Kampüs Omurga Fiber Tasarımı: Binalar Arası Güzergâh ve Lif Sayısı

Binalar arası fiber omurga, bir kampüs ağında değiştirmesi en zor parçadır. Switch’ler birkaç yılda bir yenilenir; toprağa gömülmüş bir kabloyu değiştirmek ise kazı, izin ve kesinti demektir. Fabrika, hastane, kampüs veya lojistik merkezinde yanlış seçilen lif sayısı ya da aynı hendekten geçen “yedekli” iki kablo, yıllarca taşınan bir risk olarak kalır. Aşağıda topolojiyi, güzergâh çeşitliliğini, lif sayısı hesabını, dış ortam kablo tiplerini ve bina girişini karar sırasıyla ele alıyoruz. OM3, OM4 ve OS2’nin temel karşılaştırması ayrı bir yazının konusu.

Kampüs omurgasında topoloji seçenekleri

Fiziksel kablo topolojisi ile mantıksal ağ topolojisi aynı şey değildir; ama birincisi ikincisinin sınırlarını çizer. Üç temel seçenek var:

Kurumsal ağlarda omurganın mantıksal yapısı genellikle hiyerarşik yıldızdır: her binanın dağıtım switch’i çekirdeğe iki uplink ile bağlanır. Fiziksel halka seçilse bile halkadaki lifler ek kutularında her binayı merkeze iki farklı yönden bağlayacak şekilde eklenir. Mantıksal ağ yıldız kalır ve döngü önleme protokollerine bağımlılık azalır. Çekirdek ve dağıtım katmanının mimari tercihleri için üç katmanlı ve collapsed core kampüs ağı yazısına bakabilirsiniz.

Kamera, bariyer ve çevre güvenliği gibi uygulamalarda halka mantıksal düzeyde de kullanılabilir; ancak bu ayrı bir tasarım problemidir ve kurumsal veri omurgasıyla aynı liflerde karıştırılmamalıdır. Karıştırılınca arıza ayıklaması zorlaşır.

Fiziksel güzergâh çeşitliliği ve tek nokta arızası

İki uplink’i aynı kablonun iki farklı lifinden geçirmek mantıksal yedeklilik sağlar, fiziksel yedeklilik sağlamaz. Bir kazı makinesi, kanal içinde bir yangın ya da bir kemirgen iki lifi birden keser. Sahada en sık gördüğümüz “yedekli” tasarım budur: konfigürasyonda iki port, LACP veya iki ayrı uplink; toprağın altında tek kablo. Tek kablo tek arıza noktasıdır. Gerçek yedeklilik için aranacak koşullar:

• Ayrı boru/kanal hatları: İki kablo aynı hendekte veya aynı boru demetinde ilerlememeli; mümkünse binanın farklı cephelerinden girmeli.
• Ayrı bina girişleri: Aynı giriş noktası ve aynı ek kutusu, güzergâh çeşitliliğini tek noktada sıfırlar.
• Ayrı sonlandırma noktaları: Merkezde iki kablo farklı ODF’lere veya en azından farklı panellere sonlandırılmalı, aktif tarafta da farklı switch’lere bağlanmalı.
• Ortak noktaların belgelenmesi: Köprü geçişi, demiryolu altı veya tek bir giriş kapısı gibi kaçınılmaz ortak noktalar risk olarak kaydedilmeli.

Her binaya çift güzergâh çekmek her zaman ekonomik değildir. Kararı binanın iş sürekliliği ihtiyacı belirler: üretim hattı veya veri merkezi barındıran bina çift güzergâhı hak eder; depo olarak kullanılan yardımcı bina tek güzergâh ve kablosuz yedekle idare edebilir.

Lif sayısı hesabı ve yedek lif payı: örnek

Lif sayısını “standart 12 lif” diye değil, bina bazında ihtiyaç listesinden hesaplayın. Aşağıdaki örnek hesap bir üretim binası için yöntemi gösterir; servis listesi her projede değişir.

Bu toplamın üzerine şu paylar eklenir:

1. Arıza ve onarım payı: Kablo içinde bir lif hasar gördüğünde hemen geçilecek boş lifler.
2. Yeni servis payı: İleride ayrılacak ağlar veya yeni bir kiracı/birim.
3. Paralel optik payı: 40G veya 100G’de bazı arayüzler (ör. SR4 tipi) dört verici ve dört alıcı lif, yani bağlantı başına 8 lif kullanır. Singlemode’da uzun mesafe arayüzlerinin çoğu dubleks çalışır; ancak breakout senaryoları paralel lif gerektirebilir.

Örnekte bugünkü 12 life eşit miktarda pay eklendiğinde 24 lif çıkar. Bu, standart 24 lifli kabloyu tam sınırda doldurur; binanın büyüme beklentisine göre 24 ile 48 lif arasında bilinçli bir seçim yapılır, kritik binalarda 48 lif genellikle daha güvenli tercihtir. Çift güzergâhlı tasarımda her iki kablo tüm kritik servisleri tek başına taşıyabilmelidir; hesabı her güzergâh için ayrı yapın. Kablo maliyeti, kazı, boru ve işçiliğin yanında küçük kalır. Lif kısmak tasarruf değildir.

Dış ortam fiber kablo tipleri

Dış ortam kablosu su, nem, sıcaklık değişimi, mekanik yük ve kemirgen gibi koşullara göre seçilir. Başlıca yapılar:

Metal zırhlı kablolar bina girişinde telekomünikasyon bağlama ağına bağlanır; ayrıntılar telekomünikasyon topraklama ve bağlama yazısında. Yıldırım riskinin yüksek olduğu açık sahalarda dielektrik kablo, binalar arasında galvanik ayrımı korumanın en kolay yoludur.

Güzergâhta ayrıca şunlara bakılır: koruyucu boru (ör. HDPE) ve içinde alt borular, belirli aralıklarla ve yön değişimlerinde ek-çekme rögarları, boru üstünde uyarı bandı, üreticinin izin verdiği azami çekme kuvveti ve minimum bükülme yarıçapı (çekme sırasında ve kurulum sonrası için farklı değerler verilir). Çekim sırasında aşılan çekme kuvveti, kabloda o gün görünmeyen ama ileride artan kayıp olarak geri döner. Boş alt boru bırakmak, ikinci kabloyu kazısız çekmenin en ucuz yoludur.

Bina girişi, ek kutusu ve sonlandırma

Dış ortam kabloları bina içi yangın sınıflandırması gereksinimlerini çoğunlukla karşılamaz. Avrupa’da ve Türkiye’de bina içi kablolar, AB Yapı Malzemeleri Tüzüğü (CPR, 305/2011) ve buna uyumlu ulusal düzenleme kapsamında yangına tepki sınıfı taşır; projede istenen sınıf yangın mevzuatı ve şartnameye göre belirlenir. İki yol var:

• Giriş noktasında geçiş: Dış ortam kablosu bina girişine yakın bir ek kutusunda veya giriş panelinde sonlandırılır, bina içinde uygun yangın sınıfında iç ortam kablosuyla devam edilir.
• İç-dış ortam kablosu: Kablo iki ortamın gereksinimini de karşılıyorsa ek yapmadan sistem odasına kadar çekilebilir; ek noktası ve kayıp sayısı azalır.

Sonlandırmada fabrika konnektörlü pigtail’lerin füzyon ekle eklenmesi kurumsal projelerde standart yöntemdir. Ekler ODF’de veya ek kasetli fiber patch panelde düzenli saklanır; her kasetin hangi kablo ve lif aralığına ait olduğu etiketlenir. Konnektör tipi ve cila seçimi için fiber konnektör seçimi yazısına, kurulum sonrası kabul ölçümleri ve kayıp bütçesi hesabı için fiber optik test ve OTDR yazısına bakabilirsiniz. Omurga hatlarında hem OLTS hem OTDR ölçümü isteyin; ek noktaları ve olası bükülmeler kayda geçer, yıllar sonra arıza ararken elinizde referans iz olur.

Gelecekteki hız artışları için hazırlık

Omurga kablosu, üzerinden geçecek birkaç nesil arayüzü taşıyacak şekilde seçilir. IEEE 802.3 arayüzlerinin erişim mesafeleri hız arttıkça multimode fiberde belirgin biçimde kısalır: 10GBASE-SR OM3’te 300 m, OM4’te 400 m’ye kadar tanımlıyken, 40GBASE-SR4’te bu mesafe OM3 için 100 m, OM4 için 150 m; 100GBASE-SR4’te ise OM3 için 70 m, OM4 için 100 m’dir. Singlemode tarafında 10GBASE-LR ve 100GBASE-LR4 gibi arayüzler 10 km’ye kadar tanımlıdır. Fark açık. ITU-T G.652 uyumlu singlemode fiberin ayrıntılı özellikleri ITU-T G.652 tavsiyesinde yer alır.

Binalar arası yeni omurgada pratik kurallar:

• Yeni güzergâhlarda OS2 singlemode esas alınır; mevcut multimode hatlar mesafe yeterliyse korunabilir.
• Kritik binalarda lif sayısı, bir sonraki hız geçişinde paralel optik veya ek servis gereksinimini karşılayacak şekilde belirlenir.
• Boş alt boru ve rögar kapasitesi ikinci kablo için bırakılır.
• Lif atama tablosu, OTDR izleri ve güzergâh çizimleri as-built olarak saklanır.

Omurga tasarım karar tablosu

Kampüs omurgası, aktif ağ mimarisi ve fiziksel altyapıyla birlikte tasarlandığında anlam kazanır. Mimari ve yedeklilik kararları için kurumsal network danışmanlığı, güzergâh, çekim ve sonlandırma uygulaması için yapısal kablolama ve zayıf akım altyapısı hizmet sayfalarımızı inceleyebilirsiniz.

Sık sorulan sorular

Binalar arası omurgada multimode mu singlemode mu kullanılmalı?

Kampüs mesafelerinde varsayılan tercih OS2 singlemode fiberdir. Multimode fiberde 10G ve üzeri hızlarda erişim mesafesi birkaç yüz metreyle sınırlıdır ve hız arttıkça kısalır; singlemode aynı kabloyla gelecekteki 25G, 100G ve üzeri arayüzleri kilometre mertebesinde destekler. Mevcut multimode altyapı korunacaksa yeni güzergâhlarda singlemode eklemek en esnek yoldur.

Halka topoloji kurumsal kampüste ne zaman mantıklıdır?

Binalar bir çevre yolu boyunca diziliyse ve her binaya merkezden ayrı iki güzergâh çekmek pahalıysa, fiziksel halka iki yönlü erişim sağlar. Mantıksal tasarım ise çoğunlukla yine yıldızdır: halkadaki lifler her binayı merkeze iki farklı yönden bağlayacak şekilde eklenir.

Yedek lif payı ne kadar olmalı?

Sabit bir oranla değil, ihtiyaç listesiyle hesaplayın: bugün kullanılan lifleri, planlanan servisleri ve paralel optik ihtiyacını toplayın, sonra kablo değişiminin maliyetini ve süresini düşünerek bir üst standart lif sayısına çıkın. Kazı ve çekim işçiliği lif sayısından çok daha pahalı olduğu için yüksek pay çoğu zaman ekonomiktir.

Dış ortam fiber kablo bina içinde ne kadar ilerleyebilir?

Dış ortam kabloları genellikle bina içi yangın sınıflandırması gereksinimlerini karşılamaz. Bu yüzden bina girişinde bir ek kutusu veya giriş paneliyle iç ortam ya da iç-dış ortam kablosuna geçilir. İzin verilen mesafe ve kablo sınıfı yerel yangın mevzuatına ve proje şartnamesine göre belirlenir.