波仔
📡 第一章 网络硬件通用基础知识
📄 一句话概括

SX 是 850 纳米跑多模，LX 是 1310 纳米跑单模；距离不是标称值，是一笔链路预算的账。 会算这笔账，才能在「这条链路到底能不能通」上不再靠猜。

📝 本节和前面几节的关系

上一节把铜缆讲到了千兆，这一节换介质。 光纤在本书里出现两次：这里的千兆光纤标准，与 01.05.03 的光纤本身。 这一节讲「标准怎么定距离」，那一节讲「光纤怎么选、怎么接」。

一、两个标准的分工

1000BASE-SX：850 纳米短波，用多模光纤（62.5／125 或 50／125）， 标称 550 米（50 微米芯）或 220 米（62.5 微米芯）。 1000BASE-LX：1310 纳米长波，用单模光纤，标称 5 公里（部分场景 10 公里）。

为什么短波只能跑多模、长波才能跑单模：单模芯径只有 9 微米，850 纳米的光斑太大，耦合不进去； 1310 纳米的光斑小，能塞进单模芯。

所以「多模／单模」不是光纤的档次，是芯径的物理尺寸（50／62.5 微米对 9 微米），配错了就是不通。

二、链路预算：一进一出的账

预算 ＝ 发光功率 － 接收灵敏度。例如 SX：－9.5 dBm 发、－17 dBm 收，预算 7.5 dB。

然后扣三样： ① 光纤损耗：多模 850 纳米约 3.0 dB/km，单模 1310 纳米约 0.4 dB/km。 ② 连接器：每个 0.5 dB，两端就是 1 dB；中间每加一个熔接点再加 0.1 dB。 ③ 工程余量：留 3 dB，应付老化、弯曲、端面脏污。

剩下的除以每公里损耗，就是账面距离。SX 账面能到 1.1 公里， 标准只保 550 米——因为多模还有模式色散，脉冲会展宽，距离越远越糊。

三、多模的两种芯径与 OM 等级

多模光纤按 ISO 11801 分 OM1 到 OM5：

等级 芯径 带宽（850 nm） 千兆能跑

OM1 62.5／125 200 MHz·km 220 米 OM2 50／125 500 MHz·km 550 米 OM3 50／125（优化） 1500 MHz·km 550 米（10G 可 300 米） OM4 50／125（优化） 3500 MHz·km 550 米（10G 可 400 米）

带宽乘距离是个常数：OM1 的 200 MHz·km 意味着跑 200 米只剩 1 GHz 带宽。 所以「多少米」不能脱离「什么等级」单独说。

四、光模块与连接器：现场最容易买错的两样

模块封装：SFP（千兆）、SFP+（万兆）、QSFP＋（40G）、QSFP28（100G）。 接头：LC 最常见（小方头，双芯），SC 是老式的方头。两头必须一致。

三个买错的典型： ① 波长不对。SX 模块配 LX 模块，光都发不到对方的接收窗口。 ② 单模模块配多模线。能发出去但收不到，或者距离极短才勉强通。 ③ 一头 LC 一头 SC。物理上插不进，只能加转接跳线，多两个接头多 1 dB。

所以采购光模块时，要报的是四件事：速率、波长、距离、接头。少一样都可能退不了货。

五、动手 Demo：SX 与 LX 的链路预算，账面距离与规格距离差在哪

这段把两个标准的账算出来：预算多少、扣掉什么、账面能到多远、规格只保多远。

cases = [(u"1000BASE-SX", -9.5, -17.0, 3.0),
         (u"1000BASE-LX", -9.5, -19.0, 0.4)]
for name, tx, rx, loss in cases:
    budget = tx - rx
    km = (budget - 1.0 - 3.0) / loss
    print(name, budget, km)

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
1000BASE-SX 与 LX 的链路预算，光纤能拉多远是算出来的
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**光纤距离不是「标称 550 米」这么简单，是一笔收支账：**
发光功率减去接收灵敏度，就是这条链路能损耗多少 dB（预算）；
再除以每公里的损耗，就是能拉多远。

  标准            波长与光纤       预算       每公里损耗     账面距离     规格保的距离
  ----------------------------------------------------------------------------------------
  1000BASE-SX     850 nm 多模      7.5 dB     3.0 dB         1.17 km      550 米
  1000BASE-LX     1310 nm 单模     9.5 dB     0.4 dB         13.75 km     5 公里

**两处扣减：**两端连接器各 0.5 dB，工程再留 3 dB 余量（老化、弯曲、灰尘）。

**账面 SX 能到 1 公里多，规格只保 550 米。**差在两处：
多模光纤有模式色散（不同路径的光走不同长度，脉冲会散开），
以及发光器的耦合差异。**所以规格书的距离永远是保守值，别拿账面数去施工。**

**单模账面 13 公里，规格只保 5 公里**：同理，厂家按最坏情况与长期可靠性取数。
芯径 9 微米只有一条传播路径，色散小到可以忽略，损耗也降到 0.4 dB/km；
代价是激光器贵、端面清洁要求高——脏了就是几个 dB 的事故。

账面的 1.17 公里与 13.75 公里都比规格大得多，这不是算错，是标准的保守。

SX 差在模式色散：多模里光走多条路径，走得远的晚到，脉冲一糊就判不出来。 LX 差在长期可靠性：厂家按最坏波长、最坏温度、最坏端面取数。

现场判据只有一条：按规格布线，别按账面。超过规格距离的链路，可能装上去当时能通， 半年后开始间歇丢包——那种故障查起来最费劲。

30 秒实验

  1. 找一条现成的光纤链路，量它的实际长度，按预算算还剩多少余量。
  2. 看一个光模块的标签：速率、波长、距离、接头各是什么。
  3. 算一下 10GBASE-LR（1310 单模，预算约 6.4 dB）能跑多远。

常见误区

  1. 把多模光纤当成「便宜的单模」。芯径差五倍，模块不能混用。
  2. 只算光纤损耗不算连接器。每个接头 0.5 dB，跳线一多就吃掉半条命。
  3. 不留余量。账面临界的链路，装上当天能通，三个月后开始掉包。
自测三问（点开对答案） 1. SX 与 LX 的区别是什么？ —— 850 纳米短波配多模，1310 纳米长波配单模。 2. 链路预算怎么算？ —— 发光功率减接收灵敏度，再扣光纤损耗、连接器损耗与工程余量。 3. 账面 1.17 公里，规格为什么只保 550 米？ —— 多模的模式色散会随距离累积，标准按最坏情况取保守值。

下一节：从「数据怎么摆到线上」转到「设备里有什么」，开始拆网络设备的构成要素。

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