d’entreprises génèrent et partagent des données avec une grande variété d’appareils grand public. La fin de cette évolution n’est pas pour demain, comme le prédit l’étude IDC Data Age 2025. Selon cette étude, le volume mondial de données devrait être multiplié par dix pour atteindre 163 Zo d’ici 2025 (zettaoctet = 1 000 000 000 000 000 000 000 octets = 1021). Les analystes estiment que les entreprises représenteront 60 % de ce volume.

Bien que de nombreuses organisations n’en soient qu’au début de leur stratégie de transformation digitale, il est déjà clair que plus les processus commerciaux sont numérisés et plus les volumes de données sont importants et plus les supports de transmission deviennent essentiels. Si le débit de données n’est pas suffisant, la performance des processus en souffre et les innovations sont freinées. Les entreprises ont donc besoin d’une infrastructure informatique puissante avec laquelle elles pourront adapter avec souplesse leurs processus aux exigences des clients, des marchés et des évolutions techniques à moyen et long terme. La base du succès de la digitalisation est donc un réseau sûr et fiable avec un câblage dont les performances actuelles permettent de supporter tous les protocoles existant mais aussi doté d’une excellente évolutivité (à moindre frais) pour permettre de supporter les protocoles de demain.

Fibres optiques dans les bâtiments tertiaires et les datacenters

Avec M. Robert Metcalfe, Ethernet est devenu le protocole dominant pour les réseaux informatiques des bâtiments tertiaires, industriels et des datacenters. Les comités internationaux de normalisation travaillent en permanence à l’élaboration de nouveaux protocoles Ethernet afin que des solutions interopérables puissent être créées pour relever les défis de demain.

En octobre 2017, l’OM5 a été normalisée (TIA-492AAAE) pour supporter les protocoles utilisant les SWDM (multiplexage en longueur d’onde). Cette appellation OM5 est également destinée à être intégrée dans les nouvelles éditions des normes ISO/IEC 11801, EN 50173-1 et ANSI/TIA-568.3-D. Rosenberger Optical Solutions & Infrastructure (Rosenberger OSI), fabricant de solutions de câblage innovantes basées sur la technologie de la fibre optique, a déjà adopté cette norme pour sa gamme de produits. Les nouveaux produits OM5 de l’entreprise peuvent transmettre idéalement 100 Gigabit Ethernet sur deux fibres. De cette façon, les données peuvent être transmises simultanément sur quatre longueurs d’onde différentes, rendues possible par la technologie de multiplexage en longueur d’onde. Les débits de données en constante augmentation imposent des exigences considérables à l’infrastructure. Pour que les entreprises soient en mesure de relever des défis tels que l’Internet des Objets, l’Industrie 4.0 ou l’espace de travail numérique ainsi que le Big Data, elles ont besoin de solutions d’infrastructure tournées vers l’avenir qui puissent répondre à leurs nouvelles exigences.

Débit de données élevé pour applications complexes

L’évolution vers l’OM5 est une conséquence logique de l’évolution des exigences que les applications actuelles imposent à une infrastructure. Dans le passé, l’accent était mis sur l’optimisation des caractéristiques de transmission à une seule longueur d’onde. Cette fibre a été optimisée pour les sources de type VCSEL (Diode laser à cavité verticale = vertical-cavity surface-emitting laser) à 850 nm et est connue sous le nom de "Laser optimized" en 2000. Aujourd’hui, elle est classée "OM3". La fibre OM3 est une solution relativement peu coûteuse avec une longueur de transmission de 300 mètres à un débit de 10 GBit/s.

En raison de l’augmentation du volume mondial de données et du souhait d’obtenir des débits plus élevés, le développement de cette nouvelle norme était une conséquence logique. Car une augmentation du débit va toujours de pair avec une réduction de la longueur des liaisons pouvant supporter ces débits. Afin d’obtenir une augmentation des débits de transmission, il était donc nécessaire de poursuivre le développement de la fibre multimode. Les spécifications d’une fibre OM4 ont donc été définies dans la norme ISO/IEC 11801 en 2010. Cela a permis d’améliorer la largeur d’EMB (Effective Modal Bandwidth = Bande passante modale effective). La longueur maximale de transmission d’une fibre OM4 est de 550 mètres pour un débit de 10 Gbit/s.

Une nouvelle norme ouvre de nouvelles possibilités

Grâce à ses performances, la fibre OM5 permet d’ouvrir de nouvelles perspectives dans la transmission de signaux via une fibre optique multimode. Le multiplexage en longueur d’onde est désormais également possible pour les fibres multimodes, une technologie déjà bien établie pour les fibres monomodes. Grâce à la technologie SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), qui permet de transmettre des flux de données à différentes longueurs d’onde sur un seul brin de fibre optique, il est désormais possible de transférer jusqu’à 100 gigabits par seconde par paire de fibres. Ainsi, quatre flux de données (850nm, 880nm, 910nm et 940nm) à 25 Gbit/s (100 Go Ethernet) peuvent être transmis simultanément dans une direction dans une fibre multimode OM5 soit pour une liaison duplex 100Gbit/s dans un brin O->E et 100Gbit/s dans l’autre brin E->O (Origine et Extrémité).

Une autre possibilité est de projeter la technologie Bidi déjà établie pour la fibre monomode sur la fibre multimode. Toutefois, pour obtenir les mêmes performances 100 gigabits par seconde par paire de fibres - il faut alors une technologie d’émetteur-récepteur 50G, qui transmet 50 gigabits par seconde par fibre dans les deux sens sur deux longueurs d’onde différentes.

Avec les fibres conventionnelles, les technologies ci-dessus ne sont que partiellement réalisables. Le potentiel d’une longueur de câble allant jusqu’à 150 m n’est possible qu’avec la fibre OM5. Contrairement aux fibres OM4 et OM3, qui ne sont optimisées que pour 850 nm, cette fibre est spécifiée sur une plage de longueurs d’onde plus large avec à minima, les mêmes performances qu’une fibre OM4. Les signaux SWDM à 850 nm, 880 nm, 910 nm et 940 nm sont transmis en même temps sur une seule fibre.

Les infrastructures de câblage basées sur les fibres OM5 sont donc prédestinées aux applications complexes dans lesquelles un volume de données élevé est généré et où, dans le même temps, le débit de données est soumis à des exigences extrêmes. Ce n’est que de cette manière que les applications en temps réel peuvent être mises en oeuvre dans des environnements tels que l’Industrie 4.0 ou le Big Data.

Des transmissions de données sans aucune erreur (harmonieuses comme les orchestres symphoniques)

Les fibres multimodes OM5 sont conçues pour fonctionner avec des commutateurs haute performance mais également avec des serveurs haute performance. Une connexion Ethernet 100 Gigabit haute performance peut être établie avec seulement deux fibres multimodes OM5. La longueur de câble de 150 mètres qualifie les câbles à base d’OM5, par exemple, pour le câblage de bâtiments à plusieurs étages ou pour une utilisation dans les salles serveurs.

Dans les data centers, avec leur grand nombre de composants et d’applications nécessitant la transmission de grands volumes de données, le 400 Gigabit Ethernet est d’ores et déjà une option d’avenir. Une telle solution peut être réalisée avec huit fibres OM5. De cette manière, des débits de données élevés peuvent être atteints dans les data centers. Cela crée les conditions optimales pour les applications exigeantes pour lesquelles la fibre OM5 a été en autre développée. Les utilisateurs disposent ainsi d’une solution puissante qui peut gérer de façon optimale la croissance prévue des données dans de nombreux secteurs.

http://osi.rosenberger.com/

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