Növelje Gigabites hálózati teljesítményét: 1000BASE SFP

 

Miért érdekel még valakit a Gigabit 2025-ben?

 

Nézd, a 10G és 25G modulok uralják az új adatközpont-építéseket. Ez nyilvánvaló. De itt van az, amit a szaksajtó senki sem akar elismerni: a gigabites SFP-k nem vezetnek sehova.

Az örökölt infrastruktúra továbbra is fennmarad. Az egyetemi hálózatokhoz, ipari vezérlőrendszerekhez, felügyeleti gerinchálózatokhoz{1}}ezekhez a környezetekhez nincs szükség 10 gigára. Kell nekikmegbízhatókoncert. Ha pedig egy 3 km-re lévő, hat IP-kamerának és egy ajtóbeléptető vezérlőnek otthont adó épületet száloptikával üzemeltet, akkor 4x annyi pénzt költeni 10 GBASE-LR optikára, ami rossz tervezés.

A közgazdaságtan másként működik a hiperskálán kívül. Egy 1000BASE-LX modul ára 15-25 dollárba kerül, jó hírű külső gyártóktól. A 10G megfelelője? Még mindig 60-80 dollár a hasonló eléréshez. Szorozzon 200 porton, és hirtelen ez számít.

 

Változatok, amelyekkel valóban találkozni fog

 

1000BASE-SX: A munkaló, amelyre senki sem gondol

850 nm hullámhossz. Csak multimódusú optikai szál. A maximális hatótávolság valahol 220 és 550 méter között van a szálminőségtől függően-Az OM1 a rövidebbet, az OM3/OM4 pedig a felső határ felé tolja el.

Láttam hálózati diagramokat, ahol valaki SX-modulokat írt elő egy 400 méteres futáshoz régi 62,5 μm-es szálon, majd azon töprengett, hogy miért kaptak CRC-hibákat. A matek nem működik. A modális sávszélesség számít. Egy 160 MHz·km-es szál nem viszi tisztán a gigabitet 220 méteren túl, bármilyen jó az optikája.

Az SX épületek belsejébe tartozik. Felszálló csatlakozók. Adatcsarnok kereszt-csatlakozik. Bárhol, ahol 300 méter alatt van a megfelelő optikai szálon, ez a kézenfekvő választás-olcsóbb, mint az LX, és az adási teljesítmény nem fogja túlhajtani a rövidtávú vevőket.

 

 

1000BASE-LX: Ahol a dolgok érdekessé válnak

1310 nm. Egymódusú és többmódusú módban is működik, bár a többmódú használati esetnek vannak kifogásai, amelyekre kitérek.

9 μm-es egymódusú üzemmódban megbízhatóan eléri a 10 km-t. A szabvány szerint 5 km, de a gyártók rutinszerűen 10 km-t vagy annál többet adnak meg, mivel a link-költségvetési számítások szerint -9 dBm körüli átvitelt, -20 dBm körüli vételi érzékenységet jelent, ez 11 dB, ha mínusz csatlakozóveszteséggel és nagyjából 0,35 dB/km-es szálcsillapítással kell játszani. Rengeteg árrés.

A több módú helyzet furcsább. Tetudfuttassa az LX-et 62,5 μm vagy 50 μm szálon. Az emberek csinálják. De a lézeres indítási feltétel egy úgynevezett differenciális üzemmód késleltetést hoz létre,{4}}a fény több úton halad át a szálmagon, és kissé eltérő időpontokban érkezik meg a vevőhöz. 300 méter felett üzemmód-kondicionáló patch kábelekre van szükség, hogy az indítást elterjessze az üvegszál modális szerkezetében. A legtöbb ember ezt nem tudja. A legtöbben azt sem tudják, hogy a 400 méteres multimódusú LX-kapcsolatukon miért vannak időszakos bithibák.

 

A kiterjesztett{0}}elérési változatok

Az 1000BASE-EX 40 km-t tesz meg egymódusú. 1000BASE-A ZX 70-80 km-t, néha 100 km-t tesz meg prémium szálas szál segítségével. Ezek 1550 nm-es hullámhosszt használnak, ahol a szál csillapítása nagyjából 0,2 dB/km-re esik.

Az IEEE sem{0}}szabványosított. Ezek olyan szállítói megvalósítások, amelyek de facto szabványokká váltak a piaci bevezetés révén,{2}}eredetileg a Cisco specifikációi, amelyeket mindenki más másolt le. Jól működik. Csak tudd, hogy az egyik gyártó "ZX"-ének optikai paraméterei kissé eltérhetnek, mint egy másik gyártótól származó "ZX"-nek. Ellenőrizze az adatlapokat. Egyezze meg a linkköltségkeretét.

 

 

BiDi: Amikor csak egy szál van

 

A kétirányú SFP-k megérdemlik a saját szakaszt, mert egy valós problémát oldanak meg, és egyformán zavart okoznak.

A szabványos SFP-k két szálat használnak-egy adás, egy vétel. A BiDi modulok hullámhossz{2}}osztásos multiplexelést használnak, hogy mindkét irányban lefelé toljanak egy szálon. Az egyik vége 1310 nm-en ad és 1550 nm-en vesz; a másik vége az ellenkezőjét teszi. Belső WDM szűrők választják el a jeleket.

Tekellpárosított párokat használjunk. Egy 1310tx/1550rx modul egy 1550tx/1310rx modullal kommunikál. Keverje össze őket, és semmi-azonos-hullámhosszúságú jelet nem kap ugyanazon a szálon, ugyanabban az irányban, csak zaj keletkezik.

Miért zavarna? Rosthiány. Régi épületek korlátozott számmal. Légi növény, ahol a rost hozzáadása azt jelenti, hogy rémálmokat tesz lehetővé. Települési szálbérletek szálonkénti áron. A szabványos SFP-kkel szembeni 40-50%-os prémium megtérül, ha a szál a korlát.

 

A 8B/10B dolog

 

Minden 1000BASE-X változat 8B/10B vonalkódolást használ. 8 bitet küld, a kódoló 10-bites szimbólumokká alakítja át, a tényleges vezetékes sebesség 1,25 Gbaud. Az overhead jó okokból létezik – DC egyensúly, elegendő átmeneti sűrűség az óra helyreállításához, speciális vezérlőkarakterek a kapcsolatkezeléshez.

Gyakorlati következtetés: a gigabites kapcsolat 1000 Mbps hasznos adatot mozgat, de 1250 Mbps optikai jelet generál. Ha valaki a "gigabites optikai sávszélességről" kérdez, és összezavarodik a számokkal kapcsolatban, valószínűleg ez az oka.

Az 1000BASE-T teljesen más kódolást használ-PAM-5 125 Mbaud sebességgel négy páron egyidejűleg – de ez réz terület, és itt kívül esik a hatókörünkön.

 

DDM és miért kell törődnie vele

 

Digitális diagnosztikai monitorozás. Az SFF-8472 specifikáció. Bárhogy is nevezzük, ez az a funkció, amely elválasztja a professzionális telepítéseket a találgatásoktól.

A DDM{0}}kompatibilis SFP valós idejű telemetriai-jelentéseket készít az I²C interfészen keresztül:

Átviteli optikai teljesítmény (dBm)

Optikai teljesítmény fogadása (dBm)

Modul hőmérséklet ( fok )

Tápfeszültség (V)

Lézer előfeszítő áram (mA)

A kapcsoló vagy az NMS lekérdezi ezeket az értékeket. Ön határozza meg a küszöböket. Ha a vételi teljesítmény 2 dB-lel az alapvonal alá esik, figyelmeztetést kapelőtta link nem sikerül. Ha a hőmérséklet 70 fok felé kúszik egy rosszul szellőző IDF szekrényben, akkor tudja.

Elhárítottam az üvegszálas problémákat, ahol az egyetlen tünet a „szakaszos lassúság” volt, és a DDM azt mutatta, hogy a vételi teljesítmény -18 dBm és -22 dBm- között ingadozik, közvetlenül a vevő érzékenységének szélén. Kiderült, hogy rossz toldás az egyetemi csatorna bankjában. DDM-adatok nélkül ez napokig tartó csomagrögzítéssel és ujjal mutogatással telt volna. Ezzel húsz perc az azonosításra és két óra az újraillesztésre.

A nem{0}}DDM-modulok továbbra is léteznek, és továbbra is szállítják őket. Olcsóbbak. Az összesítésben vagy az alapvető szerepekben a dollármegtakarítás nem indokolja a láthatóság elvesztését. A szélén, időjárásálló burkolatban egyetlen hozzáférési pontot kiszolgáló oszlopon? Talán van értelme a kompromisszumnak.

 

 

Kompatibilitás: A kényelmetlen igazság

 

Itt kezdenek politikai lenni a dolgok.

A főbb kapcsológyártók -Cisco, Juniper, Arista, HPE-kódolják SFP-portjaikat, hogy előnyben részesítsék az "eredeti" márkájú optikát. Helyezzen be egy harmadik fél modulját, és figyelmeztető üzeneteket, leromlott funkciókat vagy teljes elutasítást kaphat.

Maguk a modulok szabványosítottak. Az MSA megfelelőség azt jelenti, hogy az elektromos interfész, a kivezetés és a felügyeleti regiszterek követik a közzétett specifikációkat. Kompatibilis 1000BASE-LX SFP bármely gyártótólkellenebármely kompatibilis SFP porton működik.

A "kellene" ebben a mondatban nagyon nehézkes.

A szállítói bezárás-valódi. Ez is gyakran megkerülhető. A legtöbb platform rendelkezik parancsokkal a nem támogatott optika elfogadására. Egyes külső{4}}szállítók OEM-kompatibilis azonosító karakterláncokkal programozzák EEPROM-jukat. A szürke piac létezik.

Álláspontom: használja az OEM optikát ott, ahol a támogatási szerződések és a hibáztatás-eltolódása-alapinfrastruktúra, az ügyfeleknek Használjon minőségi, harmadik féltől származó{5}}optikát mindenhol máshol. A technológia azonos. Az árkülönbség a marketing.

 

A szálválasztás valóban számít

 

Folyamatosan emlegetem a száltípusokat, mert az eltérések valós problémákat okoznak, amelyeket az emberek az SFP-kre hibáztatnak.

 

Multimódusú fokozatok:

 

Egymódusú:

• OS1: beltéri, szűkebb hajlítási sugár tűrés
• OS2: alacsonyabb csillapítás, hosszabb futáshoz alkalmas

 

Igazítsa az SFP-t a szálhoz. Az SX modulok multimódusúak. Az LX modulok mindkettőn működnek, de a legjobban egymódusúak a rövid hatótávolságon túl bármire. Soha ne helyezzen többmódusú SFP-t egymódusú szálra-a magátmérő eltérése azonnali meghibásodást okoz. Soha ne állítson egymódusú SFP-t multimódusra anélkül, hogy nem értené az üzemmód-kondicionálási követelményeket.

A csatlakozók tisztasága többet számít, mint azt bárki be akarná ismerni. Egyetlen ujjlenyomat az érvéghüvely végfelületén 1-2 dB behelyezési veszteséget okozhat. Szorozzon négy csatlakozón egy tipikus linkben, és megette a margót. Minden behelyezés előtt tisztítsa meg. Használjon megfelelő IPA törlőkendőt vagy száraz, szöszmentes pálcikát. Vizsgálja meg optikai távcsővel. Ez nem kötelező.

 

Telepítési megjegyzések a helyszínről

 

Az SFP-k üzem közben{0}}cserélhetők, de ez nem azt jelenti, hogy hétköznapi.

Először helyezze be a modult,majdcsatlakoztassa a szálat. A reteszelő mechanizmusnak teljesen be kell kapcsolódnia,{1}}egy kattanást kell éreznie. A részleges beillesztés időszakos csatlakozást okoz, ami megőrjít.

A modul eltávolítása előtt távolítsa el a szálat. Használja a biztonsági reteszt, ne a szálat. Ha a modult a száloptikás kábelnél fogva húzza, az LC-csatlakozó feszültség alá kerül, és végül megsérül a kábel vagy a modul belső aljzata.

A porvédő sapkák bizonyos okokból léteznek. A nyitott SFP-port vagy a fedetlen szálcsatlakozó szennyeződést halmoz fel, ami rontja a teljesítményt. Láttam már teljesen-új telepítések meghiúsulását, mert valaki az építkezés során lehagyta a porvédő sapkákat, és a gipszkarton por beszivárgott mindenbe.

Az adás és a fogadás nem felcserélhető. Nyilvánvaló, de a keresztezett rostok folyamatosan előfordulnak. Ha a link nem jön létre, cserélje ki a szálpárt az egyik végén, mielőtt hardverhibát feltételezne.

 

Amikor a Gigabit nem elég

 

A plafon számít. 1000A BASE SFP linkek maximum 1 Gb/s full-duplex-nagyjából 125 MB/s tényleges átviteli sebesség, figyelembe véve a protokoll többletterhelését. Egyetlen kamerának vagy munkaállomásnak ez bőven elég. Egy 48 hozzáférési portot összesítő uplink esetében ez szűk keresztmetszetet jelent.

Ismerje meg forgalmi szokásait. Tervezze meg topológiáját. A 10G aggregációval rendelkező gigabites hozzáférés érvényes architektúra. Gigabit mindenhol nem, kivéve, ha a "mindenhol" kizárólag végpontokat jelent.

A frissítési útvonal mechanikusan egyszerű,{0}}az SFP+ ugyanazt a formát és gyakran ugyanazt a portot használja. Az elektromos kompatibilitás platformonként eltérő. Ellenőrizze a kapcsoló műszaki adatait, mielőtt azt feltételezné, hogy 10G optikát csatlakoztathat a meglévő portokhoz.

 

Záró gondolatok

 

Az 1000BASE SFP technológia kiforrott, szabványosított és unalmas a lehető legjobb módon. Működik. A hibamódok jól-értettek. A hibaelhárítási eljárások dokumentálva vannak. A több évtizedes telepítési tapasztalat azt jelenti, hogy nem valószínű, hogy valóban újszerű problémákkal találkozik.

Nem a technológia,{0}}hanem a részletek botránkoztatják meg az embereket. Száltípusok, elérési korlátok, csatlakozók tisztasága, gyártói kompatibilitási furcsaságok. Szerezze meg a megfelelő és gigabites optikai működést évekig megbízhatóan. Téved őket, és üldözi a szellemeket.

Az SFP MSA specifikációja, az IEEE 802.3z 38. cikkelye, az SFF-8472 for DDM-ezek a dokumentumok léteznek, és érdemes elolvasni őket, ha nem egyszeri telepítést végez. MegértésMiérta szabványok azt mondják, hogy amit mondanak, az megakadályozza azokat a parancsikonokat, amelyek később problémákat okoznak.

Építsd meg helyesen. Alaposan dokumentálja. Tisztítsa meg a rostját. Valójában ez a munka nagy része.