万兆光纤内网的初体验

为啥要折腾

家里在装宽带时,为了更美观让电信师傅把光纤拉到了餐厅的吊顶上面,然后再通过网线拉到两个房间。但从去年开始,预埋的网线可能是因为质量问题,无法达到千兆满速,有时甚至从NAS上拷贝文件,还不如外网下载快…… 所以寻思优化内网质量,初步方案有两个:2.5G网线方案、10G万兆光纤方案。

2.5G内网方案

这个方案比较简单自然,因为我的NAS有两个2.5G网口,支持链路聚合;工作用的小主机,也有几个2.5G网口,瓶颈其实是在网线和交换机上。

网线比较简单,为了布线方便,直接购买了山泽的超细铜线: https://item.jd.com/3109393.html 走墙角的话,几乎可以做到隐形效果。

交换机就纠结了,最便宜的水星五口2.5G交换机,也要118块,不支持国补 (https://item.jd.com/100119130137.html);而4*2.5G + 2*万兆光口,支持 VLAN、端口聚合、网管交换机的水星 SE106 Pro,国补后也在 120+ 左右,这不是逼着人上光纤方案嘛?

万兆光纤方案

SFP+传输介质选择

首先遇到的问题是 SFP+ 是什么东西?

名称 SFP+高速线缆 10GBASE-T电口模块 SFP+光模块
传输介质 双绞线 双绞线 光缆
连接器类型 一体化 RJ45 LC
传输距离 7m 30m 大于100m
布线系统 铜缆布线 光缆布线
传输速率 10Gbps 10Gbps 10Gbps
  • SFP+高速线缆只有7m,不满足需求直接淘汰。
  • 万兆电口有UP主反映,发热量巨大,稳定性差。
  • 基本锁定 SFP+ 光模块方案。

光线缆

分为三种:

  • AOC光线缆:光模块和光纤一体化,定长,两端为光收发器,短距离可替代光模块和光纤。
  • 光跳线:一定长度的光纤搭配光连接器构成,需搭配匹配的光模块。
  • 尾纤:一端有连接头,另一端是光缆纤芯的断头,需通过熔接和其他光缆纤芯相连。

家庭内部一般推荐选择AOC光线缆,简单、可靠,不需要考虑连接器、光模块、单模多模这些复杂参数。

光纤类型

光纤按传输模式分为单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。光以一特定的入射角度射入光纤,在光纤和包层间发生全发射,当直径较小时,只允许一个方向的光通过,即为单模光纤;当光纤直径较大时,可以允许光以多个入射角射入并传播,此时就称为多模光纤。

一般来说,单模光纤纤芯更细,干扰更小,支持更长距离和更高带宽,但对激光器要求更高,总体成本更高;多模光纤光源成本低、功耗小,适合短距离高速传输。

AOC光线缆中,多模光纤(OM3/OM4/OM5)占大多数,成本低,功耗小,适合家庭这种短距离互联。

闲鱼二手市场,Finisar 菲尼萨 AOC 万兆光纤线,7米的价格在 10元左右。京东主流品牌则在 100元出头。

可以根据线缆的颜色分辨不同类型的光纤。

光纤类型 标准外皮颜色 典型应用场景
单模光纤 (SMF) 黄色 长距离传输(如城域网、骨干网)
多模光纤 (OM1) 橙色 短距离(≤ 1Gb/s,传输距离约275米)
多模光纤 (OM2) 橙色 短距离(≤ 10Gb/s,传输距离约550米)
多模光纤 (OM3) 水蓝色 高速短距(10G/40G/100G,传输距离300米)
多模光纤 (OM4) 紫色 超高速短距(40G/100G/400G,传输距离550米)
多模光纤 (OM5) 青柠绿 多波长复用(SWDM,支持400G/800G)
特种光纤 黑色/其他 抗弯曲、耐高温等特殊场景

光模块连接器

如果选择光跳线方案,需要考虑光模块和连接器。

一、按物理结构分类(连接器类型)

不同连接器主要在尺寸、锁定机制、适用场景上存在差异:

连接器类型 特点 适用场景 常见端面类型
FC - 金属套圈,螺纹旋转锁定
- 高稳定性,抗振动
电信网络、单模长距离传输 PC / APC
ST - 卡口式锁定(类似BNC接头)
- 常用于多模光纤
旧式局域网、监控系统 PC
SC - 方型插拔式,推拉锁定
- 结构简单,易插拔
数据通信、PON网络 PC / APC / UPC
LC - 小型化设计(SC的一半尺寸)
- 高密度连接
数据中心、高密度布线(如SFP模块) UPC / APC
MTRJ - 双芯一体式(收发一体)
- 塑料材质,紧凑设计
短距离多模通信(如企业网) PC

关键区别

  • 尺寸:LC < SC < FC ≈ ST < MTRJ(双芯)。
  • 锁定方式:FC(螺纹) vs. ST(卡口) vs. SC/LC(插拔) vs. MTRJ(卡扣)。
  • 密度:LC > SC > MTRJ > ST > FC。

二、按端面研磨方式分类

端面研磨方式直接影响反射损耗(回波损耗),需根据场景选择:

端面类型 特点 反射损耗 颜色标识 适用场景
PC - 球面研磨
- 较早的标准
~ -40 dB 蓝色/米色 普通多模光纤(OM1/OM2)
UPC - 超物理接触(更精细的球面研磨)
- 低反射
~ -55 dB 蓝色 高速单模/多模(OM3/OM4)
APC - 8°斜面研磨
- 反射光从纤芯逸出,回损最低
~ -65 dB 绿色 高要求单模(如CATV、5G)

关键区别

  • 反射损耗:APC > UPC > PC(数值越小,反射越少)。
  • 颜色标识:APC端面通常为绿色,UPC为蓝色,PC为米色或黑色。
  • 兼容性:APC与UPC/PC端面不能混接(斜面与平面不匹配)。

三、连接器与端面组合的典型应用

  1. FC/APC:单模长距离传输(如光纤到户FTTH)。
  2. LC/UPC:数据中心高速模块(100G/400G光模块)。
  3. SC/APC:广电网络(CATV)或5G前传网络。
  4. ST/PC:旧式监控系统或多模局域网。

家庭一般选择 SC大方口、LC小方口,这两种接头的光模块也最便宜,闲鱼上直接选购即可。

万兆交换机

下篇继续。