Qué fibra óptica y conectores elegir para interconectar switches

Vamos a separar el tutorial en dos partes diferente, la parte teórica, donde explicaremos toda la información que necesitamos para saber qué tipo de fibra óptica elegir para nuestra instalación, y la parte práctica, donde veremos todos los pasos a seguir para realizar la conexión entre nuestros dos switches. Por último, realizaremos una comprobación visual y lógica de la conexión dejando preparados los equipos para cualquier requerimiento de la instalación donde tengan que colocarse.

Lo primero que debemos saber es que hay dos tipos de fibras ópticas diferentes, y que cada una tiene sus ventajas y sus inconvenientes. Estos dos tipos de fibra son las llamadas fibra monomodo y fibra multimodo, y aunque su nombre exprese un poco la principal diferencia entre ellas, vamos a ver todas las diferencias en detalle.

Debido a la demanda de mayor velocidad en las redes de datos, es necesario tener conexiones de alta velocidad, y estas conexiones han mejorado significativamente gracias al uso de la fibra óptica. Actualmente en los switches, podemos utilizar fibra óptica monomodo (SMF) y fibra óptica multimodo (MMF) para conectarlos. Dependiendo de nuestras necesidades, principalmente de distancia, tendremos que elegir un tipo de fibra u otro tipo de fibra. Ahora os vamos a centrarnos en la construcción básica, la distancia y el coste de la fibra para hacer una comparación profunda entre la fibra monomodo y multimodo.

Fibra monomodo vs multimodo

La fibra óptica monomodo está diseñada para transportar luz solamente a través de la fibra, en modo transversal, solo se entrega un haz de luz de un modo, modificando la longitud de onda en caso de querer multiplexar y hacer uso de descarga y subida. En el caso de los switches, lo más normal es tener una fibra para descarga y otra fibra para subida, es decir, no hay multiplexación. Los switches incorporan un puerto SFP (a 1Gbps) e incluso un puerto SFP+ (a 10Gbps de velocidad) y hacen uso de este tipo de fibras para comunicarse con otros switches, son los denominados como enlaces troncales o «uplinks». Estos enlaces troncales tienen como objetivo intercomunicar los diferentes switches entre ellos para proporcionar conectividad a los equipos finales. Los «adaptadores» que se encargan de transformar esta luz de la fibra óptica son los denominados «transceivers», dependiendo del estándar y del modelo comprado, tendremos la posibilidad de llegar más lejos en cuanto al cableado de fibra. Los transceptores o «tranceivers» de fibras ópticas monomodo son claramente más caros que los de multimodo.

En la fibra óptica multimodo significa que existen varios modos de propagación de la luz, también permite modificar la longitud de onda para multiplexarla y usar la descarga y subida simultáneamente. La principal diferencia entre las fibras ópticas monomodo y multimodo son el diámetro del núcleo de la fibra y la distancia que nos permiten cubrir. Estas fibras ópticas son mucho más baratas que las anteriores, tanto a nivel de cableado como también a nivel de los transceptores o «transceivers». Debemos recordar que, para interconectar dos switches, necesitaremos hacer uso de dos transceptores, por lo que los costes se multiplican.

Diámetro de Núcleo

El diámetro del cable de fibra óptica monomodo es claramente más fino que el de la fibra óptica multimodo. Lo más normal es encontrarnos que la fibra óptica monomodo dispone de un diámetro de 9µm, mientras que el diámetro de la fibra óptica multimodo es de entre 50µm y 62.5µm. Actualmente estas dimensiones del núcleo son estándar, por lo que en las tiendas donde podemos comprar los diferentes cables de fibra óptica podemos ver claramente el diámetro estandarizado, e incluso buscar con filtros en la propia tienda.

Longitud de onda y fuente de la luz

El tamaño del núcleo de la fibra, permite utilizar luz de bajo precio como los LED, o mucho más caros como el láser. Normalmente en las fibras ópticas monomodo se utiliza un láser o diodos láser para «iluminar» la fibra, la longitud de onda es normalmente entre 1310nm y 1550nm. Respecto a las fibras ópticas multimodo, disponemos de láser pero también de LED que es claramente más barato, además, la longitud de onda de las MMF son de 850 nm y 1310nm.

Distancia

La principal característica de la fibra óptica es que nos permite cubrir largas distancias, a diferencia de los populares estándares BASE-T que permiten hasta 100 metros por segmento únicamente. Con las fibras ópticas monomodo o multimodo, podemos llegar a una distancia de varios kilómetros, aunque lo más normal es tener distancias de entorno a los 550 metros, más que suficiente para enlazar switches entre ellos.

Tal y como podéis ver, la distancia al utilizar fibra óptica, dependiendo del estándar que se utilice, supera los 500 metros sin problemas. La velocidad típica que se usan con la fibra óptica es de 1Gbps o 10Gbps, pero también tenemos velocidades de 25G, 40G e incluso 100G, ideal esto último para datacenters.

Coste del cableado con fibra óptica

Lo primero que debemos tener en cuenta, es que para conectar dos o más switches con fibra óptica, necesitaremos dos transceptores ópticos (uno en un switch, y otro transceptor en el toro switch) y el cableado correspondiente con fibra óptica. Lo más caro que podemos comprar son los transceptores de fibra monomodo, y es que pueden ser el doble de caros que los de fibra multimodo.

Dependiendo de la distancia que nos interese cubrir, deberemos optar por una versión u otra, monomodo o multimodo. Debemos recordar que fibras monomodo se usan para interconectar equipos a grandes distancias, pero los transceptores son claramente más caros. Por ejemplo, el estándar 1000BASE-LX es monomodo y permite distancias de hasta 10Km, por otra parte, el estándar 1000BASE-SX hace uso de fibra multimodo y permite distancias de hasta 550 metros.

Si comparamos los siguientes modelos:

• D-Link DEM‑431XT que usa el estándar 10GBASE‑SR con fibra MMF, el precio es de 260 euros.
• D-Link DEM‑432XT que usa el estándar 10GBase‑LR con fibra SMF, el precio es de unos 480 euros.

Aunque hay transceptores de marcas como 10GTek que son claramente más baratos que los anteriores, la diferencia de precio es de hasta un 50% mayor entre monomodo y multimodo. La versión en monomodo vale 36 euros, frente a la versión multimodo que vale 24 euros.

Respecto al propio cableado de fibra, los precios son bastante similares, lo más caro es el propio transceptor, una de las mejores webs para comprar cableado de fibra óptica es Cablematic, tienen también tranceptores de fibra óptica para comprarlo todo en la misma tienda, es de nuestras tiendas favoritas para comprar cableado de red.

Escalabilidad futura

Otro punto muy importante se basa en la posible necesidad futura de mejoras, tanto a nivel de velocidad como de puertos, entre otras cosas, por tanto, necesitamos pensar en cuál puede ser el objetivo a largo plazo y buscar la transición de enlaces de 1 Gbps a 10 Gbps o incluso 100 Gbps así como prever el número de dispositivos que podrían necesitar conectarse a la vez en el futuro.

Considerar switches con capacidades de gestión avanzada o implementar redes SDN (Software-Defined Networking) puede facilitar la expansión de la red sin comprometer la eficiencia. Todo esto deberemos pensarlo antes de iniciar cualquier configuración.

Tipos de conectores

La fibra óptica ha supuesto una gran revolución para las conexiones cableadas. Estas proporcionan una grandísima mejora con respecto a las redes previas. Pero esto no es algo que sea sencillo, ya que la fibra óptica puede ser un poco más complicada de manejar. Por otro lado, cuenta con más variaciones en cuanto al hardware, empezando por todos los conectores que se pueden encontrar en este tipo de cableado.

• Conector SC: Es probablemente el conector más utilizado y conocido dentro del cableado de fibra óptica. Cuenta con un diseño cuadrado y un mecanismo de bloqueo push-pull. En las redes de telecomunicaciones y televisión, es el cable más utilizado gracias a su rendimiento muy estable y de bajo coste.
• Conector ST: Es otro de los más populares. Es muy frecuente en redes campus, o sistemas de edificios corporativos e incluso zonas militares. Este utiliza un sistema de bloqueo de bayoneta, ofreciendo una conexión segura y que se adapta muy bien a las aplicaciones de diferentes nodos.
• Conector LC: Se trata de un conector con un diseño compacto, y donde de nuevo nos encontramos el sistema de bloqueo push-pull. En este caso, es perfecto para redes de alta densidad. Se utiliza de forma muy común en sistemas de transmisión de datos y telecomunicaciones. Siendo también un conector perfecto para los centros de datos.
• Conector FC: Se caracteriza por disponer de un mecanismo de bloqueo por rosca, haciéndolo más resistente a vibraciones. Por lo general se utiliza en aplicaciones de telecomunicaciones, mediciones e incluso en entornos de prueba gracias a la seguridad que ofrece con su sistema de bloqueo.
• Conector: MTP/MPO: Cuando hablamos de aplicaciones de alta densidad, este conector es perfecto para tal efecto. En estos casos, se requieren transmisiones de diferentes fibras simultáneas. De nuevo estamos ante un diseño más compacto, el cual puede disponer de entre 12 y 24 fibras en un solo conector de este tipo. Lo cual los hace perfectos para redes donde se necesita un alto rendimiento.
• Conector E2000: De nuevo tenemos un conector que se caracteriza por ser compacto, y con una tapa de protección contra el polvo y demás suciedad. Este es muy utilizado en el mundo de las telecomunicaciones o CATV. Pero también resulta muy útil para redes de alta velocidad.

Tal y como habéis visto, dependiendo de la distancia que nos interese cubrir y del presupuesto, deberemos elegir la fibra óptica monomodo o multimodo para realizar las conexiones entre los switches.

Necesidad de mantenimiento

Un punto importante, y que no todo el mundo habla, es que este tipo de conexiones necesitan un mantenimiento, no solo será instalarlo y listo, ya que muchos problemas pueden venir de ello. Vamos a hacer un repaso sobre esto:

• Pérdidas de señal: El polvo o la suciedad en el conector de fibra puede reducir la potencia de la señal óptica transmitida, lo que nos podría llevar a una reducción de velocidad sin conocer el motivo o incluso un corte de red.
• Reflejos de señal: La suciedad en los conectores también puede causar reflejos o «back reflections», lo que altera la calidad de la señal transmitida y puede afectar el rendimiento en aplicaciones de alta velocidad o distancias largas.
• Daño permanente: Si se utilizan conectores sucios o dañados repetidamente, puede causar desgaste en los conectores o incluso en los transceptores, lo que resultaría en la necesidad de reemplazar componentes más costosos. Esto, además, se puede producir de un momento a otro, por lo que podríamos quedarnos sin señal en una situación importante y no tener el material para reemplazarlo.

Esperemos que os haya quedado claro, si tenéis cualquier duda podéis dejarnos un comentario e intentaremos responderos.