Оптоволоконный интернет: что это, для чего нужен и чем оптический кабель лучше старой витой пары?

Всем привет! Электричество – это всего лишь один из возможных носителей сигнала в компьютерных сетях. Распространяться сигнал может с помощью радиоволн, света и электрических импульсов по медным проводникам. Чтобы передавать световой импульс, нужно использовать светопроводящую среду, которой стало оптическое волокно. Благодаря оптоволокну передача данных вышла на новый уровень в развитии сетевой инфраструктуры. В рамках статьи можно найти ответ на главный вопрос, что такое оптоволоконный интернет.

Если говорить совсем просто, оптоволоконный интернет – это подключение, где данные от провайдера идут не по медному телефонному кабелю и не по обычной витой паре на всей трассе, а по тонкому стеклянному волокну в виде световых импульсов. Для пользователя это обычно означает более высокую скорость, стабильный пинг, меньшую зависимость от электромагнитных помех и большой запас на будущее. Но важно понимать: сама оптика может доходить прямо до квартиры, только до подъезда или только до узла провайдера. Поэтому под словом «оптоволокно» у разных провайдеров иногда скрываются разные схемы подключения.

СОВЕТ! Если вам станет мало данной статьи, то у нас есть еще два разбора от нашего Бородача – смотрим тут и тут.

Что такое оптоволокно

На нашем портале есть отдельная статья по оптоволокну от Блондинки.

«Световод» или «оптоволокно» – типичная нитевидная структура, состоящая из стеклянных или пластиковых материалов, позволяющая передавать свет на огромные расстояния. Здесь важно поправить один популярный миф: скорость света не «безгранична», а в оптическом волокне свет распространяется медленнее, чем в вакууме. Но для сетей главное не это, а малое затухание, высокая помехоустойчивость и возможность передавать огромные объемы данных на большие расстояния.

Если сравнивать с медью, то сигнал в витой паре тоже распространяется очень быстро, поэтому дело не в том, что «электроны медленные». Главная разница в другом: медный кабель сильнее ограничен расстоянием, чувствительнее к наводкам и хуже масштабируется на очень большие скорости и протяженные линии. Оптика не проводит электрический ток, не боится электромагнитных помех и подходит для магистралей, районных сетей, дата-центров и подключения домов. Поэтому провайдеры активно используют именно волоконно-оптические линии там, где раньше применялись медные решения.

Собранный вкупе пучок световодов под одну оболочку именуют «волоконно-оптическим кабелем». Сеть из таких кабелей именуют «волоконно-оптическими линиями связи» (ВОЛС). На ВОЛС давно перешли магистральные и канальные провайдеры, а также многие провайдеры «последней мили». Последние монтируют и обслуживают сети по городам, районам, поселкам и многоквартирным домам. После прокладки кабелей и настройки сетевого оборудования вы можете воспользоваться услугами, а «интернет по оптоволокну» в разы улучшит связь и скорость интернета по сравнению со старыми медными линиями.

На практике встречаются разные схемы. FTTH – когда оптика приходит прямо в квартиру или дом. FTTB – когда оптика приходит в здание, а дальше по квартирам интернет раздается по витой паре. FTTC/FTTN – когда оптика доходит до уличного шкафа или узла, а последний участок может быть медным. Для пользователя самая «чистая» схема – FTTH, потому что оптическая линия приходит прямо к нему. Но и FTTB в многоэтажках часто дает нормальные скорости, если оборудование провайдера свежее и сеть не перегружена.

Из чего состоит

Стекловолокно имеет прозрачный сердечник, внутри которого проходит свет, и оболочку с другим коэффициентом преломления. Благодаря этому световой сигнал удерживается внутри волокна и доходит до адресата с минимальными потерями. В бытовых объяснениях оболочку иногда называют демпфером, но правильнее говорить именно про оптическую оболочку и защитные слои кабеля.

Сердечник или ядро оптоволокна чаще всего делают из кварцевого стекла. В некоторых вариантах используют пластиковое волокно, но в провайдерских и магистральных сетях обычно речь идет именно о стеклянном оптическом волокне. Характеристики данного материала после изготовления:

• Высокая светопроницаемость.
• Низкое затухание сигнала на больших расстояниях.
• Устойчивость к электромагнитным помехам.
• Небольшой вес и малый диаметр по сравнению с медными кабелями большой емкости.
• Хорошая работа при правильной прокладке и соблюдении радиуса изгиба.

В некоторых случаях внешней оболочкой может выступать пластик, полиэтилен, негорючий материал для помещений или более прочная защита для улицы. Но с более детальной информацией о том, из чего сделан конкретный волоконный кабель, лучше ознакомиться во время приобретения самого провода для интернета.

Оптическое волокно нельзя грубо перегибать, прижимать мебелью, завязывать узлом или резко тянуть. Внешне кабель может выглядеть целым, но внутри волокно уже будет повреждено, и интернет начнет пропадать или полностью исчезнет. Если провайдер завел оптику в квартиру, не пытайтесь самостоятельно укорачивать, скручивать или сращивать такой кабель. Для работы с ним нужны специальные инструменты, коннекторы и часто сварочный аппарат.

Виды

Оптические волокна и сооруженные из них кабели различают по виду и назначению:

1. Одномодовые – стекловолоконные нити передают один основной режим распространения света. Сердечник обычно около 8-10 мкм. У такого волокна меньше затухание и дисперсия на больших расстояниях, поэтому оно хорошо подходит для магистралей, городских линий и домашнего FTTH/GPON-подключения.
2. Многомодовые – оптоволоконные нити имеют более крупный сердечник, чаще 50 или 62,5 мкм. По ним распространяется несколько мод, из-за чего на больших расстояниях сигнал быстрее «размазывается». Зато такое волокно удобно на коротких участках, например внутри зданий, серверных и дата-центров.

Одномодовые кабели используются в магистралях и каналах внутригородского, междугороднего, межгосударственного и межконтинентального назначения. Благодаря дальности передачи сигнала и достаточной пропускной способности их используют там, где важна надежность линии и непрерывность связи. Именно одномодовое волокно чаще всего применяется и в современных PON-сетях, когда оптика приходит к дому или квартире.

В домашних подключениях часто встречаются технологии GPON, EPON, XG-PON и XGS-PON. GPON широко используется у провайдеров и позволяет передавать интернет, IPTV и телефонию по одному волокну через пассивные оптические разветвители. XGS-PON – более современный вариант с более высокой скоростью в обе стороны, но его доступность зависит от провайдера и оборудования в вашем районе. Для обычного пользователя все это обычно выглядит проще: в квартиру приходит тонкий оптический кабель, он подключается к ONT-терминалу, а уже от него интернет раздается по LAN и Wi-Fi.

Многомодовые кабели используют для связки устройств внутри помещений, на разных этажах, между стойками, серверными или корпусами, если расстояние укладывается в возможности выбранного стандарта. Такое оптоволокно – частый гость в линиях связи центров обработки данных. В квартиру многомодовое волокно обычно не заводят, потому что для сетей доступа провайдеров чаще подходит одномодовая оптика.

Классификация

Для построения интернет-сетей используются волоконно-оптические кабели, классифицируемые:

1. OS1 – одномодовый кабель, чаще для внутренних линий.
2. OS2 – одномодовый кабель для больших расстояний и наружных линий, именно он часто встречается в современных оптических сетях доступа.
3. OM1 – многомодовый кабель с сердечником 62,5 мкм.
4. OM2 – многомодовый кабель с сердечником 50 мкм.
5. OM3 – многомодовый высокоскоростной кабель с сердечником 50 мкм.
6. OM4 – многомодовый оптимизированный кабель с сердечником 50 мкм.
7. OM5 – многомодовый широкополосный кабель для коротких высокоскоростных линий с несколькими длинами волн.

Многоэтажные дома к оптоволоконному интернету чаще всего подключают не OM3 и OM4, а одномодовым волокном, особенно если речь идет о FTTH/GPON. OM3 и OM4 чаще нужны для коротких высокоскоростных линий внутри зданий и дата-центров, где расстояния небольшие, а скорость между оборудованием высокая.

Запомнить можно так: OS1/OS2 – это одномодовая оптика для больших расстояний, а OM1-OM5 – многомодовая оптика для более коротких участков. Для квартиры и частного дома пользователь обычно не выбирает класс волокна сам – это делает провайдер. А вот если вы строите сеть в офисе, серверной или между зданиями, тип волокна уже становится важным. Ошибка в выборе может привести к тому, что нужная скорость на нужном расстоянии просто не заработает.

Сравнение оптоволокна и витой пары

Ethernet-кабель, который повсеместно используется для разведения проводной локальной сети, состоит из медных проводников. Полностью отказаться от витой пары провайдеры и пользователи не могут – по сравнению с LAN-кабелем, оптоволоконный кабель сложнее оконцевать и он боится грубых изгибов. Поэтому обычный медный патч-корд до сих пор успешно применяется в сетевой инфраструктуре, особенно в домашних и офисных решениях.

Советую еще более детально почитать про витую пару. Ну и конечно же про Wi-Fi.

Простой пример: провайдер может завести оптику до квартиры, но ваш компьютер, телевизор и приставка все равно будут подключаться к роутеру обычным Ethernet-кабелем или по Wi-Fi. Это нормально. Оптика отвечает за быстрый и стабильный канал до провайдера, а внутри квартиры удобнее использовать привычные LAN-порты и беспроводную сеть. В редких случаях оптику тянут прямо до серверного оборудования, но дома это почти никогда не нужно.

Но что касается характеристик самого кабеля, вот наглядная таблица.

Что касается внешних воздействий, то правильно подобранное и подключенное оптоволокно:

• Не боится электромагнитных наводок.
• Не проводит электрический ток между оборудованием.
• Подходит для больших расстояний.
• Сложнее поддается незаметному прослушиванию, чем медная линия.
• Может иметь защитную оболочку для улицы, помещений, канализации или подвеса.

Нельзя говорить, что любое оптоволокно вообще не боится огня, влаги, кислот или перепадов температуры. Устойчивость зависит не только от самого стеклянного волокна, но и от внешней оболочки кабеля, брони, гидрофобного заполнителя и условий прокладки. Один кабель рассчитан для помещения, другой – для улицы, третий – для канализации или подвеса. Поэтому при покупке или проектировании всегда смотрите назначение кабеля, а не только слово «оптика».

Преимущества

То, что ВОЛС – это сети нового поколения, спорить никто не станет. Витая пара все еще нужна и используется по назначению в некоторых участках сети. Но то, что на магистралях и в сетях доступа оптика занимает ключевое место – это очевидный факт. И вот тому подтверждение:

1. Оптика позволяет передавать данные на большие расстояния с меньшими потерями, чем медные линии.
2. Внешние электромагнитные помехи почти не влияют на сигнал, проходящий в волокне.
3. Кабель не создает электрической связи между зданиями и оборудованием, что полезно при грозах и разнице потенциалов.
4. У оптических сетей большой запас по скорости: провайдер может обновлять оборудование, не всегда меняя сам кабель.
5. Оптика хорошо подходит для интернета, IPTV, телефонии, видеонаблюдения, дата-центров и магистральных линий.

Для обычного пользователя главное преимущество чаще всего не в красивом слове «оптоволокно», а в стабильности. Если линия сделана нормально, интернет меньше зависит от длины медного участка, старого телефонного кабеля и помех в доме. На оптике проще получить высокие тарифы, стабильный пинг и нормальную работу нескольких устройств одновременно. Например, один человек смотрит онлайн-кино, второй играет, третий работает по видеосвязи, а роутер при этом не упирается в старую линию провайдера.

К сожалению, оптика – не идеальный продукт, и вот ее отрицательные стороны:

1. Волокна состоят из гибкого стекла. А любое стекло не любит грубых перегибов и может повредиться при неправильном обращении. Для «лечения» понадобятся знания и специальный сварочный аппарат, помогающий восстановить волокна. Иногда повреждение кабеля может спровоцировать полную его замену на участке.
2. Для соединения с оптоволоконной линией нужно специальное оборудование. Если оптоволокно заводится в дом, понадобится оптическая розетка, ONT/ONU-терминал, роутер с PON-портом, SFP-модуль или другое оборудование, которое выдает провайдер.
3. Самостоятельно перенести оптическую розетку или удлинить кабель сложнее, чем переставить обычный Ethernet-патч-корд.

Увидеть, как в обычный домашний компьютер напрямую заводят оптоволокно, можно, но это большая редкость. Для этого понадобится сетевая карта с SFP/SFP+ портом, подходящий оптический модуль и согласование с оборудованием провайдера. Если речь идет о PON-подключении, обычный SFP-модуль не заменит ONT просто так, потому что провайдер обычно привязывает абонентское оборудование и использует свои параметры авторизации.

Поэтому для дома самый практичный вариант – не тащить оптику прямо в системный блок, а использовать схему с ONT или роутером с оптическим входом. Оптический кабель приходит в терминал, терминал превращает сигнал в обычный Ethernet, а дальше ваш роутер раздает интернет по Wi-Fi и LAN. Это проще, надежнее и понятнее для пользователя. Если сломается компьютер, интернет не пропадет у всех остальных устройств.

Практичный способ завода оптоволокна в квартиру – гибридный. От провайдера заводится оптоволоконный кабель в дом или квартиру, через специальную розетку, ONT-терминал и роутер предоставляется доступ в интернет. А домашний роутер раздает для всех устройств в локальной сети интернет через Wi-Fi и кабели витой пары.

ONT и роутер – это не всегда одно и то же. ONT принимает оптический сигнал провайдера и превращает его в обычную сеть Ethernet. Роутер уже раздает интернет по Wi-Fi, создает домашнюю сеть, выдает IP-адреса и защищает устройства через NAT и брандмауэр. Иногда провайдер выдает устройство «два в одном»: там сразу есть оптический вход, LAN-порты и Wi-Fi. Но если Wi-Fi у такого устройства слабый, можно оставить его как терминал и подключить свой хороший роутер.

Как подключают оптоволоконный интернет в квартиру

Обычно все начинается с заявки провайдеру. Специалист проверяет, есть ли техническая возможность подключения по вашему адресу, после чего назначается монтаж. В квартиру заводят тонкий оптический кабель, ставят оптическую розетку или сразу подключают кабель к ONT. Потом мастер активирует оборудование на стороне провайдера и проверяет доступ в интернет.

• Провайдер проверяет возможность подключения по адресу.
• Монтажник заводит оптический кабель в квартиру или дом.
• Ставится оптическая розетка или сразу подключается ONT/ONU.
• Терминал регистрируется в сети провайдера.
• От ONT кабель идет в роутер или в совмещенное устройство с Wi-Fi.
• Пользователь подключает телефоны, компьютеры, телевизоры и другие устройства.

Самостоятельно покупать ONT без согласования с провайдером не всегда имеет смысл. В PON-сетях оборудование часто регистрируется по серийному номеру, LOID, паролю или другим параметрам. Даже если разъем подошел, терминал может не выйти в сеть без привязки. Поэтому перед покупкой своего роутера с PON-портом лучше уточнить у провайдера, разрешает ли он использовать абонентское оборудование пользователя.

На что смотреть при выборе тарифа

Само наличие оптики не гарантирует, что все устройства дома будут получать заявленную скорость. Если провайдер дает 500 Мбит/с или 1 Гбит/с, ваш роутер, кабели и Wi-Fi тоже должны это переварить. Старый роутер с портами 100 Мбит/с будет резать скорость, даже если оптика отличная. А по Wi-Fi скорость зависит от стандарта, диапазона, помех, расстояния и возможностей смартфона или ноутбука.

• Для тарифов выше 100 Мбит/с роутер должен иметь гигабитные WAN и LAN-порты.
• Для хорошей скорости по Wi-Fi желательно использовать диапазон 5 ГГц или Wi-Fi 6/7, если устройства поддерживают.
• Для стационарного ПК, телевизора и приставки лучше использовать кабель, если есть возможность.
• Если квартира большая, может понадобиться Mesh-система или дополнительные точки доступа.
• Скорость лучше проверять по кабелю напрямую от роутера, а не только по Wi-Fi.

Если после перехода на оптику скорость не выросла, сначала проверьте не провайдера, а домашнее оборудование. Посмотрите, гигабитные ли порты у роутера, каким кабелем подключен компьютер и к какому диапазону Wi-Fi подключен телефон. Очень часто проблема не в оптической линии, а в старом роутере, плохом кабеле или подключении к сети 2,4 ГГц. Оптика дает хороший входящий канал, но внутри квартиры его еще нужно правильно раздать.

FAQ для новичков

Оптоволокно и Wi-Fi – это одно и то же?
Нет. Оптоволокно – это способ доставить интернет от провайдера до дома или квартиры по кабелю. Wi-Fi – это беспроводная сеть внутри дома. У вас может быть оптоволоконный интернет, а телефон все равно будет подключаться к роутеру по Wi-Fi.

 

Что лучше: оптика до квартиры или оптика до подъезда?
Оптика до квартиры обычно лучше с точки зрения запаса на будущее и качества линии. Но хорошая схема FTTB, где оптика приходит в дом, а дальше идет качественная витая пара, тоже может работать отлично. Главное – состояние оборудования провайдера, качество монтажа и нормальный домашний роутер.

 

Можно ли самому обжать оптоволокно как витую пару?
В домашних условиях – практически нет. Витую пару можно обжать коннектором RJ-45 с помощью кримпера, а с оптикой нужны другие инструменты, аккуратная зачистка, коннекторы, измерение уровня сигнала и часто сварка. Лучше доверить это монтажнику провайдера.

 

Почему оптический кабель такой тонкий, но дает большую скорость?
Потому что данные передаются световыми импульсами по стеклянному волокну, а не электрическим сигналом по меди. У оптики меньше затухание на больших расстояниях и большой частотный ресурс. Поэтому тонкий кабель может передавать огромные объемы данных.

 

Нужно ли покупать специальный роутер для оптоволокна?
Зависит от схемы провайдера. Если вам выдали ONT с обычным Ethernet-выходом, можно подключить почти любой подходящий роутер с WAN-портом. Если провайдер заводит PON прямо в роутер, нужно устройство с совместимым оптическим портом и поддержкой параметров провайдера. Перед покупкой своего оборудования лучше уточнить совместимость в техподдержке.

Видео

YouTube