Optisko šķiedru SFP moduļi efektīvi apstrādā datus

 

 

Konversijas process, par ko neviens nerunā

 

Lūk, kas patiesībā notiek šajā mazajā metāla korpusā: lāzera diode vai VCSEL iededzina fotonus šķiedrā ar viļņu garumu, kas parasti ir no 850 nm līdz 1550 nm. Fotodetektors uztverošajā galā uztver šos fotonus un pārvērš tos atpakaļ elektronos. Pietiekami vienkārši uz papīra.

Taču efektivitātes pieaugums rodas no tā, kas nenotiek. Atšķirībā no vara pārraides, kur elektromagnētiskie traucējumi samazina signāla integritāti attālumā, gaisma, kas pārvietojas caur stikla šķiedru, saskaras ar minimālu pretestību. 1000BASE-LX modulis pārraida datus 10 kilometrus pa viena-režīmu šķiedru bez atkārtotājiem. Izmēģiniet to ar Cat6 kabeli.

VCSEL raidītāji vairāku režīmu moduļos darbības laikā patērē aptuveni 150-300 mW. Viena -režīma ierīces ar DFB lāzeriem patērē vairāk-500 mW vai vairāk, taču tās pārraida signālus pa universitātes pilsētiņas tīkliem un metro savienojumiem, kur vara vienalga nekad nebija pieejama.

 

 

Viļņa garuma izvēlei ir lielāka nozīme, nekā to atzīst pārdevēji

 

Lielākā daļa tīkla administratoru satver visuSFPizplatītājam ir noliktavā. Tas darbojas līdz brīdim, kad tas nenotiek.

850 nm moduļi ir savienoti pārī ar daudzmodu šķiedru, lai savienotu plauktu-uz{2}}statni. Viļņa garuma izvēle nav patvaļīga,-īsāki viļņu garumi cieš no modālās izkliedes daudzrežīmu lielākajā 50 vai 62,5 mikronu kodolā, taču 850 nm ir ideāls punkts, kur LED un VCSEL avoti joprojām ir ekonomiski izdevīgi. Jūs redzēsit šos apzīmējumus SX.

1310 nm atrodas zemas-izkliedes logā viena -moda šķiedrai. LX moduļi, kas izmanto šo viļņa garumu, sasniedz 10 km, nevienam netērējot saites budžetu. Daži paplašinātas-sasniedzamības varianti-EX un ZX apzīmējumi-nospiež 40 km vai 80 km pie 1550 nm, kur šķiedras vājināšanās samazinās līdz aptuveni 0,2 dB uz kilometru.

Šeit ir vērts pieminēt BiDi moduļus. Vienas-šķiedras divvirzienu SFP pārraida vienā viļņa garumā (teiksim, 1310 nm), bet uztver citā (1490 nm). Samazina šķiedru skaitu uz pusi, lai izveidotu saites no punkta{5}}līdz{6}}punktam. Acīmredzami izmaksu ietaupījumi, lai gan traucējummeklēšana kļūst dīvaina, ja nevarat vienkārši apmainīt moduļus starp galiem.

 

 

Karstā-maiņas iespēja un kāpēc tā ir patiešām noderīga

 

Esmu vērojis, kā tehniķi bez raustīšanās izrauj SFP no dzīvajiem slēdžiem. Karsti-pieslēdzams dizains nozīmē, ka-nav nepieciešama izslēgšana-. Moduļa EEPROM identificē sevi saimniekierīcē milisekundes laikā pēc ievietošanas.

Šajā EEPROM ir vairāk nekā identifikācijas dati. DOM-spējīgi moduļi (digitālā optiskā uzraudzība, dažkārt saukta par DDM) ziņo reāllaika-pārraides jaudu, uztveršanas jaudu, temperatūru, lāzera novirzes strāvu un barošanas spriegumu. Kad saite sāk plivināties plkst. 3:00, šie rādītāji norāda, vai problēma ir mirstošs lāzers, netīrs savienotājs vai kāds, kurš pārāk strauji saliecis ielāpa kabeli aiz statīva.

Tipiskā TX jauda svārstās no -9,5 dBm līdz -3 dBm gigabitu moduļiem. Uztvērēja jutība ir no -20 dBm līdz -24 dBm. Viss, kas ir vājāks par šo slieksni, un fotodetektors nevar droši atšķirt signālu no trokšņa.

 

SFP+ pārejiet uz 10 gigabitiem

 

SFP+ moduļi aizņem tādu pašu fizisko nospiedumu kā to gigabitu priekšgājēji, taču tie apstrādā 10 Gbps līnijas ātrumu. Mehāniskā saderība bija apzināta -tas pats būris, tās pašas vadošās sliedes-, lai gan elektriskā saskarne bija jāpārstrādā, lai tā pielāgotos augstākām frekvencēm.

Efektivitātes stāsts šeit kļūst interesants. 10G-SR modulis patērē varbūt 1 W, vienlaikus pārvietojot datus desmit reizes vairāk nekā 1G-SX modulis, kas patērēja 0,8 W. Tas nav lineārs jaudas pieaugums lineāram joslas platuma palielinājumam. Silīcija ražošanas uzlabojumi un kodēšanas izmaiņas (8b/10b nomainīja vietu 64b/66b, lai nodrošinātu labāku līnijas efektivitāti) savienojums vairāku paaudžu garumā.

Viena dīvainība: daudzi SFP+ porti pieņem mantotos SFP moduļus ar samazinātu ātrumu. Slēdzis atpazīst lēnāko moduli un attiecīgi ierobežo ātrumu{2}}. Ērts migrācijas scenārijos, mulsinoši, ja kāds nejauši instalē nepareizu optiku un brīnās, kāpēc viņa 10G saite ir 1G.

 

 

Pārdevēja bloķēšana{0}}Joprojām nepatīkama

 

Cisco, Juniper, HP un citi ieprogrammē savus slēdžus, lai pārbaudītu SFP pārdevēja ID baitu. Neatpazīti moduļi var atteikties iedegties vai mest pastāvīgus brīdinājumus pārvaldības konsolē.

Trešās puses ražotāji{0}}to novērš, kodējot savus EEPROM, lai tie atbilstu OEM specifikācijām. MSA-saderīgie SFP no cienījamiem piegādātājiem darbojas identiski zīmola vienībām par niecīgu cenu. Tīkls nezina un neinteresē, vai fotoni nāk no 500 USD vērta OEM moduļa vai 80 USD trešās puses ekvivalenta-tāda paša viļņa garuma, vienādi jaudas līmeņi, tas pats savienotājs.

Daži uzņēmumi atbalsta līguma iemeslu dēļ tomēr pieprasa OEM optiku. Tas ir iepirkuma lēmums, nevis tehnisks.

 

Šķiedru veida neatbilstība rada galvassāpes

 

Vai viena{0}}režīma SFP pārveidot par daudzmodu šķiedru? Tehniski iespējams ar režīma kondicionēšanas patch kabeļiem ar gigabitu ātrumu. Adapteris iedarbina gaismu nobīdes pozīcijā, lai aktivizētu ierobežotu skaitu režīmu. IEEE 802.3z to nosaka 1000BASE-LX, izmantojot mantoto daudzmodu iekārtu.

Reversā-daudzmodu optika pār viena-režīmu šķiedru-nedarbojas. VCSEL atšķirīgais stars slikti savienojas ar viena režīma 9 mikronu kodolu. Jūs saņemsit saišu atlokus, CRC kļūdas vai vispār nebūs savienojuma.

Ir vērts atcerēties: vairāku režīmu šķiedras maksimālais garums ir aptuveni 550 metri, izmantojot 10 G-SR, izmantojot OM4 kabeli. Ilgākiem skrējieniem ir nepieciešama viena{5}režīma infrastruktūra neatkarīgi no tā, kāds ir kāds budžets.

 

 

Temperatūra un vides faktori

 

Komerciālās{0}}pakāpes SFP darbojas no 0 līdz 70 grādiem. Tas bez problēmām attiecas uz klimata-vadāmiem datu centriem un lielāko daļu iekštelpu vides.

Rūpnieciskās izvēršanas-apakšstacijās, ražošanas grīdās, āra skapjos-pieprasa pagarinātas-temperatūras moduļus, kuru nominālvērtība ir no -40 līdz 85 grādiem. Lai saglabātu stabilu izvadi šajā diapazonā, iekšējai lāzera un draivera shēmai ir nepieciešama sacietēšana. Izmaksu prēmija ir 2–3 reizes lielāka par komerciāliem ekvivalentiem.

Mitrums reti nogalina SFP tieši, bet kondensāts uz savienotāja uzgaļiem rada postījumus. Piesārņojums izkliedē gaismu saskarnē, palielinot ievietošanas zudumu un, iespējams, nolaižot saiti. Glabājiet savienotājus ar vāciņu, kad tie netiek izmantoti. Notīriet pirms pārošanās. Pamata higiēna, kas kaut kā izvairās no cilvēkiem.

 

CWDM un DWDM paplašina šķiedras jaudu

 

Rupja viļņa garuma dalīšanas multipleksēšana izdala astoņus kanālus 20 nm intervālos no 1270 nm līdz 1610 nm. Katrs SFP pārraida ar noteiktu viļņa garumu; pasīvais mux/demux apvieno tos vienā šķiedru pārī. Astoņas reizes lielāka jauda, ​​nevelkot jaunus kabeļus.

Blīvs WDM satur kanālus, kas atrodas tuvāk-0,8 nm vai 0,4 nm attālumā,{7}}saspiežot 40, 80 vai 96 viļņu garumus vienā šķiedrā. SFP ir nepieciešami temperatūras -stabilizēti lāzeri (noregulēti vai fiksēti), kas attaisno to ievērojamās izmaksas. Metro un tālsatiksmes pārvadātāji plaši izvieto DWDM. Uzņēmumu tīkli parasti pieturas pie CWDM, ja vien joslas platuma prasības neattaisno ieguldījumu.

Efektivitātes leņķis: multipleksēšana amortizē infrastruktūras izmaksas vairākos pakalpojumos. Viena daļa nes to, kas iepriekš bija vajadzīgs astoņi. Uzstādīšanas darbs notiek vienu reizi.

 

Ko specifikācijas patiesībā nozīmē

 

Saites budžets ir vienāds ar raidītāja jaudu mīnus uztvērēja jutība mīnus kopējais zudums. Modulis ar -6 dBm TX un -20 dBm RX jutību nodrošina 14 dB budžetu. Atņemiet savienotāja zudumus (katrs 0,3 dB), savienojuma zudumus (katrs 0,1 dB) un šķiedru vājināšanos (0,35 dB/km 1310 nm vienrežīmā). Viss, kas paliek, ir jūsu rezerve.

Pirms moduļu pasūtīšanas veiciet matemātiku. 20 km savienojumam ir nepieciešama optika, kas spēj nobraukt 20 km. Izklausās pašsaprotami. Cilvēki joprojām to sajauc.

Izkliedes sods ir mazāks par gigabitu ātrumu nekā 10 G un vairāk. Hromatiskās dispersijas un polarizācijas režīma izkliede uzkrājas attālumā, galu galā izsmērējot signālu pēc atgūšanas. Garas-10 G un 25 G saites dažkārt prasa dispersijas-nobīdes šķiedru vai elektronisko kompensāciju.

 

Nobriedušu tehnoloģiju klusā efektivitāte

 

SFP moduļi vairs neuztver virsrakstus. Tehnoloģija ir nobriedusi. Taču šis briedums nozīmē paredzamu veiktspēju, stabilu cenu, otrā avota-pieejamību un milzīgu instalēto bāzi, kas nodrošina saderību starp piegādātājiem. Efektivitāte ne vienmēr ir saistīta ar revolucionāriem jauninājumiem,{4}}dažreiz tā ir saistīta ar pilnveidošanu, standartizāciju un to komponentu garlaicīgo uzticamību, kas vienkārši darbojas.

Optiskie raiduztvērēji turpinās attīstīties uz lielāku ātrumu un mazāku enerģijas patēriņu. SFP28 rokturi 25G; QSFP varianti risina 40G un 100G, savienojot četras joslas. Fundamentālā fizika-fotoni, kas pārspēj elektronus attālumā-joprojām ir efektivitātes priekšrocība, kas nodrošina optisko šķiedru nozīmīgumu, neskatoties uz to, ko vara atbalstītāji apgalvo par Cat8 attīstību.

Tīkli efektīvi apstrādā datus, ja fiziskais slānis veic savu darbu nemanāmi. SFP moduļi panāk tieši to.