Optiskās saites modulim ir jāatbilst izvietošanas prasībām

 

Optiskās saites moduļi pārveido elektriskos signālus optiskajos signālos, lai tos pārraidītu pa šķiedru{0}}optiskajiem kabeļiem, un pēc tam pārvērš saņemtos optiskos signālus atpakaļ elektriskā formā. Izpratne par optiskā savienojuma moduļa vajadzībām palīdz nodrošināt veiksmīgu izvietošanu, rūpīgi saskaņojot moduļa specifikācijas un tīkla infrastruktūru, ietverot saderību, vides apstākļus, jaudas ierobežojumus un pārraides parametrus.

 

 

Kritiskās saderības prasības

 

Formas faktora un saskarnes atbilstība

Portu saderība ir galvenais apsvērums,{0}}raiduztvērēja modulim ir fiziski jāatbilst paredzētajam portam un pareizi jādarbojas. Parastie formas faktori ietver SFP datu pārraides ātrumam līdz 10 Gb/s, QSFP, kas atbalsta līdz 40 Gb/s, un jaunākus QSFP-DD un OSFP formātus, kas paredzēti 400 G un 800 G lietojumprogrammām.

Kabeļa veids, attālums, ātrums, formas{0}}faktors, savienotājs un piegādātāja saderība ir būtiski faktori, kas nosaka, kurš raiduztvērējs vai kabelis jums ir nepieciešams. Daudzi tīkla iekārtu ražotāji ievieš patentētas identifikācijas sistēmas, lai pārbaudītu moduļa autentiskumu, kas var ietekmēt trešās puses moduļu saderību.

Galvenie saderības kontrolpunkti:

Fiziskie izmēri: pārbaudiet, vai moduļa formas faktors atbilst pieejamajiem sprostu slotiem

Elektriskā saskarne: Pārliecinieties, vai programmaparatūra un draiveri atbalsta protokolu (piemēram, slēdža programmaparatūras atjaunināšana, lai atbalstītu NDR protokolu un iespējotu automātisko optiskā moduļa atpazīšanu).

Pārdevēja kodēšana: Dažiem slēdžiem ir nepieciešams īpašs EEPROM kodējums, lai atpazītu moduļus

Ostas blīvums: Aprēķiniet kopējās porta prasības attiecībā pret šasijas ietilpību

Šķiedru tipa koordinācija

Izvēle starp viena-režīmu un daudzrežīmu{1}}šķiedru ietekmē attāluma iespējas un piemērotību lietojumam-vienrežīmu-šķiedras ir izcilas lielas-attāluma pārraidēs, savukārt daudzrežīmu šķiedras ir piemērotas īsākiem attālumiem.

Diviem slēdžiem, kas savienojas, izmantojot optiskos portus, ir jāsaglabā konsekventi šķiedras raksturlielumi: vienas šķiedras vai divu šķiedru režīmiem ir jāsakrīt, viena -režīmu vai daudz{1}}režīmu veidiem ir jāsaskaņo un viļņu garumiem jābūt identiskiem (jo īpaši vienas-šķiedras raiduztvērējiem, kur raidīšanas/uztveršanas viļņu garumi atšķiras).

Daudzrežīmu šķiedras parasti izmanto 50 µm vai 62,5 µm serdeņa diametru, kas savienots ar 850 nm viļņa garuma raiduztvērējiem, lai sasniegtu līdz 2 km. Viena -režīmu šķiedra izmanto 9 µm serdeņus ar 1310 nm vai 1550 nm viļņa garumu, kas atbalsta attālumus no 2 km līdz 80 km vai vairāk.

 

Vides un ekspluatācijas apstākļi

 

Temperatūras diapazona klasifikācija

Rūpnieciskās kvalitātes raiduztvērēji iztur temperatūru no -40 grādiem līdz 85 grādiem, savukārt komerciālās kvalitātes moduļi darbojas no 0 līdz 70 grādiem. Āra vidē ar lielām temperatūras svārstībām, piemēram, āra bāzes stacijām, ir nepieciešami industriālie optiskie moduļi, savukārt stabilās iekštelpu vidēs, piemēram, datoru telpās, var izmantot komerciālas klases moduļus.

Temperatūras specifikācijām ir būtiska ietekme:

Komerciālās temperatūras diapazons(no 0 līdz 70 grādiem):

Standarta datu centra lietojumprogrammas

Klimata{0}}kontrolēta aprīkojuma telpas

Iekštelpu uzņēmumu tīkli

Biroju ēku uzstādīšana

Paplašināts temperatūras diapazons(-20 grādiem līdz 85 grādiem):

Izaicinoši āra apstākļi

Attālās telekomunikāciju vietnes

Mērena industriālā vide

Rūpnieciskās temperatūras diapazons(-40 grādiem līdz 85 grādiem):

Rūpnieciskie vadības tīkli un militārās sakaru iekārtas, kurām nepieciešama stabila darbība ekstremālos temperatūras apstākļos

Skarbi izvietojumi ārpus telpām

Transporta sistēmas

Elektroiekārtu tīkli

Temperatūra tieši ietekmē pārraides jaudu, uztvērēja jutību un bitu kļūdu līmeni (BER)-augsta temperatūra var samazināt pārraides jaudu un saīsināt signāla pārraides attālumu, savukārt zema temperatūra var izraisīt pārmērīgu raidīšanas jaudu, izraisot signāla kropļojumus.

Enerģijas patēriņš un siltuma pārvaldība

Agrīnie 400 Gb/s optiskie moduļi patērēja 10-12 W ar ilgtermiņa-8-10 W, savukārt 800 Gb/s moduļiem ir nepieciešami aptuveni 16 W. Enerģijas patēriņš ievērojami atšķiras atkarībā no arhitektūras — 4:1 pārnesumkārbas risinājums patērē 3,5 W, 2:1 pārnesumkārba – 2,5 W, savukārt viena viļņa garuma 100 Gbps dizains samazina patēriņu līdz 1,5 W.

Datu centri saskaras ar pieaugošām jaudas problēmām, jo ​​palielinās moduļu blīvums. Zema enerģijas patēriņa moduļi ne tikai samazina enerģijas izmaksas, bet arī atvieglo ātras apkures problēmas blīvi-iepakotajos slēdžu portos.

Enerģijas budžeta apsvērumi:

Aprēķiniet kopējo enerģijas patēriņu visās apdzīvotajās ostās

Account for 15% power increase at elevated temperatures (>70 grādi)

Pārbaudiet slēdža šasijas barošanas jaudu

Apsveriet siltuma jaudu -QSFP-DD iztur 8–10 W, savukārt OSFP atbalsta 12–15 W ar iebūvētiem radiatoriem

Plānojiet aktīvo dzesēšanas infrastruktūru liela{0}}blīvuma izvietošanai

 

 

Pārraides parametri un veiktspēja

 

Prasības datu pārraides ātrumam un attālumam

Nepieciešamais datu pārraides ātrums nosaka moduļa izvēli{0}}dažādi moduļi atbalsta dažādus ātrumus, piemēram, 1 Gb/s SFP, 10 Gb/s SFP+ un līdz 400 Gb/s QSFP-DD. Optiskās saites moduļa vajadzību saskaņošana ar lietojumprogrammas prasībām novērš pārmērīgu-nodrošinājumu vai veiktspējas trūkumus.

Attāluma prasības tieši ietekmē tehnoloģiju izvēli:

Īsa sasniedzamība(līdz 2km):

Daudzrežīmu šķiedra ar VCSEL lāzeriem

Zemākas izmaksas par vienu ostu

5G frontālie tīkli, kas savieno mazas šūnas un attālās radio vienības blīvās izvēršanas zonās

Vidēja sasniedzamība(2–10 km):

Viena{0}}režīmu šķiedra ar DFB lāzeriem

Mērens enerģijas patēriņš

Campus starpsavienojumi

Garš sasniedzamība(10-40 km):

Viena{0}}režīma šķiedra ar EML lāzeriem

5G atvilces maršrutēšanas tīkla apkopošana un pamata slāņi, kam nepieciešami saskaņoti 100G/200G/400G moduļi C-joslā

Paplašināta sasniedzamība(40 km+):

Saskaņota noteikšanas tehnoloģija

Lielāka jauda un izmaksas

starp-datu centru savienojumi

Viedajiem skaitļošanas centriem konfigurācijās ietilpst 1920 800G OSFP DR8 optiskie moduļi, kas savienoti ar slēdžiem, kas veido Fat-Tree topoloģiju, realizējot īpaši-ātrdarbīgu- GPU starpsavienojumu ar 500 m pārraides attālumu.

Viļņa garums un optiskais budžets

Viļņa garuma specifikācijām nanometros (nm) ir jāatbilst tīkla aprīkojuma iespējām{0}}parastie viļņu garumi ir 850 nm, 1310 nm un 1550 nm.

Optiskās jaudas budžets ietver trīs faktorus:

Pārraides jaudu: lāzera izvadei jāpārvar šķiedru vājināšanās un savienotāju zudumi

Uztvērēja jutība: Minimālais nosakāmais signāla stiprums uztveršanas galā

Saites budžeta rezerve: pārraides optiskajai jaudai un uztveršanas jutībai ir jāiekļaujas saderīgos diapazonos starp pārī savienotiem slēdžiem

Aprēķināt saites budžetu: kopējais saites budžets (dB)=raidītāja jauda - uztvērēja jutība - kopējais zudums - drošības rezerve

 

Izvietošanas konfigurācija un paraugprakse

 

Uzstādīšanas procedūras

Pareiza uzstādīšana pagarina moduļa kalpošanas laiku un novērš atteices. Optiskā savienojuma moduļa vajadzību novērtēšana pirms instalēšanas nodrošina, ka jums ir pareizās specifikācijas un atbalsta infrastruktūra.

Pirms-instalēšanas sagatavošana:

Pievienojiet ESD{0}}profilaktisku plaukstas siksnu vai potītes siksnu saskaņā ar sniegtajiem norādījumiem

Pārbaudiet, vai moduļa specifikācijas atbilst tīkla prasībām

Pārbaudiet, vai šķiedru savienotāji nav piesārņoti

Uzglabājiet moduļiem tīrus putekļu vākus un aizsargājiet līnijas kartes ar SFP korpusa vākiem, ja nav uzstādīti moduļi

Uzstādīšanas secība:

Pirms moduļu uzstādīšanas atvienojiet visus kabeļus, jo moduļu noņemšana vai ievietošana ar pievienotiem optiskās šķiedras kabeļiem var sabojāt kabeļus, savienotājus vai optiskās saskarnes.

Izlīdziniet moduli ar porta vadošajām sliedēm

Iebīdiet moduli līdz galam ligzdā, līdz tas stingri nofiksējas

Pievelciet stiprinājuma skrūves ar Phillips skrūvgriezi ar numuru 2, nostiprinot labo skrūvi pirms kreisās puses

Noņemiet optisko urbumu putekļu aizbāžņus tikai pēc moduļa uzstādīšanas

Pievienojiet notīrītus šķiedru kabeļus raiduztvērējiem

Tīkla konfigurācijas prasības

Konfigurējiet pareizo kabeļa veidu (DAC/ACC/AOC) un pārraides attālumu, lai izvairītos no pārmērīga BER-AOC kabeļiem jābūt konfigurētiem "aktīvajā" režīmā.

Kritiskie konfigurācijas parametri:

Dupleksais režīms: ātruma un dupleksa režīmam jābūt iestatītam uz piespiedu 100 M, Gigabit pilna dupleksa vai auto-negotiation-neatbilstoši iestatījumi neļauj izveidot saiti

Plūsmas kontrole: RoCE tīkliem slēdžu portos iespējojiet prioritātes plūsmas kontroli (PFC) un skaidru paziņojumu par sastrēgumiem (ECN).

Kļūdu labojums: iestatiet atbilstošu priekšējās kļūdas korekciju (FEC), pamatojoties uz attālumu un modulāciju

Digitālā diagnostika: iespējojiet digitālās diagnostikas uzraudzību (DDM), lai reāllaikā uzraudzītu temperatūru, spriegumu un optiskās jaudas līmeņus.

 

Lietojumprogrammas-Īpaši apsvērumi

 

Datu centru izvietošana

Datu centriem ir nepieciešams milzīgs daudzums optisko moduļu -par vienu kārtu vairāk nekā telekomunikāciju lietojumprogrammās-, uzsverot zemu enerģijas patēriņu, mazo izmēru un īsākus iterācijas ciklus, kas ir aptuveni 3 gadi. Lai novērtētu optiskā savienojuma moduļa vajadzības datu centru vidē, īpaša uzmanība jāpievērš blīvumam, jaudai un latentumam.

Lapu{0}}mugurkaula arhitektūras pieprasījums:

Konsekvents latentums visos ceļos

Augsts portu blīvums pārmērīgas abonēšanas koeficientiem

LPO (Linear Drive Pluggable Optics) moduļi īpaši{0}}īsas-sasniedzamības lietojumprogrammām, kurām nepieciešama vismazākā jauda un latentums, lai gan nepieciešamas uzlabotas SerDes iespējas resursdatora slēdža ASIC.

Rūpniecība un telekomunikācijas

Militārajās operācijās ir nepieciešami droši, netraucēti sakaru kanāli{0}}optiskās saites moduļi nodrošina vieglu-pārraidi, kas ir daudz mazāk pakļauta pārtveršanai vai traucēšanai nekā radiofrekvenču sistēmas.

Rūpnieciskajiem lietojumiem prioritāte ir:

Pagarināta temperatūras tolerance

Vibrācijas un triecienizturība

Ilgtermiņa-uzticamība bez biežas nomaiņas

Redundants gredzenu topoloģijas, kas atbalsta pārraides ātrumu līdz 12 megabaudi sekundē, izmantojot optiskās šķiedras{1}}saites līdz trim kilometriem, ar ātruma neatkarību no attāluma

Telekomunikāciju pakalpojumu sniedzēji saskaras ar unikālām optisko saišu moduļu vajadzībām, ko nosaka ģeogrāfiskā daudzveidība, paplašinātas sasniedzamības prasības un mobilo sakaru operatoru{0}}pakāpju uzticamības standarti.

 

Validācija un uzraudzība

 

Pirms-izvietošanas testēšana

Izmantojiet ping vai ibping rīkus, lai pārbaudītu saziņu no beigām{0}}līdz-un nezaudētu pakešu, pēc tam palaidiet joslas platuma testus, sasniedzot mērķa vērtības vismaz 90% no līnijas ātruma.

Pārbaudes kontrolsaraksts:

Bitu kļūdu līmeņa mērījumi zem slodzes

Optiskās jaudas līmeņi specifikācijās

Temperatūras stabilitāte darbības diapazonā

Saites atloka pārbaude savienojuma uzticamībai

Pastāvīga apkope

Izvietojiet tīkla pārvaldības sistēmas, lai apkopotu rādītājus, tostarp optiskā moduļa statusu, saites izmantošanu un PFC pauzes kadru skaitu, izmantojot reāllaika pārraudzību. Izpratne par aktuālajām optiskā savienojuma moduļa vajadzībām palīdz plānot jaudas un proaktīvu nomaiņas plānošanu.

Pārraugiet galvenos rādītājus:

Optiskās pārraides un saņemšanas jaudas tendences

Moduļa temperatūra attiecībā pret apkārtējiem apstākļiem

Bitu kļūdu līmeņa modeļi, kas norāda uz degradāciju

Interfeisa kļūdu skaitītāji un izmešana

Rezervējiet 20% optisko moduļu portu un savienojiet joslas platumu, pamatojoties uz biznesa izaugsmes prognozēm, lai atbalstītu klasteru paplašināšanu, plānojot jaudu.

 

Bieži uzdotie jautājumi

 

Kas notiek, ja es izmantošu komerciālu{0}}pakāpju moduli, ja āra temperatūra ir zemāka par 0 grādiem?

Kad optiskie moduļi darbojas ārpus nominālā temperatūras diapazona, tie rada vairāk signāla kļūmju un smagos gadījumos var tikt neatgriezeniski bojāti{0}}darba jauda palielinās un iekšējais uztvērējs apstrādā signālus ar lielām kļūdām. Komerciālajiem moduļiem trūkst temperatūras kompensācijas mehānismu un rūdītu komponentu, kas atrodami rūpnieciskajos variantos, kas izraisa nestabilu darbību un iespējamu atteici aukstā vidē.

Vai vienā un tajā pašā saitē var apvienot viena{0}}modu un daudzmodu{1}}šķiedru?

Nē. Viena-moda un daudzmodu-šķiedru serdes diametrs un gaismas izplatīšanās raksturlielumi ir būtiski atšķirīgi. Mēģinot tos savienot, rodas nopietns signāla zudums un pārraides kļūme. Jebkuras optiskās saites abos galos ir jāizmanto viens un tas pats šķiedras veids, un raiduztvērējiem ir jāatbilst šai specifikācijai.

Kā aprēķināt, vai slēdzim ir pietiekami daudz jaudas budžeta papildu moduļiem?

Summējiet maksimālās jaudas patēriņa specifikācijas visiem moduļiem, kurus plānojat instalēt, pievienojiet 15-20% pieskaitāmās izmaksas, lai palielinātu temperatūru-, un pēc tam salīdziniet ar slēdža šasijas barošanas avota vērtējumu, no kura atņemta citu komponentu patērētā jauda. Ātrgaitas moduļi, piemēram, 400 G un 800 G, katrs var patērēt 10-16 W, ātri patērējot pieejamo jaudu augsta blīvuma konfigurācijās. Rūpīga optiskā savienojuma moduļa vajadzību izvērtēšana novērš ar jaudu saistītas izvietošanas kļūmes.

Kāpēc moduļu saderībai ir nozīme, ja formas faktors fiziski atbilst?

Tīkla aprīkojumā bieži tiek izmantota patentēta identifikācijas tehnoloģija, lai pārbaudītu moduļa autentiskumu.-trešo pušu moduļi var izraisīt saderības problēmas un potenciāli anulēt garantijas, pat ja tās ir fiziski saderīgas. Lai nodrošinātu uzticamu darbību, ne tikai fiziskajai piemērotībai, bet arī elektriskajai signalizācijai, programmaparatūras prasībām un EEPROM kodēšanai ir jāsaskaņo. Vienmēr pārbaudiet saderību, izmantojot ražotāja dokumentāciju vai saderības matricas.