A Fiber Optic SFP modulok hatékonyan kezelik az adatokat

 

 

Az átalakítási folyamat senki sem beszél róla

 

Íme, mi történik valójában abban a kis fémházban: egy lézerdióda vagy VCSEL fotonokat bocsát ki szálakká, jellemzően 850 nm és 1550 nm közötti hullámhosszon. A vevő oldalon lévő fotodetektor felfogja ezeket a fotonokat, és visszafordítja elektronokká. Papíron elég egyszerű.

De a hatékonyságnövekedés abból adódik, ami nem történik meg. Ellentétben a réz átvitellel, ahol az elektromágneses interferencia rontja a jel integritását a távolban, az üvegszálon áthaladó fény minimális ellenállásba ütközik. Egy 1000BASE-LX modul 10 kilométerre továbbítja az adatokat egy-módusú optikai szálon átjátszók nélkül. Próbáld ki Cat6 kábellel.

A többmódusú modulokban lévő VCSEL adók körülbelül 150-300 mW-ot fogyasztanak működés közben. A DFB lézeres egymódusú-egységek több,-néha 500 mW-ot vagy nagyobb teljesítményt fogyasztanak, de jeleket továbbítanak az egyetemi hálózatokon és a metrókapcsolatokon, ahol a réz egyébként soha nem volt választható.

 

 

A hullámhossz kiválasztása többet számít, mint ahogy azt a szállítók elismerik

 

A legtöbb hálózati rendszergazda bármit megragadSFPa forgalmazó raktáron van. Ez addig működik, amíg meg nem.

A 850 nm-es modulok többmódusú szállal párosulnak a rack-to{2}}rack csatlakozáshoz. A hullámhossz-választás nem önkényes,-a rövidebb hullámhosszok a többmódusú nagyobb, 50 vagy 62,5 mikronos magban a modális diszperziótól szenvednek, de a 850 nm olyan édes pont, ahol a LED- és VCSEL-források költséghatékonyak maradnak. Látni fogja ezeket az SX címkével.

Az 1310 nm alacsony-szórású ablakban helyezkedik el az egymódusú szálak-. Az ezt a hullámhosszt használó LX modulok elérik a 10 km-t anélkül, hogy bárki megizzadná a link költségvetését. Egyes kiterjesztett-kinyúlású változatok-EX és ZX jelölések-40 km-t vagy 80 km-t tesznek meg 1550 nm-en, ahol a szálcsillapítás nagyjából 0,2 dB-re esik kilométerenként.

Itt érdemes megemlíteni a BiDi modulokat. Az egyszálas kétirányú SFP-k az egyik hullámhosszon (mondjuk 1310 nm) adnak át, míg a másikon (1490 nm) vesznek. A felére csökkenti a szálak számát a pont{5}}pont linkeknél. Nyilvánvaló költségmegtakarítás, bár a hibaelhárítás furcsává válik, ha nem lehet egyszerűen felcserélni a modulokat a végek között.

 

 

Hot-Swap képesség és miért hasznos?

 

Láttam, ahogy a technikusok rezzenéstelenül kirángatják az SFP-ket az élő kapcsolókról. A melegen-dugaszolható kialakítás pontosan azt jelenti, hogy-nincs szükség áramellátásra-. A modul EEPROM-ja a beillesztéstől számított ezredmásodperceken belül azonosítja magát a gazdagép számára.

Ez az EEPROM többet tartalmaz, mint azonosító adatokat. A DOM-képes modulok (digitális optikai felügyelet, néha DDM-nek is nevezik) valós idejű adási teljesítményt, vételi teljesítményt, hőmérsékletet, lézer előfeszítő áramot és tápfeszültséget jelentenek. Amikor egy link hajnali 3-kor csapkodni kezd, ezek a mutatók megmondják, hogy a probléma egy haldokló lézer, egy piszkos csatlakozó, vagy valaki, aki túl élesen meghajlította a patch kábelt a rack mögött.

A tipikus TX teljesítmény -9,5 dBm és -3 dBm között mozog a gigabites modulok esetében. A vevő érzékenysége -20 dBm és -24 dBm között van. Bármi, ami ennél a küszöbnél gyengébb, és a fotodetektor nem tudja megbízhatóan megkülönböztetni a jelet a zajtól.

 

Az SFP+ Ugrás 10 Gigabitre

 

Az SFP+ modulok ugyanazt a fizikai lábnyomot foglalják el, mint a gigabites elődeik, de 10 Gbps-os vonalsebességgel bírnak. A mechanikai kompatibilitás szándékos volt, -ugyanaz a ketrec, ugyanazok a vezetősínek-, bár az elektromos interfész átalakítást igényelt a magasabb frekvenciákhoz.

A hatékonysági sztori itt válik érdekessé. Egy 10G-SR modul talán 1W-ot fogyaszt, miközben tízszer annyi adatot mozgat, mint egy 0,8W-ot fogyasztó 1G-SX modul. Ez nem lineáris teljesítménynövekedés lineáris sávszélesség-növekedéshez. A szilíciumgyártás fejlesztései és a kódolási változások (a 8b/10b átadta a helyét a 64b/66b-nek a jobb vonalhatékonyság érdekében) generációkon át.

Egy furcsaság: sok SFP+ port csökkentett sebességgel fogadja a régi SFP modulokat. A kapcsoló felismeri a lassabb modult, és ennek megfelelően{2}}korlátozza a sebességet. Hasznos a migrációs forgatókönyvekhez, zavaró, ha valaki véletlenül rossz optikát telepít, és azon tűnődik, hogy a 10G-s kapcsolata miért 1G-n egyeztetett.

 

 

A szállítói zárolás- továbbra is kellemetlen

 

A Cisco, a Juniper, a HP és mások úgy programozzák be kapcsolóikat, hogy ellenőrizzék az SFP szállítóazonosító bájtját. Az ismeretlen modulok megtagadhatják a világítást, vagy tartós figyelmeztetéseket dobhatnak a felügyeleti konzolon.

A harmadik felek{0}}gyártók ezt úgy oldják meg, hogy EEPROM-jukat kódolják, hogy megfeleljenek az OEM specifikációinak. A jó hírű beszállítóktól származó, MSA-kompatibilis SFP-k az ár töredékéért ugyanúgy működnek, mint a márkás egységek. A hálózat nem tudja, és nem érdekli, hogy a fotonok egy 500 dolláros OEM-modultól vagy egy 80 dolláros, harmadik féltől származó megfelelő-hullámhosszon, azonos teljesítményszinten, azonos csatlakozón keresztül származnak-e.

Egyes vállalatok támogatási szerződési okokból mindenképpen OEM optikát írnak elő. Ez beszerzési döntés, nem műszaki.

 

A száltípusok eltérései fejfájást okoznak

 

Egymódú{0}}SFP-ket többmódusú optikai szálra? Műszakilag lehetséges mód kondicionáló patch kábelekkel gigabites sebességgel. Az adapter eltolt helyzetben indítja el a fényt, hogy korlátozott számú üzemmódot gerjesztsen. Az IEEE 802.3z ezt az 1000BASE-LX-hez határozza meg örökölt többmódusú üzemen keresztül.

A fordított-multimode optika egy-módusú optikai szálon-nem működik. A VCSEL divergens nyalábja rosszul illeszkedik az egy-módú 9 mikronos maghoz. Kapcsolódási füleket, CRC-hibákat, vagy egyáltalán nem lesz kapcsolat.

Érdemes megjegyezni: a többmódusú optikai szál maximum 550 métert tesz ki 10 G-SR átvitellel OM4 kábelen. A hosszabb futásokhoz egyetlen módú infrastruktúra szükséges, függetlenül attól, hogy valaki milyen költségvetéssel rendelkezik.

 

 

Hőmérséklet és környezeti tényezők

 

A kereskedelmi -minőségű SFP-k 0 foktól 70 fokig működnek. Ez probléma nélkül lefedi a klímavezérelt adatközpontokat- és a legtöbb beltéri környezetet.

Az ipari telepítések-alállomásai, gyártópadlói, kültéri szekrényei-meghosszabbított-hőmérsékletű modulokat igényelnek -40 és 85 fok között. A belső lézer- és meghajtó áramkört keményíteni kell, hogy stabil kimenetet tartsanak fenn ezen a tartományon. A költségprémium 2-3-szorosa a kereskedelmi megfelelőknek.

A páratartalom ritkán pusztítja el közvetlenül az SFP-ket, de a csatlakozó érvéghüvelyeken lecsapódó pára pusztítást okoz. A szennyeződés szétszórja a fényt a felületen, megnöveli a beillesztési veszteséget, és potenciálisan eldobja a kapcsolatot. Használaton kívül tartsa fedve a csatlakozókat. Párzás előtt tisztítsa meg. Alapvető higiénia, amely valahogy elkerüli az embereket.

 

A CWDM és a DWDM megnöveli a szálkapacitást

 

A durva hullámhossz-osztásos multiplexelés nyolc csatornát oszt fel 20 nm-es intervallumokban 1270 nm és 1610 nm között. Mindegyik SFP meghatározott hullámhosszon sugároz; egy passzív mux/demux egyesíti őket egy szálpárba. Nyolcszoros kapacitás új kábelek kihúzása nélkül.

A sűrű WDM tömöríti a csatornákat közelebbi -0,8 nm-es vagy 0,4 nm-es térközzel-, egyetlen szálba 40, 80 vagy 96 hullámhosszt összeszorítva. Az SFP-k hőmérséklet-stabilizált (hangolt vagy rögzített) lézereket igényelnek, amelyek indokolják a jelentős költségüket. A metró- és távolsági fuvarozók széles körben alkalmazzák a DWDM-et. A vállalati hálózatok általában ragaszkodnak a CWDM-hez, hacsak a sávszélesség-igény nem indokolja a beruházást.

A hatékonysági szög: a multiplexelés amortizálja az infrastruktúra költségeit több szolgáltatás között. Egy szál hordozza azt, ami korábban nyolcra volt szükséges. A telepítési munkára egyszer kerül sor.

 

Mit jelentenek valójában a specifikációk

 

A kapcsolat költségvetése egyenlő az adó teljesítményével mínusz a vevő érzékenysége és a teljes veszteség. Egy -6 dBm TX és -20 dBm RX érzékenységű modul 14 dB költségvetést biztosít. Vonja le a csatlakozó veszteségeket (mindegyik 0,3 dB), az illesztési veszteséget (mindegyik 0,1 dB) és a szálcsillapítást (0,35 dB/km 1310 nm-es egymódusú üzemmód esetén). Ami marad, az a margó.

Futtassa le a matematikát a modulok megrendelése előtt. Egy 20 km-es kapcsolathoz 20 km-es optika szükséges. Nyilvánvalóan hangzik. Az emberek még mindig elrontják.

A diszperziós büntetés kevésbé számít gigabites sebességnél, mint 10G és nagyobb sebességnél. A kromatikus diszperzió és a polarizációs módusú diszperzió távolságonként felhalmozódik, végül elkenve a jelet a helyreállítás után. A hosszú-elérésű 10G és 25G kapcsolatok néha diszperziós-eltolódású szálas vagy elektronikus kompenzációt igényelnek.

 

Az érett technológia csendes hatékonysága

 

Az SFP modulok többé nem ragadják meg a címeket. A technológia kiforrott. Ez az érettség azonban kiszámítható teljesítményt, stabil árazást, második-forrás elérhetőségét és hatalmas telepített bázist jelent, amely biztosítja a szállítók közötti kompatibilitást. A hatékonyság nem mindig az áttörő innovációról szól,{4}}néha finomításról, szabványosításról és az éppen működő alkatrészek unalmas megbízhatóságáról.

Az optikai adó-vevők tovább fognak fejlődni a nagyobb sebesség és az alacsonyabb energiafogyasztás irányába. SFP28 kezeli a 25G-t; A QSFP-változatok a 40G és a 100G-t kezelik négy sáv összekapcsolásával. Az alapvető fizika-fotonok, amelyek nagy távolságra verik az elektronokat-, továbbra is az a hatékonysági előny, amely a száloptikát relevánsnak tartja annak ellenére, amit a réz támogatói állítanak a Cat8 fejlesztéseiről.

A hálózatok hatékonyan kezelik az adatokat, ha a fizikai réteg láthatatlanul végzi a munkáját. Az SFP modulok pontosan ezt érik el.