Hogyan válasszuk ki a megfelelő optikai adó-vevőt

Miután 2012 óta segítettünk ügyfeleinknek adó-vevőket megadni több száz adatközponti és vállalati telepítés során, rájöttünk, hogy a legtöbb kiválasztási hiba ugyanahhoz a maroknyi problémához vezethető vissza: a távolság helytelen elérése, a száltípusok eltérése vagy a kompatibilitási problémák, amelyek csak a modulok webhelyre érkezése után jelentkeznek.

Ez az útmutató végigvezeti azt a kiválasztási folyamatot, amelyet belsőleg használunk, amikor az ügyfelek elküldik nekünk portlistáikat. Ha meghatározza az alábbi hat tényezőt-a formatényező, a sebesség, a távolság, a szál típusa, a hullámhossz és a kapcsoló kompatibilitása-, elkerülheti a visszatérést és a telepítési késéseket okozó problémákat.

 

A kiválasztási táblázat

Mielőtt belemerülne a részletekbe, használja ezt a táblázatot a lehetőségek szűkítéséhez. Keresse meg a távolságra és sebességre vonatkozó követelményeit, és egy rövid listát fog kapni az értékelendő modultípusokról.

Távolság	Sebesség	Száltípus	Modul típusa	Csatlakozó	Tipikus erő
100 m alatt	10G	OM3/OM4 Multimode	SFP+ SR	Duplex LC	1–1.5W
100 m alatt	100G	OM3/OM4 Multimode	QSFP28 SR4	MPO-12	3.5W
100 m alatt	400G	OM3/OM4 Multimode	QSFP-DD SR8	MPO-16	10–12W
100m–500m	100G	OS2 Single{1}}mód	QSFP28 DR1 / PSM4	Duplex LC / MPO-12	4–5W
500 m-2 km	100G	OS2 Single{1}}mód	QSFP28 FR1 / CWDM4	Duplex LC	4.5W
2 km-10 km	100G	OS2 Single{1}}mód	QSFP28 LR4	Duplex LC	4.5–5W
500 m-2 km	400G	OS2 Single{1}}mód	QSFP-DD FR4	Duplex LC	10–14W
2 km-10 km	400G	OS2 Single{1}}mód	QSFP-DD LR4	Duplex LC	12–14W
100 m alatt	800G	OM4 Multimode	OSFP SR8	MPO-16	15–18W
500 m-2 km	800G	OS2 Single{1}}mód	OSFP DR8 / 2xFR4	MPO-16 / Duplex LC	18–22W

A minta egyértelmű: az SR (short reach) változatok 850 nm-es multimódot használnak néhány száz méternél kisebb távolságok esetén, míg a DR/FR/LR változatok 1310 nm-es single{2}} módot használnak a fokozatosan hosszabb futáshoz. Ha a link kategóriák közé esik, válassza a hosszabb-elérési lehetőséget-, a többletköltség minimális a marginális link hibaelhárításához képest.

 

 

Először igazítsa össze a kapcsolóportjait

A kapcsolóportja határozza meg, hogy mely modulokat veheti figyelembe. Íme, mit látunk a jelenlegi telepítések során:

SFP/SFP+/SFP28azonos fizikai méretekkel rendelkeznek. Az SFP28-portok SFP+ modulokat fogadnak, és 10G-n működnek, de ellenőrizze a kapcsoló dokumentációját,{4}}egyes gyártók bizonyos sebességekhez rögzítik a portokat. Láttuk, hogy az ügyfelek SFP28 modulokat rendeltek olyan kapcsolókhoz, amelyek csak az SFP+-t támogatják, és a modulok egyszerűen nem inicializálódnak.

QSFP+/QSFP28/QSFP56a négy{0}}sávos család. A QSFP28 portok általában 40G sebességgel fogadják a QSFP+ modulokat. AQSFP28 alaktényezőportsűrűsége miatt uralja a jelenlegi 100G-s telepítéseket-36 port fér el egy 1U-s kapcsoló előlapján.

QSFP-DDmegduplázza a sávok számát nyolcra, támogatva400G egyetlen modulban. Ezek a portok visszamenőlegesen kompatibilisek a QSFP28-cal, ami számít az átállás során, amikor új 400G-s gerinckapcsolókat csatlakoztat a meglévő 100G-s levélinfrastruktúrához.

OSFPszintén nyolc sávot használ, de nagyobb a fizikai lábnyoma, mint a QSFP{0}}DD. Az extra méret jobb hőkezelést tesz lehetővé,-ami fontos800G modulokamelyek 15–22 W-ot fogyasztanak és jelentős hőt termelnek. A kompromisszum a kapcsoló alacsonyabb portsűrűsége.

Egy dolgot tanultunk a kompatibilitási kérdések kezeléséből: a fizikai alkalmasság nem jelent funkcionális kompatibilitást. Rendszeresen kapunk jegyeket azoktól az ügyfelektől, akik SFP+-t helyeztek be egy SFP-csak portba, vagy QSFP28-at egy olyan QSFP+-portba, amely nem támogatja a 100G-t. Mindig ellenőrizze a port támogatott sebességét az alaktényező mellett.

 

Amire a hálózatának valójában szüksége van

A port sebességét igazítsa a valós sávszélességigényéhez, ne az elméleti maximumokhoz. Az átlagosan 2 Gbps sebességű 10G-s kapcsolat 5 Gbps-ig terjedő csúcsokkal bőven elegendő mozgástérrel rendelkezik. A folyamatosan 7 Gbps felett futó 10G kapcsolathoz frissítési útvonalra van szükség.

A jelenlegi általános telepítések hálózati szintre bontva:

Szerver hozzáférési réteg:A legtöbb vállalati munkaterhelésnél a 10G és a 25G dominál.SFP28 modulok 25G-onjó egyensúlyt talált a költségek és a kapacitás között a modern szerver hálózati kártyák számára. Elsősorban a GPU-fürtökhöz és a nagy-teljesítményű számítástechnikához látunk 100G-os szerverkapcsolatokat, de ez még mindig csak kis százaléka az összes portnak.

Levéltől-a-gerincig:A 100G szabvány a legtöbb új telepítéshez. A frissítő szervezetek általában először 400G-ra költöznek a gerincen, majd fokozatosan lecserélik a levélkapcsolókat, ahogy a költségvetés lehetővé teszi. Ez lehetővé teszi vegyes környezet futtatását az áttelepítés során, targonca frissítése nélkül.

A gerinc-magig-és DCI:A 400G szabványossá válik a nagy-sávszélesség-követelmények. 800G-bevezetése hiperskálás környezetekben, bár a vállalati bevezetés általában 18–24 hónappal késik.

 

 

Távolság és kapcsolat költségvetése: ahol a legtöbb hiba történik

Az adó-vevő adatlapján feltüntetett névleges távolság ideális feltételeket feltételez,{0}}tiszta csatlakozók,-speciális szálon belül, minimális illesztési pontok. A valódi telepítések ritkán felelnek meg ezeknek a feltételezéseknek.

A praktikus kapcsolati költségkeret számításánál figyelembe kell venni a szálcsillapítást (körülbelül 0,35 dB/km 1310 nm-en egy-módus esetén), a csatlakozók veszteségét (páronkénti költségkeret 0,3–0,5 dB), az esetleges illesztési pontokat, valamint az alkatrészek elöregedésére és a környezeti változásokra vonatkozó biztonsági ráhagyást. Általában azt javasoljuk, hogy a számított veszteségen felül 2-3 dB tartalékot tartson fenn.

Itt van a probléma: az olyan elérési jelölések, mint az SR, DR, FR, LR és ER, hasznos rövidítések, de nem univerzális szabványok, amelyek a gyártóknál azonos specifikációkkal rendelkeznek. A két különböző gyártótól származó „LR4” modul energiaköltsége kissé eltérő lehet. Mindig ellenőrizze a tényleges adatlapot, ahelyett, hogy konzisztens viselkedést feltételezne.

Egy-módusú, nagyobb sebességű linkeknél a kromatikus diszperzió korlátozó tényezővé válik. A 10G jel sokkal nagyobb diszperziót tolerál, mint a 100G jel ugyanazon a szálon. Ezért nem lehet egyszerűen 100G-LR4-et helyettesíteni egy 10G-LR-vel, és elvárni, hogy ugyanolyan távolságban működjön-a fizika más.

 

 

Többmódú és egy{1}}mód

A meglévő rostnövénye általában ezt a választást diktálja. Az új optikai szál beszerzése drága, és a legtöbb telepítés az infrastruktúra korlátai között működik.

Többmódusú (OM3/OM4/OM5)alacsonyabb adó-vevő költséget, de rövidebb hatótávolságot jelent. Az OM4 optikai szál 100 G-SR4 modulokkal nagyjából 100 métert-elér a legtöbb épületen belüli-kapcsolathoz. A távolságkorlátozás nagyobb sebességnél szigorodik, ezért nincs olyan szabványos 400G vagy 800G modul, amely jelentős távolságokat érne el multimódusban.

 

Egy{0}}mód (OS2)magasabb adó-vevő költséget, de drámaian hosszabb hatótávolságot jelent. Ugyanez az optikai szál mindent támogat, az 500-méteres egyetemi kapcsolatoktól a 80 km-es metrókapcsolatokig,{5}}csak az adó-vevőt kell cserélni. Ez a rugalmasság az oka annak, hogy általában az egymódusú üzemmódot ajánljuk új szálas telepítésekhez, még akkor is, ha a jelenlegi távolsági követelmények ezt nem követelik meg. A kábelköltség különbség marginális, és az adó-vevők cserélhetők; a rost állandó.

Egy mintát többször is látunk: az ügyfelek rövid távra több üzemmódot választanak, majd két évvel később meg kell hosszabbítaniuk. A szál nem bírja a hosszabb távolságot a szükséges sebességgel, így végül mégis új egy-módot húznak. Ha zöldmezős telepítést végez, az egyszeri-mód mindenhol megkíméli a későbbi fejfájást.

 

 

Hullámhossz: Az alapok helyes elsajátítása

A szabványos adó-vevők 850 nm-en (többmódusú), 1310 nm-en (egy-módú rövid/közepes hatótávolság) vagy 1550 nm-en (egy-módusú hosszú elérési távolság) működnek. Két optikai kábellel összekapcsolt adó-vevőnek kompatibilis hullámhosszra van szüksége-a szabványos duplex kapcsolatokhoz, ami mindkét végén azonos hullámhosszt jelent.

BiDi (kétirányú) adó-vevőkkivételt képeznek. Ezek két különböző hullámhosszt használnak egyetlen szál szálon: ha az egyik vége 1310 nm-en ad, és 1550 nm-en vesz, akkor a másik végén 1550 nm-en kell adni, és 1310 nm-en kell venni. A BiDi modulokat egyező párként kell megrendelni és telepíteni. Olyan támogatási eseteket kezeltünk, amikor az ügyfelek összekeverték a párokat, és az eredmény egy link, amely nem hajlandó egyértelmű hibaüzenetet megjelentetni.

WDM (hullámhosszosztásos multiplexelés)több csatornát tesz lehetővé egyetlen szálpáron keresztül, minden csatornához különböző hullámhosszt rendelve.CWDM20 nm-es csatornatávolságot használ, 18 rendelkezésre álló hullámhosszal-praktikus a metróban és az egyetemi alkalmazásokban, ahol korlátozott az üvegszál.DWDMsokkal szűkebb távolságot használ (0,8 nm vagy kevesebb), és 40–96+ csatornát támogat, de hőmérséklet--stabilizált lézereket igényel, és elsősorban hordozóhálózatokban használják.

A legtöbb vállalati telepítéshez elegendő a szabványos egy{0}}hullámhosszú optika. A WDM növeli a költségeket és a bonyolultságot, aminek csak akkor van értelme, ha az optikai szál-korlátozott, vagy ha több nagy-sávszélességű útvonalat kell összesíteni.

 

 

Hőmérséklet minősítés

A szabványos kereskedelmi adó-vevők 0 és 70 fok közötti hőmérsékleten működnek. Ez megfelelő a klímaszabályozással{3}}vezérelt adatközpontokhoz és berendezési helyiségekhez. Lépjen ki ezen a tartományon, és teljesítményromlást vagy meghibásodást fog tapasztalni.

A -40 és 85 fok közötti hőmérsékletre besorolt ​​ipari-modulok drágábbak, de szükségesek kültéri szekrényekben, cellákban, hőmérséklet-ingadozásokkal rendelkező gyári padlókban vagy bármely olyan helyen, ahol nincs megbízható HVAC.

Az adó-vevőkre gyakorolt ​​hőhatás jól-dokumentált: a lézer küszöbáram a hőmérséklettel nő, ami hullámhossz-eltolódást és teljesítményváltozást okoz. Az iparági megbízhatósági adatok azt sugallják, hogy minden 10 fokos üzemi hőmérséklet-emelkedés nagyjából megkétszerezi az alkatrészromlási sebességet. A 70 fokban működő adó-vevő gyorsabban éri el-{-az élettartamát, mint a 60 fokon működő adó-vevő, még akkor is, ha mindkettő a névleges specifikációkon belül marad.

Az adatközpontok telepítéséhez a kereskedelmi szintű{0}}modulok megfelelőek. Ellenőrzött környezeten kívüli dolgok esetén adja meg az ipari hőmérséklet-tartományt, és ellenőrizze, hogy a szállító valóban az adott specifikációnak megfelelően tesztel-e.

 

Kapcsoló kompatibilitás: The Hidden Gotcha

Sok ügyfél itt ütközik problémákba. A kapcsológyártók olyan azonosító kódokkal programozzák az adó-vevőket, amelyeket berendezéseik a portok engedélyezése előtt ellenőriznek. Helyezzen be egy modult a várt gyártói kód nélkül, és platformtól függően figyelmeztető üzeneteket, leromlott funkcionalitást vagy teljes portzárolást láthat.

OEM adó-vevőkgarantáltan kompatibilisek, de jellemzően lényegesen magasabbak, mint a harmadik felek{0}}alternatívái. Egy 100 G-os QSFP28 modul esetében az OEM-árakat a 800–2000 dolláros tartományban tapasztaltuk, szemben a 200–400 dollárral az azonos platformra kódolt, megfelelő, harmadik féltől származó modulok esetében.

Harmadik felekkel{0}}kompatibilis modulokugyanazt az MSA{0}}szabványos hardvert használja a gyártó-specifikus EEPROM kódolással. A legfontosabb, hogy együttműködjön egy szállítóval, amely ténylegesen teszteli az Ön konkrét kapcsolómodelljét és firmware-verzióját. Shenzhenben található üzemünkben kompatibilitási adatbázisokat tartunk fenn, amelyek több ezer kapcsoló/firmware kombinációt és elő-programmodult tartalmaznak a megfelelő szállítói kódokkal a szállítás előtt.

Mit kell ellenőrizni rendelés előtt:

• Az Ön pontos kapcsolómodellje és aktuális firmware-verziója
• A szállító tesztelte-e az adott kombinációt
• Visszaküldési szabályzat, ha a modulok nem működnek a környezetben
• Az átkódolás elérhető-e, ha később platformot vált

Egy gyakori tévhit: a harmadik féltől származó modulok{0}}használata nem érvényteleníti a váltási garanciát. A Magnuson-Moss Warranty Act (az Egyesült Államokban) és a hasonló globális törvények értelmében az OEM-ek nem tagadhatják meg a jótállást pusztán azért, mert Ön harmadik féltől származó alkatrészeket használ,-csak akkor tagadhatják meg a garanciát, ha bebizonyítják, hogy a harmadik féltől származó összetevő okozta a konkrét hibát.

 

DAC és AOC: Amikor az optika nem szükséges

Nem minden nagy sebességű{0}}kapcsolathoz van szükség optikai adó-vevőre. Rövid távolságokra,Közvetlen csatlakozású réz (DAC)ésAktív optikai kábelek (AOC)alternatívákat kínálni.

DAC kábelektwinax réz, mindkét végén integrált csatlakozókkal. A legalacsonyabb költség, a legalacsonyabb késleltetés, korlátozott elérés-általában 1–5 méter a sebességtől függően. Ideálisak rack{5}}belső csatlakozásokhoz, ahol minimális a távolság, és a lehető legjobb késleltetésre van szükség. Hátránya a súly és a hajlítási sugár; egy köteg DAC-kábel gyorsan nehézzé és nehézkessé válik.

AOC kábelekoptikai kábelek állandóan csatlakoztatott adó-vevő modulokkal. Könnyebb, mint a DAC egyenértékű hosszúságokkal, egyes változatoknál akár 100 méteres hatótávolsággal. A kompromisszum: a mező-nem terminálható. Ha a kábel megsérül, a teljes szerelvényt ki kell cserélni ahelyett, hogy csak újra{5}}zárná le.

A döntési keret: DAC minden 3 méter alattihoz, amikor a költség és a késleltetés a legfontosabb, AOC 3–30 méteres futásokhoz, ahol a kábel súlya vagy az elektromágneses interferencia aggodalomra ad okot, hagyományos adó-vevők patch kábellel minden hosszabbra, vagy amikor rugalmasságra van szükség a kábelhossz változtatásához.

 

Csatlakozó tisztasága

Íme, amit megtanultunk a visszaküldések és a támogatási jegyek kezeléséből: a csatlakozók szennyeződése felelős a „modulhibaként” jelentett események nagy részéért. Az észak-amerikai adatközpontok telepítéséből származó helyszíni adatok arra utalnak, hogy a piszkos vagy sérült csatlakozók okozzák az optikai kapcsolati problémák többségét,{1}}azonban a modulok maguk is tökéletesen tesztelik, amikor visszakapjuk őket.

A mindössze néhány mikron átmérőjű, -szabad szemmel láthatatlan-porrészecske blokkolhatja az optikai jel jelentős részét. Az eredmény időszakos hibák, nem pedig teljes meghibásodás, ami a legnehezebben diagnosztizálható problémává teszi.

Megelőzési protokoll:

• Minden behelyezés előtt ellenőrizze a csatlakozókat szálas mikroszkóppal (minimum 200-szoros nagyítással).
• Szösz{0}}mentes törlőkendővel és optikai-minőségű izopropanollal tisztítsa meg, ha szennyeződés látható
• Használjon kazettatisztítókat a modul belső portjaihoz
• Tartsa a porvédő sapkákat a helyén a csatlakoztatás pillanatáig
• Soha ne használjon sűrített levegőt,{0}}ez a részecskéket a csatlakozóba fújhatja, nem pedig onnan

Az ajánlott telepítési készletünkben pontosan ezért szerepel a száloptikai vizsgálati hatókör. A 400 dolláros mikroszkóp több ezer szükségtelen modulcserét és hibaelhárítási időt akadályoz meg.

 

 

ESD védelem: érdemes komolyan venni

Az elektrosztatikus kisülés nem mindig okoz azonnali hibát. Gyakrabban olyan látens sérüléseket okoz, amelyek gyengítik az összetevőket, és hónapokkal később meghibásodást váltanak ki,{1}}amit nem lehet visszavezetni az eredeti kezelési hibára.

Az iparági adatok azt mutatják, hogy az ESD az adó-vevő mezővisszaadásainak 12–15%-át teszi ki, ha nem követik a megfelelő protokollokat. A megfelelő ESD eljárások végrehajtása-a berendezés házához földelt csuklópántok, antisztatikus táskák a telepítésig, az alacsony-páratartalom elkerülése-ez a szám 2% alá csökken.

A sérülékeny összetevők a lézerdiódák, a fotodetektorok és a meghajtó IC-k bemenetvédelmi áramkörei. Egyikük sem tolerálja jól a statikus kisülést, és a sérülés gyakran láthatatlan, amíg a modul hetekkel vagy hónapokkal később meghibásodik.

 

 

Gyakran Ismételt Kérdések

 

 

A kiválasztási ellenőrzőlista

Megrendelés előtt erősítse meg ezt a hat paramétert:

• Forma tényezőmegfelel a kapcsolóportjainak (SFP+, SFP28, QSFP28, QSFP-DD, OSFP)
• Sebességmegfelel a portképességnek és a hálózati követelményeknek
• Távolságmargóval borított (ne specifikálja a névleges elérési határ szélére)
• Száltípusmegfelel a meglévő üzemnek (multimode vs single mode){1}}
• Hullámhosszszáltípushoz megfelelő (850 nm multimódusúhoz, 1310 nm/1550 nm egymódushoz)
• Kapcsoló kompatibilitásellenőrizve az adott modellhez és firmware-hez

Helyezze ezeket, és a telepítés egyszerű. Ha bármelyiket kihagyja, a visszaküldéseket, az újrarendeléseket és a projekt késéseket nézi.

Ha segítségre van szüksége a telepítéshez szükséges modulok meghatározásához,küldje el nekünk kikötőlistájátkapcsolómodellekkel, távolságokkal és száltípusokkal. Technikai csapatunk tesztadatok és kompatibilitási adatbázisunk alapján ajánlást állít össze.