Однорежимні SFP трансивери працюють на великій відстані

 

Якщо ви коли-небудь пробували прокласти оптоволокно через кампус або між будівлями на відстані кількох кілометрів одна від одної, ви вже знаєте, що багатомодове не допоможе. Сигнал просто розпадається. Ось де одиночний режимТрансивери SFPзаходьте-і чесно кажучи, щойно ви зрозумієте, чому вони працюють так, як вони працюють, це повністю змінить ваше уявлення про мережеву інфраструктуру.

 

 

Чому одиночний режим йде далі (Коротка версія)

 

Ядро крихітне. Наприклад, дуже крихітний-близько 9 мікрон. Порівняйте це з 50 або 62,5 мікронами багатомодового, і ви почнете бачити картину.

Що відбувається з меншим ядром, так це те, що світло поширюється одним шляхом. Один режим. Жодного підстрибування, жодної модальної дисперсії, що поглинає ваш сигнал на відстані. Лазер 1310 нм стріляє наскрізь і зберігає свою цілісність протягом 10, 20 і навіть 80 кілометрів залежно від того, щотрансиверти працюєш з.

Багатомодовий? Чудово підходить для серверної кімнати. Жахливий для будь-чого понад 500 метрів або близько того.

 

Справа про довжину хвилі

 

Ось тут стає цікаво. Одномодові модулі SFP зазвичай працюють на довжині довжини 1310 нм або 1550 нм. Обидва інфрачервоні-невидимі для людського ока, очевидно-але вони поводяться по-різному в склі.

1310 нмсидить у так званому діапазоні O-. Хроматична дисперсія майже дорівнює нулю на цій довжині хвилі, що звучить як маркетинговий вислів, поки ви не зрозумієте, що це означає, що ваші сигнальні імпульси не поширюються та не розпливаються на відстані. Компроміс? Трохи вище загасання порівняно з 1550 нм. Ви бачите приблизно 0,35 дБ на кілометр втрати.

1550 нмзнижує цей показник втрат приблизно до 0,2 дБ/км. Менша втрата потужності означає, що ви можете рухатися далі-ми говоримо про 40 км, 80 км і навіть 120 км із правильним обладнанням. Заковика в тому, що вам потрібні кращі (читай: дорожчі) лазери. Лазер EML для широкого радіусу дії недешевий.

Більшість мережевих інженерів, з якими я спілкувався, за замовчуванням використовують 1310 нм для всього, що менше 10 км. Має економічний сенс. Крім того, 1550 нм починає виправдовувати свою вартість.

 

LR, ER, ZR-Що це насправді означає?

 

Алфавітний суп позначень SFP постійно спотикає людей. Ось розбивка без дрібниць:

LR (Long Reach):10 кілометрів по одномодовому волокну. Це ваша робоча конячка для-будівничих сполучень, сполучень метро тощо. Зазвичай використовує 1310 нм. Кожен великий постачальник-Cisco, Juniper, HP, сторонні-виробники-виробляють їх.

ER (розширений охоплення):Доганяє до 40 кілометрів. Переходить до довжини хвилі 1550 нм і використовує лазери із зовнішньою модуляцією замість лазерів із прямою модуляцією. Зростання цін помітно.

ZR (дуже великий охоплення):80 кілометрів. Та сама довжина хвилі 1550 нм, але з більш жорсткими допусками та кращими приймачами. Насправді це не стандарт IEEE, цікаво-це галузева конвенція. Тим не менш, якщо ви дотримуєтеся модулів, сумісних із -MSA, сумісність серед постачальників непогана.

Існує також EZR для 120 км і більше, але на цьому етапі ви зазвичай дивитеся на системи DWDM і оптичні підсилювачі. Зовсім інша гра в м'яч.

 

Реальні-примітки щодо встановлення

 

Отже, у вас є модулі 10G LR SFP+ і кілька кілометрів одномодового оптоволокна. Кілька речей, про які вам ніхто не каже наперед:

Мінімальна відстань кабелю має значення. Здається нерозумним-чому існуємінімум? Але якщо довжина оптоволокна занадто коротка (менше 2 метрів), отриманий сигнал може перевантажити детектор. Деякі інсталяції потребують вбудованих атенюаторів при підключенні обладнання в одній стійці через єдиний режим. Я бачив, як техніки витрачали години на усунення несправностей «поганих» трансиверів, які були в порядку-просто надто велика потужність потрапляла на приймач.

Очистіть роз’єми. Завжди. Жодна порошинка на наконечнику LC не хвилює, що ви витратили 300 доларів на трансивер. Сигнал так само погіршується. IPA серветки та оглядові приціли не є необов’язковими.

Також-і це мене одного разу обпекло-не змішуйте роз’єми APC і UPC. Кутова поліровка на роз’ємах APC по-різному відбиває світло. Поєднання їх із UPC створює повітряний зазор, який миттєво витрачає ваш бюджет енергії. Кольорове кодування існує не просто так (зелений для APC, синій для UPC), але в затемнених серверних кімнатах трапляються помилки.

 

 

Цифрова діагностика: справді корисна

 

Сучасні модулі SFP підтримують DDM або DOM (моніторинг цифрової діагностики). Сам трансивер повідомляє про температуру, напругу живлення, струм зміщення лазера, потужність передачі та потужність прийому в реальному-часі.

Це не просто приємно--мати. Коли зв’язок починає працювати нестабільно, показники DOM повідомляють вам, чи маєте ви справу з вмираючим лазером, брудним роз’ємом чи проблемою з оптоволокном десь на шляху. Потужність передачі з часом падає? Лазерна деградація. Раптове падіння живлення? Ймовірно, хтось перекрив волокно, що прокладає нові кабелі через канал.

Стандарт SFF-8472 визначає, як це працює. Більшість керованих комутаторів можуть опитувати ці значення через SNMP або свій CLI. Якщо ваш стек моніторингу не збирає показники DOM, ви не бачите оптичного здоров’я.

 

Блокування-постачальника (чи ні)

 

Cisco продає SFP, які працюють лише з обладнанням Cisco. Так само Juniper і HP. Під час вставлення модулі перевіряють наявність-спеціального кодування постачальника.

Але ось у чому річ: базова технологія стандартизована за допомогою Multi{0}}Source Agreement (MSA). Сторонні-виробники створюють модулі за тими самими характеристиками, а потім програмують їх із відповідними кодами постачальників. Lantronix, наприклад, продає модулі, закодовані для сумісності з Cisco, Juniper і HP.

Чи скасовує використання-оптики третьої сторони ваш договір про підтримку? Технічно деякі постачальники стверджують, що так. Практично я ніколи не бачив, щоб хтось фактично відмовив у підтримці через використання сумісних трансиверів. Ваш пробіг може відрізнятися. Але різниця в ціні-часто на 70-80% дешевша, ніж OEM-вартує увагу.

Просто переконайтеся, що все, що ви купуєте,-відповідає вимогам MSA. Модулі No-name від випадкових постачальників спричинили головний біль від незначного (неправильні зчитування DOM) до значного (повні збої зв’язку під навантаженням).

 

Температурні показники важливіші, ніж ви думаєте

 

Стандартні комерційні трансивери працюють від 0 градусів до 70 градусів. Це добре для центрів обробки даних із-контрольованим кліматом.

Промислові або захищені трансивери розширюють цей діапазон до -40 градусів до 85 градусів. Якщо ваше обладнання знаходиться у відкритому корпусі, на заводі або в будь-якому місці без надійного опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, це не є необов’язковим. Цінова надбавка є реальною-іноді на 50% вищою, але такою ж є і вартість відвідувань сайту для заміни модулів, які загинули під час спеки.

Transition Networks і Lantronix пропонують промислові одномодові трансивери-. Специфікації виглядають ідентично комерційним варіантам; насправді йдеться про вибір компонентів і випробування за екстремальних температур.

 

Коротка специфікація

 

Не збираюся вдавати, що це вичерпно, але для швидкого ознайомлення з поширеними однорежимними модулями 10G:

Тип	Довжина хвилі	Відстань	клітковина	Типове використання
10GBASE-LR	1310 нм	10 км	9/125 мкм SMF	Кампус, метро
10GBASE-ER	1550 нм	40 км	9/125 мкм SMF	Метро, ​​обл
10GBASE-ZR	1550 нм	80 км	9/125 мкм SMF	Далекі-магістралі

Усі вони використовують дуплексні роз’єми LC. Для всіх потрібне одномодове оптоволокно-не намагайтеся підключити їх за допомогою помаранчевих багатомодових кабелів.

 

 

Слово про трансивери BiDi

 

Двонаправлені SFP (BiDi або WDM) використовують одну нитку волокна замість пари. Вони передають на одній довжині хвилі та приймають на іншій-зазвичай комбінації 1310 нм/1490 нм або 1270 нм/1330 нм. Мультиплексор у самому трансивері обробляє розділення.

Вдвічі зменшує кількість клітковини. Приблизно подвоює вартість трансивера. Чи матиме це сенс, залежить від того, чи маєте ви-обмеження-на оптику чи бюджет-. У розгортаннях із залишеними територіями з наявними одножильними-проводами BiDi інколи є єдиним варіантом, який не потребує протягування нового кабелю.

 

Заключні думки

 

Одномодові трансивери SFP не складні, якщо ви зрозумієте основну фізику. Маленька серцевина, єдиний шлях світла, інфрачервоні хвилі, вибрані спеціально для характеристик ослаблення скловолокна. Решта — лише інженерні варіації навколо цих основ.

Для більшості корпоративних розгортань 10GBASE-LR чудово задовольняє вимоги щодо відстані. Метро та регіональні мережі просуваються на територію ER та ZR. І якщо хтось попросить вас пройти 120 кілометрів... що ж, ви захочете почати досліджувати обладнання DWDM та оптичне підсилення, тому що ви переросли те, що може робити один трансивер.

Отримайте основи правильно-чисті роз’єми, правильний тип волокна, температура-відповідні модулі-і все це працює. Іноді цілий десяток років, не торкаючись їх.

Що, чесно кажучи, саме те, що повинна робити хороша мережева інфраструктура.