Ενισχύστε την απόδοση του δικτύου σας Gigabit: 1000BASE SFP

 

Γιατί κάποιος εξακολουθεί να ενδιαφέρεται για το Gigabit το 2025

 

Κοιτάξτε, οι μονάδες 10G και 25G κυριαρχούν στις νέες κατασκευές κέντρων δεδομένων. Αυτό είναι προφανές. Αλλά εδώ είναι το πράγμα που κανείς στον εμπορικό Τύπο δεν θέλει να παραδεχτεί: τα gigabit SFP δεν πηγαίνουν πουθενά.

Η υποδομή παλαιού τύπου παραμένει. Δίκτυα πανεπιστημιουπόλεων, συστήματα βιομηχανικού ελέγχου, ραχοκοκαλιά παρακολούθησης-αυτά τα περιβάλλοντα δεν χρειάζονται 10 gig. Χρειάζονταιαξιόπιστοςσβούρα. Και όταν τρέχετε με οπτικές ίνες σε ένα κτίριο 3 χιλιόμετρα μακριά που φιλοξενεί έξι κάμερες IP και έναν ελεγκτή πρόσβασης πόρτας, το να ξοδεύετε 4 φορές τα χρήματα σε οπτικά 10GBASE-LR είναι απλώς κακή τεχνική.

Τα οικονομικά λειτουργούν διαφορετικά εκτός υπερκλίμακας. Μια μονάδα 1000BASE-LX κοστίζει ίσως 15-25 $ από αξιόπιστους τρίτους προμηθευτές. Το ισοδύναμο 10G; Ακόμα 60-80 $ για συγκρίσιμη απήχηση. Πολλαπλασιάστε σε 200 θύρες και ξαφνικά αυτό έχει σημασία.

 

Οι παραλλαγές που θα συναντήσετε πραγματικά

 

1000BASE-SX: The Workhorse Nobody Thinks About

Μήκος κύματος 850 nm. Μόνο πολυτροπική ίνα. Η μέγιστη εμβέλεια κάπου μεταξύ 220 και 550 μέτρων, ανάλογα με τον βαθμό ίνας σας-Το OM1 σας δίνει το σύντομο τέλος, το OM3/OM4 ωθεί προς το ανώτερο όριο.

Έχω δει διαγράμματα δικτύου όπου κάποιος προσδιόριζε μονάδες SX για μια διαδρομή 400 μέτρων σε παλιά ίνα 62,5 μm και μετά αναρωτήθηκα γιατί έλαβαν σφάλματα CRC. Τα μαθηματικά δεν λειτουργούν. Το modal bandwidth έχει σημασία. Μια ίνα 160 MHz·km δεν θα μεταφέρει τα gigabit καθαρά μετά τα 220 μέτρα, ανεξάρτητα από το πόσο καλά είναι τα οπτικά σας.

Το SX ανήκει εντός κτιρίων. Συνδέσεις ανύψωσης. Η διασταύρωση της αίθουσας δεδομένων-συνδέεται. Οπουδήποτε βρίσκεστε κάτω από 300 μέτρα με αξιοπρεπή ίνα, είναι η προφανής επιλογή-φθηνότερη από το LX και η ισχύς μετάδοσης δεν θα υπερβεί τους δέκτες μικρών-προγραμμάτων.

 

 

1000BASE-LX: Πού γίνονται ενδιαφέροντα τα πράγματα

1310 nm. Λειτουργεί τόσο σε single mode όσο και σε multimode, αν και η περίπτωση χρήσης multimode έχει προειδοποιήσεις στις οποίες θα αναφερθώ.

Σε μονή λειτουργία 9μm, θα πετύχετε αξιόπιστα 10χλμ. Το πρότυπο λέει 5 km, αλλά οι προμηθευτές καθορίζουν συνήθως 10 km ή περισσότερο, επειδή τα μαθηματικά του προϋπολογισμού σύνδεσης λειτουργούν-μεταδίδουν περίπου -9dBm, λαμβάνουν ευαισθησία γύρω στα -20dBm, δηλαδή 11dB για να παίξουν με μείον απώλειες σύνδεσης και εξασθένηση ινών σε περίπου 0,35dB/km. Άφθονο περιθώριο.

Η κατάσταση multimode είναι πιο περίεργη. Εσείςκουτίτρέξτε LX πάνω από 62,5μm ή 50μm ίνα. Οι άνθρωποι το κάνουν. Αλλά η συνθήκη εκτόξευσης λέιζερ δημιουργεί κάτι που ονομάζεται καθυστέρηση διαφορικής λειτουργίας-βασικά το φως παίρνει πολλαπλές διαδρομές μέσω του πυρήνα της ίνας και φτάνει στον δέκτη σε ελαφρώς διαφορετικούς χρόνους. Πάνω από 300 μέτρα, χρειάζεστε καλώδια προσαρμογής κλιματισμού για να εξαπλωθεί η εκτόξευση σε όλη τη δομή του modal της ίνας. Οι περισσότεροι δεν το γνωρίζουν αυτό. Οι περισσότεροι άνθρωποι επίσης δεν γνωρίζουν γιατί η σύνδεση πολλαπλών λειτουργιών LX των 400 μέτρων έχει διακεκομμένα σφάλματα bit.

 

Οι εκτεταμένες-παραλλαγές προσέγγισης χρηστών

Το 1000BASE-EX ωθεί στα 40 km σε single mode. 1000BASE-Το ZX φτάνει τα 70-80 km, μερικές φορές τα 100 km με premium fiber. Αυτά χρησιμοποιούν μήκος κύματος 1550 nm όπου η εξασθένηση των ινών πέφτει σε περίπου 0,2 dB/km.

Ούτε το IEEE-είναι τυποποιημένο. Είναι υλοποιήσεις προμηθευτών που έχουν γίνει de facto πρότυπα μέσω της υιοθέτησης στην αγορά-αρχικά προδιαγραφών Cisco που αντέγραψαν όλοι οι άλλοι. Λειτουργεί μια χαρά. Απλώς γνωρίζετε ότι το "ZX" από έναν προμηθευτή μπορεί να έχει ελαφρώς διαφορετικές οπτικές παραμέτρους από το "ZX" από έναν άλλο. Ελέγξτε τα φύλλα δεδομένων. Αντιστοιχίστε τους προϋπολογισμούς των συνδέσμων σας.

 

 

BiDi: Όταν έχεις μόνο ένα σκέλος

 

Τα αμφίδρομα SFP αξίζουν τη δική τους ενότητα επειδή λύνουν ένα πραγματικό πρόβλημα και δημιουργούν σύγχυση εξίσου.

Τα τυπικά SFP χρησιμοποιούν δύο ίνες-μία μετάδοση και μία λήψη. Οι μονάδες BiDi χρησιμοποιούν πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος-για να ωθήσουν και τις δύο κατευθύνσεις προς τα κάτω σε ένα μόνο σκέλος. Το ένα άκρο εκπέμπει στα 1310nm και λαμβάνει στα 1550nm. το άλλο άκρο κάνει το αντίθετο. Τα εσωτερικά φίλτρα WDM διαχωρίζουν τα σήματα.

Εσείςπρέπειχρησιμοποιήστε ταιριαστά ζευγάρια. Μια μονάδα 1310tx/1550rx συνομιλεί με μια μονάδα 1550tx/1310rx. Ανακατέψτε τα και δεν λαμβάνετε τίποτα-το ίδιο-σήματα μήκους κύματος στην ίδια ίνα προς την ίδια κατεύθυνση, απλώς δημιουργεί θόρυβο.

Γιατί να ασχοληθώ; Έλλειψη ινών. Παλιά κτίρια με περιορισμένο αριθμό κλώνων. Εναέριο φυτό όπου η προσθήκη ινών σημαίνει ότι επιτρέπονται οι εφιάλτες. Δημοτικές μισθώσεις ινών με τιμή ανά σκέλος. Το ασφάλιστρο 40-50% έναντι των τυπικών SFP πληρώνεται από μόνο του όταν η ίνα είναι ο περιορισμός.

 

Το 8B/10B Πράγμα

 

Κάθε παραλλαγή 1000BASE-Χ χρησιμοποιεί κωδικοποίηση γραμμής 8B/10B. Στέλνετε 8 bit, ο κωδικοποιητής τα μετατρέπει σε σύμβολα 10-bit, ο πραγματικός ρυθμός καλωδίων είναι 1,25 Gbaud. Η γενική επιβάρυνση υπάρχει για καλούς λόγους - ισορροπία DC, επαρκής πυκνότητα μετάβασης για ανάκτηση ρολογιού, ειδικοί χαρακτήρες ελέγχου για διαχείριση συνδέσμων.

Πρακτικές συνέπειες: η σύνδεση gigabit σας μετακινεί 1000 Mbps δεδομένων ωφέλιμου φορτίου αλλά παράγει 1250 Mbps οπτικού σήματος. Αν κάποιος ρωτήσει για το "gigabit fiber bandwidth" και μπερδευτεί με τους αριθμούς, μάλλον αυτός είναι ο λόγος.

Το 1000BASE-T χρησιμοποιεί διαφορετική κωδικοποίηση εξ ολοκλήρου-PAM-5 στα 125 Mbaud σε τέσσερα ζεύγη ταυτόχρονα - αλλά αυτό είναι χάλκινη περιοχή και εκτός του πεδίου εφαρμογής μας εδώ.

 

DDM και Γιατί πρέπει να νοιάζεστε

 

Ψηφιακή Διαγνωστική Παρακολούθηση. Η προδιαγραφή SFF-8472. Όπως και να το ονομάσετε, αυτό είναι το χαρακτηριστικό που διαχωρίζει τις επαγγελματικές αναπτύξεις από τις εικασίες.

Ένα SFP{0}}με δυνατότητα DDM αναφέρει τηλεμετρία πραγματικού-χρόνου μέσω διεπαφής I²C:

Μετάδοση οπτικής ισχύος (dBm)

Λήψη οπτικής ισχύος (dBm)

Θερμοκρασία μονάδας (βαθμός)

Τάση τροφοδοσίας (V)

Ρεύμα πόλωσης λέιζερ (mA)

Ο διακόπτης ή το NMS σηματοδοτεί αυτές τις τιμές. Ορίζεις κατώφλια. Όταν η ισχύς λήψης πέσει κατά 2dB κάτω από τη γραμμή βάσης, λαμβάνετε μια ειδοποίησηπροτούο σύνδεσμος αποτυγχάνει. Όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει στους 70 βαθμούς σε μια ντουλάπα IDF που δεν αερίζεται καλά, το ξέρετε.

Αντιμετώπισα προβλήματα ινών όπου το μόνο σύμπτωμα ήταν "διακοπτόμενη βραδύτητα" και το DDM έδειξε ότι η ισχύς λήψης κυμαινόταν μεταξύ -18dBm και -22dBm-ακριβώς στο όριο της ευαισθησίας του δέκτη. Αποδείχθηκε ότι ήταν μια κακή σύνδεση σε μια τράπεζα αγωγών πανεπιστημιούπολης. Χωρίς δεδομένα DDM, αυτές θα ήταν μέρες συλλήψεων πακέτων και δακτυλοδείξεων. Με αυτό, είκοσι λεπτά για την αναγνώριση και δύο ώρες για την εκ νέου σύνδεση.

Μη-μονάδες DDM εξακολουθούν να υπάρχουν και να αποστέλλονται. Είναι φθηνότερα. Σε αθροιστικούς ή βασικούς ρόλους, η εξοικονόμηση δολαρίων δεν δικαιολογεί την απώλεια προβολής. Στην άκρη, σε ένα αδιάβροχο περίβλημα σε έναν στύλο που εξυπηρετεί ένα μόνο σημείο πρόσβασης; Ίσως η ανταλλαγή έχει νόημα.

 

 

Συμβατότητα: Η άβολη αλήθεια

 

Εδώ είναι που τα πράγματα γίνονται πολιτικά.

Οι μεγάλοι προμηθευτές μεταγωγέων-Cisco, Juniper, Arista, HPE-κωδικοποιούν τις θύρες SFP τους για να προτιμούν τα "γνήσια" επώνυμα οπτικά. Εισαγάγετε μια ενότητα τρίτου-και ενδέχεται να λάβετε προειδοποιητικά μηνύματα, υποβαθμισμένη λειτουργικότητα ή πλήρη απόρριψη.

Οι ίδιες οι ενότητες είναι τυποποιημένες. Συμμόρφωση MSA σημαίνει ότι η ηλεκτρική διεπαφή, το pinout και τα μητρώα διαχείρισης ακολουθούν τις δημοσιευμένες προδιαγραφές. Ένα συμβατό 1000BASE-LX SFP από οποιονδήποτε κατασκευαστήπρέπειεργαστείτε σε οποιαδήποτε συμβατή θύρα SFP.

Το "Should" κάνει πολλά βαριά σε αυτή την πρόταση.

Το κλείδωμα του προμηθευτή-είναι πραγματικό. Είναι επίσης συχνά παρακαμπτό. Οι περισσότερες πλατφόρμες έχουν εντολές για να αναγκάσουν την αποδοχή μη υποστηριζόμενων οπτικών. Ορισμένοι-προμηθευτές τρίτων προγραμματίζουν τα EEPROM τους με συμβατές συμβολοσειρές αναγνώρισης OEM-. Η γκρίζα αγορά υπάρχει.

Η άποψή μου: χρησιμοποιήστε οπτικά OEM όπου υποστηρίζονται συμβόλαια και κατηγορείτε-μετατόπιση σημασίας-κύρια υποδομή-που αντιμετωπίζουν πελάτες, οπουδήποτε ένας προμηθευτής που δείχνει προς το SFP τρίτου- μέρους σας κατά τη διάρκεια μιας διακοπής δημιουργεί επιχειρηματικό κίνδυνο. Χρησιμοποιήστε ποιοτικά οπτικά- τρίτων οπουδήποτε αλλού. Η τεχνολογία είναι πανομοιότυπη. Η διαφορά τιμής είναι το μάρκετινγκ.

 

Η επιλογή ινών έχει πραγματικά σημασία

 

Αναφέρω συνέχεια τους τύπους ινών επειδή οι αναντιστοιχίες προκαλούν πραγματικά προβλήματα για τα οποία οι άνθρωποι κατηγορούν τους SFP.

 

Πολυτροπικοί βαθμοί:

 

Μονότροπος:

• OS1: εσωτερικός χώρος, μεγαλύτερη ανοχή ακτίνας κάμψης
• OS2: χαμηλότερη εξασθένηση, κατάλληλο για μεγαλύτερες διαδρομές

 

Ταιριάξτε το SFP σας με την ίνα σας. Οι μονάδες SX συνδυάζονται με πολλαπλές λειτουργίες. Οι μονάδες LX λειτουργούν και στα δύο, αλλά αποδίδουν καλύτερα σε απλή λειτουργία για οτιδήποτε πέρα ​​από τη σύντομη εμβέλεια. Ποτέ μην τοποθετείτε SFP πολλαπλών λειτουργιών σε ίνα μονής λειτουργίας-η αναντιστοιχία διαμέτρου πυρήνα δημιουργεί άμεση αστοχία. Ποτέ μην βάζετε ένα SFP μονής λειτουργίας σε πολλαπλή λειτουργία χωρίς να κατανοείτε τις απαιτήσεις ρύθμισης λειτουργίας.

Η καθαριότητα των συνδετήρων έχει μεγαλύτερη σημασία από ό,τι θέλει να παραδεχτεί οποιοσδήποτε. Ένα μεμονωμένο δακτυλικό αποτύπωμα σε μια ακραία επιφάνεια αυλακιού μπορεί να προσθέσει 1-2dB απώλειας εισαγωγής. Πολλαπλασιάστε σε τέσσερις συνδέσμους σε έναν τυπικό σύνδεσμο και έχετε φάει το περιθώριο. Καθαρίστε πριν από κάθε εισαγωγή. Χρησιμοποιήστε κατάλληλα μαντηλάκια IPA ή στεγνές μπατονέτες χωρίς χνούδι. Επιθεωρήστε με ένα οπτικό πεδίο. Αυτό δεν είναι προαιρετικό.

 

Σημειώσεις εγκατάστασης από το πεδίο

 

Τα SFP μπορούν να-ανταλλάσσονται, αλλά αυτό δεν σημαίνει περιστασιακά.

Εισαγάγετε πρώτα τη μονάδα,τότεσυνδέστε την ίνα. Ο μηχανισμός ασφάλισης πρέπει να εμπλακεί πλήρως-θα πρέπει να νιώσετε ένα κλικ. Η μερική εισαγωγή προκαλεί διακοπτόμενη συνδεσιμότητα που θα σας τρελάνει.

Αφαιρέστε τις ίνες πριν αφαιρέσετε τη μονάδα. Χρησιμοποιήστε το μάνδαλο ασφαλείας, όχι την ίνα. Το τράβηγμα της μονάδας από το καλώδιο ίνας πιέζει τον σύνδεσμο LC και τελικά καταστρέφει είτε το καλώδιο είτε την εσωτερική υποδοχή της μονάδας.

Τα καλύμματα σκόνης υπάρχουν για λόγους. Μια ανοιχτή θύρα SFP ή ένας σύνδεσμος οπτικών ινών χωρίς καπάκι συσσωρεύει μόλυνση που υποβαθμίζει την απόδοση. Έχω δει ολοκαίνουργιες-εγκαταστάσεις να αποτυγχάνουν επειδή κάποιος άφησε τα καλύμματα σκόνης κατά τη διάρκεια της κατασκευής και η σκόνη από γυψοσανίδες διείσδυσε τα πάντα.

Η μετάδοση και η λήψη δεν είναι εναλλάξιμα. Προφανές, αλλά διασταυρούμενες ίνες συμβαίνουν συνεχώς. Εάν ο σύνδεσμός σας δεν εμφανιστεί, αλλάξτε το ζεύγος ινών στο ένα άκρο πριν υποθέσετε την αποτυχία υλικού.

 

Όταν το Gigabit δεν είναι αρκετό

 

Σημασία έχει το ανώτατο όριο. 1000Σύνδεσμοι BASE SFP έως 1 Gbps full-duplex-περίπου 125 MB/s λογιστική πραγματικής διεκπεραίωσης για τα γενικά έξοδα πρωτοκόλλου. Για μία μόνο κάμερα ή σταθμό εργασίας, αυτό είναι αρκετό. Για μια ανερχόμενη ζεύξη που συγκεντρώνει 48 θύρες πρόσβασης, είναι ένα σημείο συμφόρησης.

Γνωρίστε τα μοτίβα κυκλοφορίας σας. Σχεδιάστε την τοπολογία σας. Η πρόσβαση Gigabit με συνάθροιση 10G είναι μια έγκυρη αρχιτεκτονική. Gigabit παντού δεν είναι, εκτός εάν το "παντού" σημαίνει αποκλειστικά τελικά σημεία.

Η διαδρομή αναβάθμισης είναι απλή μηχανικά-Το SFP+ χρησιμοποιεί τον ίδιο παράγοντα μορφής και συχνά τους ίδιους κλωβούς θυρών. Η ηλεκτρική συμβατότητα διαφέρει ανάλογα με την πλατφόρμα. Ελέγξτε τις προδιαγραφές του διακόπτη σας προτού υποθέσετε ότι μπορείτε να τοποθετήσετε οπτικά 10G σε υπάρχουσες θύρες.

 

Κλείσιμο Σκέψεων

 

Η τεχνολογία 1000BASE SFP είναι ώριμη, τυποποιημένη και βαρετή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Λειτουργεί. Οι τρόποι αποτυχίας είναι-καλώς κατανοητοί. Οι διαδικασίες αντιμετώπισης προβλημάτων είναι τεκμηριωμένες. Δεκαετίες εμπειρίας ανάπτυξης σημαίνει ότι είναι απίθανο να αντιμετωπίσετε πραγματικά νέα προβλήματα.

Αυτό που ταξιδεύει τους ανθρώπους δεν είναι η τεχνολογία-αλλά οι λεπτομέρειες. Τύποι ινών, όρια προσέγγισης, καθαριότητα συνδετήρων, ιδιορρυθμίες συμβατότητας προμηθευτή. Αποκτήστε αυτά τα σωστά και τα οπτικά τρεξίματα gigabit αξιόπιστα για χρόνια. Λάθος τους και κυνηγάς φαντάσματα.

Η προδιαγραφή SFP MSA, IEEE 802.3z ρήτρα 38, SFF-8472 για DDM-αυτά τα έγγραφα υπάρχουν και αξίζει να τα διαβάσετε εάν κάνετε περισσότερες από μεμονωμένες αναπτύξεις. ΚατανόησηΓιατίτα πρότυπα λένε ότι αυτό που λένε αποτρέπει το είδος των συντομεύσεων που δημιουργούν προβλήματα αργότερα.

Χτίστε το σωστά. Τεκμηριώστε το διεξοδικά. Καθαρίστε τις ίνες σας. Αυτό είναι πραγματικά το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς.