Οι μονάδες SFP οπτικών ινών χειρίζονται δεδομένα αποτελεσματικά

 

 

Η διαδικασία μετατροπής για την οποία κανείς δεν μιλάει

 

Να τι συμβαίνει στην πραγματικότητα μέσα σε αυτό το μικρό μεταλλικό περίβλημα: μια δίοδος λέιζερ ή VCSEL πυροδοτεί φωτόνια σε ίνες σε μήκη κύματος συνήθως μεταξύ 850 nm και 1550 nm. Ο φωτοανιχνευτής στο άκρο λήψης πιάνει αυτά τα φωτόνια και τα μετατρέπει ξανά σε ηλεκτρόνια. Αρκετά απλό σε χαρτί.

Αλλά τα κέρδη αποτελεσματικότητας προέρχονται από αυτό που δεν συμβαίνει. Σε αντίθεση με τη μετάδοση από χαλκό όπου οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές υποβαθμίζουν την ακεραιότητα του σήματος σε απόσταση, το φως που ταξιδεύει μέσα από ίνες γυαλιού συναντά ελάχιστη αντίσταση. Μια μονάδα 1000BASE-LX σπρώχνει δεδομένα 10 χιλιόμετρα πάνω από ίνα μονής-λειτουργίας χωρίς επαναλήπτες. Δοκιμάστε το με το καλώδιο Cat6.

Οι πομποί VCSEL σε μονάδες πολλαπλών λειτουργιών καταναλώνουν περίπου 150-300 mW κατά τη λειτουργία. Οι μονάδες μονής-λειτουργίας με λέιζερ DFB αντλούν περισσότερα-μερικές φορές 500 mW ή υψηλότερα, αλλά μεταφέρουν σήματα σε δίκτυα πανεπιστημιούπολης και συνδέσμους μετρό όπου ούτως ή άλλως ο χαλκός δεν ήταν ποτέ επιλογή.

 

 

Η επιλογή μήκους κύματος έχει μεγαλύτερη σημασία από όσο παραδέχονται οι πωλητές

 

Οι περισσότεροι διαχειριστές δικτύου αρπάζουν οτιδήποτεSFPο διανομέας έχει σε απόθεμα. Αυτό λειτουργεί μέχρι να μην γίνει.

Οι μονάδες 850 nm ζευγαρώνουν με ίνα πολλαπλών λειτουργιών για συνδέσεις-σε-ράφι. Η επιλογή μήκους κύματος δεν είναι αυθαίρετη-τα μικρότερα μήκη κύματος υποφέρουν από τροπική διασπορά στον μεγαλύτερο πυρήνα 50 ή 62,5 μικρών του multimode, αλλά τα 850 nm φτάνουν σε ένα γλυκό σημείο όπου οι πηγές LED και VCSEL παραμένουν οικονομικά-οικονομικές. Θα δείτε αυτά με την ένδειξη SX.

Τα 1310nm τοποθετούνται σε ένα παράθυρο χαμηλής-διασποράς για ίνα μονής-λειτουργίας. Οι μονάδες LX που χρησιμοποιούν αυτό το μήκος κύματος φτάνουν τα 10 χιλιόμετρα χωρίς κανείς να ιδρώσει τον προϋπολογισμό του συνδέσμου. Ορισμένες εκτεταμένες-παραλλαγές προσέγγισης χρηστών-ΕΧ και ZX ονομασίες-πιέζουν 40 km ή 80 km στα 1550nm, όπου η εξασθένηση των ινών πέφτει σε περίπου 0,2dB ανά χιλιόμετρο.

Οι μονάδες BiDi αξίζουν αναφορά εδώ. Τα αμφίδρομα SFP μονής-ίνας εκπέμπουν σε ένα μήκος κύματος (ας πούμε, 1310nm) ενώ λαμβάνουν σε ένα άλλο (1490nm). Μειώνει τον αριθμό των ινών σας στο μισό για συνδέσμους από σημείο-προς-σημείο. Προφανής εξοικονόμηση κόστους, αν και η αντιμετώπιση προβλημάτων γίνεται περίεργη όταν δεν μπορείτε απλώς να ανταλλάξετε μονάδες μεταξύ των άκρων.

 

 

Hot-Δυνατότητα ανταλλαγής και γιατί είναι πραγματικά χρήσιμη

 

Έχω παρακολουθήσει τεχνικούς να τραβούν SFP από ζωντανούς διακόπτες χωρίς να πτοούνται. Ο ζεστός-βυσματώσιμος σχεδιασμός σημαίνει ακριβώς ότι-δεν απαιτείται διακοπή ρεύματος-. Το EEPROM της μονάδας αναγνωρίζεται στη συσκευή υποδοχής μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου από την εισαγωγή.

Αυτό το EEPROM περιέχει περισσότερα από δεδομένα αναγνώρισης. Οι μονάδες με δυνατότητα DOM-(ψηφιακή οπτική παρακολούθηση, μερικές φορές αποκαλούμενη DDM) αναφέρουν ισχύ μετάδοσης σε πραγματικό-χρόνο, ισχύ λήψης, θερμοκρασία, ρεύμα πόλωσης λέιζερ και τάση τροφοδοσίας. Όταν ένας σύνδεσμος αρχίζει να χτυπά στις 3 π.μ., αυτές οι μετρήσεις σας λένε εάν το πρόβλημα είναι ένα λέιζερ που τελειώνει, ένας βρώμικος σύνδεσμος ή κάποιος που λύγισε πολύ έντονα το καλώδιο ενημέρωσης πίσω από το ράφι.

Η τυπική ισχύς TX κυμαίνεται από -9,5dBm έως -3dBm για μονάδες gigabit. Δάπεδα ευαισθησίας δέκτη περίπου -20dBm έως -24dBm. Οτιδήποτε ασθενέστερο από αυτό το όριο και ο φωτοανιχνευτής δεν μπορεί να διακρίνει αξιόπιστα το σήμα από το θόρυβο.

 

Το SFP+ Μετάβαση στα 10 Gigabit

 

Οι μονάδες SFP+ καταλαμβάνουν το ίδιο φυσικό αποτύπωμα με τους προκατόχους τους σε gigabit, αλλά διαχειρίζονται ταχύτητες γραμμής 10 Gbps. Η μηχανική συμβατότητα ήταν σκόπιμη-ο ίδιος κλωβός, οι ίδιες ράγες οδήγησης-αν και η ηλεκτρική διεπαφή απαιτούσε εκ νέου επεξεργασία για να φιλοξενήσει υψηλότερες συχνότητες.

Η ιστορία της αποτελεσματικότητας γίνεται ενδιαφέρουσα εδώ. Μια μονάδα 10G-SR καταναλώνει ίσως 1 W ενώ μετακινεί δέκα φορές τα δεδομένα μιας μονάδας 1G-SX που αντλούσε 0,8 W. Αυτό δεν είναι γραμμική αύξηση ισχύος για γραμμική αύξηση εύρους ζώνης. Οι βελτιώσεις στην κατασκευή του πυριτίου και οι αλλαγές κωδικοποίησης (8b/10b έδωσαν τη θέση τους στο 64b/66b για καλύτερη απόδοση γραμμής) με την πάροδο των γενεών.

Μια ιδιορρυθμία: πολλές θύρες SFP+ δέχονται παλαιού τύπου μονάδες SFP σε μειωμένες ταχύτητες. Ο διακόπτης αναγνωρίζει την πιο αργή μονάδα και τα όρια ρυθμού-αναλόγως. Εύχρηστο για σενάρια μετεγκατάστασης, προκαλεί σύγχυση όταν κάποιος εγκαθιστά κατά λάθος το λάθος οπτικό σύστημα και αναρωτιέται γιατί ο σύνδεσμός του 10G διαπραγματεύτηκε στο 1G.

 

 

Το Κλείδωμα Προμηθευτή-Παραμένει αντιπαθητικό

 

Οι Cisco, Juniper, HP και άλλοι προγραμματίζουν τους διακόπτες τους για να ελέγχουν το byte αναγνωριστικού προμηθευτή του SFP. Οι μη αναγνωρισμένες μονάδες ενδέχεται να αρνηθούν να ανάψουν ή να εκπέμπουν επίμονες προειδοποιήσεις στην κονσόλα διαχείρισης.

Οι κατασκευαστές τρίτων-μερών το επιλύουν αυτό κωδικοποιώντας τα EEPROM τους ώστε να ταιριάζουν με τις προδιαγραφές OEM. Τα SFP που συμμορφώνονται με το MSA- από αξιόπιστους προμηθευτές λειτουργούν πανομοιότυπα με τις επώνυμες μονάδες σε ένα κλάσμα της τιμής. Το δίκτυο δεν γνωρίζει ή δεν ενδιαφέρεται εάν τα φωτόνια προήλθαν από μια μονάδα OEM αξίας 500 $ ή μια-ισοδύναμη τρίτων 80 $-ίδιο μήκος κύματος, ίδια επίπεδα ισχύος, ίδια σύνδεση.

Ορισμένες επιχειρήσεις επιβάλλουν ούτως ή άλλως οπτικά OEM για λόγους συμβάσεων υποστήριξης. Αυτή είναι μια απόφαση προμήθειας, όχι τεχνική.

 

Αναντιστοιχίες τύπου ινών Δημιουργούν πονοκεφάλους

 

SFP μονής-λειτουργίας σε πολυλειτουργική ίνα; Τεχνικά εφικτό με καλώδια patch κλιματισμού σε ταχύτητες gigabit. Ο προσαρμογέας εκτοξεύει το φως σε θέση μετατόπισης για να διεγείρει έναν περιορισμένο αριθμό λειτουργιών. Το IEEE 802.3z το καθορίζει για το 1000BASE-LX πάνω από την παλιά εγκατάσταση πολλαπλών λειτουργιών.

Η αντίστροφη-πολυτροπική οπτική σε μία-ίνα μονής λειτουργίας-δεν λειτουργεί. Η αποκλίνουσα δέσμη του VCSEL συνδυάζεται ελάχιστα στον πυρήνα 9 μικρών της μονής-λειτουργίας. Θα λάβετε πτερύγια συνδέσμων, σφάλματα CRC ή καθόλου σύνδεση.

Αξίζει να θυμάστε: η πολύτροπη ίνα φτάνει τα 550 μέτρα περίπου για 10G-SR σε καλώδιο OM4. Οι μεγαλύτερες διαδρομές χρειάζονται υποδομή μονής-λειτουργίας, ανεξάρτητα από τον προϋπολογισμό που έχει κάποιος.

 

 

Θερμοκρασία και Περιβαλλοντικοί Παράγοντες

 

Τα SFP εμπορικής-βαθμίδας λειτουργούν από 0 μοίρες έως 70 μοίρες . Αυτό καλύπτει τα ελεγχόμενα από το κλίμα{4}}κέντρα δεδομένων και τα περισσότερα εσωτερικά περιβάλλοντα χωρίς πρόβλημα.

Βιομηχανικές εγκαταστάσεις-υποσταθμοί, δάπεδα κατασκευής, ντουλάπια εξωτερικού χώρου-απαιτούν εκτεταμένες-μονάδες θερμοκρασίας με ονομαστική τιμή από -40 βαθμούς έως 85 βαθμούς . Το εσωτερικό κύκλωμα λέιζερ και ο οδηγός απαιτούν σκλήρυνση για να διατηρηθεί σταθερή η έξοδος σε αυτό το εύρος. Το premium κόστους τρέχει 2-3 φορές σε σχέση με τα εμπορικά ισοδύναμα.

Η υγρασία σπάνια σκοτώνει άμεσα τα SFP, αλλά η συμπύκνωση στα φερμουάρ των συνδέσμων προκαλεί όλεθρο. Η μόλυνση διασκορπίζει το φως στη διεπαφή, αυξάνοντας την απώλεια εισαγωγής και πιθανώς πτώση του συνδέσμου. Κρατήστε τις υποδοχές σας καλυμμένες όταν δεν τις χρησιμοποιείτε. Καθαρίστε πριν το ζευγάρωμα. Βασική υγιεινή που με κάποιο τρόπο ξεφεύγει από τους ανθρώπους.

 

CWDM και DWDM Επεκτείνουν τη χωρητικότητα ινών

 

Η πολυπλεξία με διαίρεση χονδροειδούς μήκους κύματος χωρίζει οκτώ κανάλια σε διαστήματα 20 nm από 1270 nm έως 1610 nm. Κάθε SFP εκπέμπει σε ένα αποκλειστικό μήκος κύματος. ένα παθητικό mux/demux τα συνδυάζει σε ένα ζεύγος ινών. Οκταπλάσια χωρητικότητα χωρίς να τραβήξετε νέα καλώδια.

Το πυκνό WDM συσκευάζει κανάλια πιο κοντά-0,8 nm ή 0,4 nm απόσταση-γεμίζοντας 40, 80 ή 96 μήκη κύματος σε μία μόνο ίνα. Τα SFP απαιτούν λέιζερ{9}}σταθεροποιημένης θερμοκρασίας (συντονισμένα ή σταθερά) που δικαιολογούν το σημαντικό κόστος τους. Μετρό και μεταφορείς μεγάλων αποστάσεων αναπτύσσουν εκτενώς το DWDM. Τα δίκτυα επιχειρήσεων γενικά μένουν με το CWDM εκτός εάν οι απαιτήσεις εύρους ζώνης δικαιολογούν την επένδυση.

Η γωνία απόδοσης: η πολυπλεξία αποσβένει το κόστος υποδομής σε πολλές υπηρεσίες. Ένα σκέλος φέρει αυτό που απαιτούσε προηγουμένως οκτώ. Οι εργασίες εγκατάστασης γίνονται μία φορά.

 

Τι σημαίνουν πραγματικά οι προδιαγραφές

 

Ο προϋπολογισμός σύνδεσης ισούται με την ισχύ του πομπού μείον την ευαισθησία του δέκτη μείον τη συνολική απώλεια. Μια μονάδα με ευαισθησία -6dBm TX και -20dBm RX παρέχει 14dB προϋπολογισμού. Αφαιρέστε τις απώλειες σύνδεσης (0,3 dB η καθεμία), τις απώλειες ματίσματος (0,1 dB η καθεμία) και την εξασθένηση ινών (0,35 dB/km για 1310nm μονής λειτουργίας). Ό,τι απομένει είναι το περιθώριο σου.

Εκτελέστε τα μαθηματικά πριν παραγγείλετε ενότητες. Μια ζεύξη 20 χιλιομέτρων χρειάζεται οπτική ικανότητα για 20 χιλιόμετρα. Ακούγεται προφανές. Ο κόσμος εξακολουθεί να το μπερδεύει.

Η ποινή διασποράς έχει μικρότερη σημασία σε ταχύτητες gigabit από ό,τι στα 10G και άνω. Η χρωματική διασπορά και η διασπορά λειτουργίας πόλωσης συσσωρεύονται σε απόσταση, κηλιδώνοντας τελικά το σήμα πέρα ​​από την ανάκτηση. Οι σύνδεσμοι μακράς-προσέγγισης 10G και 25G μερικές φορές απαιτούν διασπορά-μετατόπιση οπτικών ινών ή ηλεκτρονική αντιστάθμιση.

 

Η αθόρυβη αποτελεσματικότητα της ώριμης τεχνολογίας

 

Οι μονάδες SFP δεν τραβούν πλέον τίτλους. Η τεχνολογία ωρίμασε. Αλλά αυτή η ωριμότητα σημαίνει προβλέψιμη απόδοση, σταθερή τιμολόγηση, διαθεσιμότητα δεύτερης-πηγής και μια τεράστια εγκατεστημένη βάση που διασφαλίζει τη συμβατότητα μεταξύ των προμηθευτών. Η αποτελεσματικότητα δεν αφορά πάντα την πρωτοποριακή καινοτομία-μερικές φορές έχει να κάνει με τη βελτίωση, την τυποποίηση και τη βαρετή αξιοπιστία των εξαρτημάτων που απλώς λειτουργούν.

Οι οπτικοί πομποδέκτες θα συνεχίσουν να εξελίσσονται προς υψηλότερες ταχύτητες και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Το SFP28 χειρίζεται 25G. Οι παραλλαγές QSFP αντιμετωπίζουν τα 40G και 100G συνδέοντας τέσσερις λωρίδες. Τα θεμελιώδη φυσικής-φωτόνια που χτυπούν τα ηλεκτρόνια σε απόσταση-παραμένουν το πλεονέκτημα απόδοσης που κρατά τις οπτικές ίνες σχετικές, παρά τα όσα ισχυρίζονται οι υποστηρικτές του χαλκού σχετικά με τις εξελίξεις του Cat8.

Τα δίκτυα χειρίζονται τα δεδομένα αποτελεσματικά όταν το φυσικό επίπεδο κάνει τη δουλειά του αόρατα. Οι μονάδες SFP επιτυγχάνουν ακριβώς αυτό.