Fiber Optik SFP Modülleri Verileri Verimli Bir Şekilde İşler

 

 

Kimsenin Bahsetmediği Dönüşüm Süreci

 

İşte bu küçük metal mahfazanın içinde gerçekte olan şey: bir lazer diyot veya VCSEL, tipik olarak 850 nm ile 1550 nm arasındaki dalga boylarında fotonları fibere ateşler. Alıcı uçtaki fotodetektör bu fotonları yakalar ve onları tekrar elektronlara dönüştürür. Kağıt üzerinde yeterince basit.

Ancak verimlilik kazanımları gerçekleşmeyen şeylerden gelir. Elektromanyetik girişimin mesafe boyunca sinyal bütünlüğünü bozduğu bakır iletiminin aksine, cam fiberden geçen ışık minimum dirençle karşılaşır. 1000BASE-LX modülü, verileri tekrarlayıcılar olmadan tek-modlu fiber üzerinden 10 kilometre uzağa aktarır. Bunu Cat6 kablosuyla deneyin.

Çok modlu modüllerdeki VCSEL vericileri çalışma sırasında yaklaşık 150-300 mW tüketir. DFB lazerli tek-modlu birimler daha fazla-bazen 500 mW veya daha yüksek güç çeker; ancak sinyalleri, bakırın hiçbir zaman bir seçenek olmadığı kampüs ağları ve metro bağlantıları üzerinden taşıyorlar.

 

 

Dalgaboyu Seçimi Satıcıların İtiraf Ettiğinden Daha Önemlidir

 

Çoğu ağ yöneticisi ne olursa olsun alırSFPdistribütörün stoğu var. Bu işe yarayana kadar işe yarar.

850nm modüller raf-rafa-bağlantılar için çok modlu fiber ile eşleşir. Dalga boyu seçimi keyfi değildir-daha kısa dalga boyları, çoklu modun daha büyük 50 veya 62,5 mikron çekirdeğinde modal dağılımdan zarar görür, ancak 850nm, LED ve VCSEL kaynaklarının uygun maliyetli kaldığı bir tatlı noktaya ulaşır-. Bunları SX etiketli olarak göreceksiniz.

1310nm, tek modlu fiber için düşük-dağılım penceresinde bulunur. Bu dalga boyunu kullanan LX modülleri, kimsenin bağlantı bütçesini zorlamadan 10 km'ye ulaşır. Bazı genişletilmiş-erişim varyantları-EX ve ZX tanımlamaları-1550 nm'de 40 km veya 80 km'yi zorlar; burada fiber zayıflaması kilometre başına kabaca 0,2 dB'ye düşer.

BiDi modülleri burada anılmayı hak ediyor. Tek-fiber çift yönlü SFP'ler bir dalga boyunda (örneğin 1310 nm) iletim yaparken diğer dalga boyunda (1490 nm) alır. Noktadan-noktaya-bağlantılar için fiber sayınızı yarıya indirir. Bariz maliyet tasarrufu, ancak modülleri uçlar arasında değiştiremediğinizde sorun giderme tuhaflaşıyor.

 

 

Çalışırken-Değiştirme Özelliği ve Aslında Neden Yararlıdır?

 

Teknisyenlerin SFP'leri canlı anahtarlardan çekinmeden çıkarmasını izledim. Çalışır durumda-takılabilir tasarım, tam olarak-güç{-kesilmesine gerek olmadığı anlamına gelir. Modülün EEPROM'u, takıldıktan sonra milisaniyeler içinde kendisini ana cihaza tanımlar.

Bu EEPROM kimlik verisinden fazlasını içeriyor. DOM-yetenekli modüller (dijital optik izleme, bazen DDM olarak da adlandırılır) gerçek zamanlı iletim gücünü, alım gücünü, sıcaklığı, lazer öngerilim akımını ve besleme voltajını bildirir. Bir bağlantı sabah saat 3'te çırpmaya başladığında, bu ölçümler size sorunun ölmekte olan bir lazer mi, kirli bir konektör mü yoksa yama kablosunu rafın arkasında çok keskin bir şekilde büken birinden mi kaynaklandığını söyler.

Gigabit modüller için tipik TX gücü -9,5dBm ile -3dBm arasında değişir. Alıcı hassasiyeti -20dBm ila -24dBm civarındadır. Bu eşikten daha zayıf olan herhangi bir şeyde fotodetektör, sinyali gürültüden güvenilir bir şekilde ayırt edemez.

 

SFP+ 10 Gigabit'e Atlıyor

 

SFP+ modülleri, önceki gigabit modülleriyle aynı fiziksel alanı kaplar ancak 10 Gbps hat hızlarını yönetir. Mekanik uyumluluk kasıtlı olarak-aynı kafes, aynı kılavuz raylardan oluşuyordu-ancak elektrik arayüzünün daha yüksek frekanslara uyum sağlaması için yeniden işlenmesi gerekiyordu.

Verimlilik hikayesi burada ilginçleşiyor. Bir 10G-SR modülü, 0,8W çeken bir 1G-SX modülünün on katı kadar veri taşırken belki 1W tüketir. Bu, doğrusal bir bant genişliği artışı için doğrusal bir güç artışı değildir. Nesiller boyunca silikon üretimindeki iyileştirmeler ve kodlama değişiklikleri (8b/10b, daha iyi hat verimliliği için yerini 64b/66b'ye bıraktı).

Bir tuhaflık: Birçok SFP+ bağlantı noktası eski SFP modüllerini düşük hızlarda kabul eder. Anahtar, daha yavaş olan modülü tanır ve buna göre hız-sınırlarını tanır. Birisi yanlışlıkla yanlış optik taktığında ve 10G bağlantısının neden 1G'de anlaşma yaptığını merak ettiğinde kafa karıştırıcı olan geçiş senaryoları için kullanışlıdır.

 

 

Satıcı Kilidi-İğrenç Kalmaya Devam Ediyor

 

Cisco, Juniper, HP ve diğerleri anahtarlarını SFP'nin satıcı kimlik baytını kontrol edecek şekilde programlar. Tanınmayan modüller yanmamayı reddedebilir veya yönetim konsolunda kalıcı uyarılar verebilir.

Üçüncü-parti üreticiler, EEPROM'larını OEM özelliklerine uyacak şekilde kodlayarak bu sorunu çözmeye çalışırlar. Saygın tedarikçilerin MSA-uyumlu SFP'leri, markalı birimlerle aynı işlevi görür ve çok daha düşük bir fiyata sunulur. Ağ, fotonların 500 ABD Doları değerindeki bir OEM modülünden mi, yoksa 80 ABD Doları tutarındaki-taraflara eşdeğer-aynı dalga boyundan, aynı güç düzeylerinden, aynı konektörden mi geldiğini bilmiyor veya umursamıyor.

Bazı kuruluşlar, destek sözleşmesi nedenleriyle OEM optiklerini zaten zorunlu kılmaktadır. Bu bir satın alma kararı, teknik bir karar değil.

 

Lif Türü Uyumsuzlukları Baş Ağrısı Yaratıyor

 

Tek-modlu SFP'ler çok modlu fibere mi dönüştürülecek? Gigabit hızlarında mod koşullandırma yama kablolarıyla teknik olarak mümkündür. Adaptör, sınırlı sayıda modu harekete geçirmek için ışığı ofset konumunda başlatır. IEEE 802.3z bunu eski çok modlu tesise göre 1000BASE-LX için belirtir.

Tek-modlu fiber üzerinden ters-çok modlu optikler-çalışmıyor. VCSEL'in ıraksak ışını, tek-modun 9 mikronluk çekirdeğine zayıf bir şekilde bağlanıyor. Bağlantı kapakları, CRC hataları veya hiç bağlantı olmamasıyla karşılaşacaksınız.

Hatırlamakta fayda var: çok modlu fiber, OM4 kablosunda 10G-SR için maksimum 550 metreye ulaşır. Daha uzun çalışmalar, birinin bütçesine bakılmaksızın tek-modlu altyapıya ihtiyaç duyar.

 

 

Sıcaklık ve Çevresel Faktörler

 

Ticari-sınıf SFP'ler 0 dereceden 70 dereceye kadar çalışır. Bu, iklim-kontrollü veri merkezlerini ve çoğu iç mekan ortamını sorunsuz bir şekilde kapsar.

Endüstriyel dağıtımlar-trafo merkezleri, üretim zeminleri, dış mekan dolapları--40 dereceden 85 dereceye kadar derecelendirilmiş genişletilmiş-sıcaklık modülleri gerektirir. Dahili lazer ve sürücü devresinin, bu aralıkta kararlı çıkışı korumak için sertleştirilmesi gerekir. Maliyet primi ticari eşdeğerlerine göre 2-3 kat daha fazladır.

Nem nadiren SFP'leri doğrudan öldürür, ancak konektör yüksüklerindeki yoğunlaşma hasara yol açar. Kirlenme arayüzde ışığı dağıtır, ekleme kaybını artırır ve potansiyel olarak bağlantının kopmasına neden olur. Kullanılmadığı zaman konektörlerinizi kapalı tutun. Çiftleşmeden önce temizleyin. İnsanların bir şekilde gözden kaçırdığı temel hijyen.

 

CWDM ve DWDM Fiber Kapasitesini Artırıyor

 

Kaba dalga boyu bölmeli çoğullama, 1270 nm'den 1610 nm'ye kadar 20 nm aralıklarla sekiz kanalı yerleştirir. Her SFP, özel bir dalga boyunda iletim yapar; pasif bir mux/demux bunları bir fiber çiftinde birleştirir. Yeni kablo çekmeden sekiz kat kapasite.

Yoğun WDM, kanalları daha yakın-0,8 nm veya 0,4 nm aralıkla-paketler ve 40, 80 veya 96 dalga boyunu tek bir fibere sıkıştırır. SFP'ler, önemli maliyetlerini haklı çıkaracak şekilde sıcaklık-stabilize edilmiş lazerlere (ayarlanmış veya sabit) ihtiyaç duyar. Metro ve uzun mesafeli taşıyıcılar DWDM'yi kapsamlı bir şekilde kullanıyor. Kurumsal ağlar, bant genişliği talepleri yatırımı haklı çıkarmadıkça genellikle CWDM'ye sadık kalır.

Verimlilik açısı: çoğullama, birden fazla hizmetteki altyapı maliyetini amorti eder. Bir iplik daha önce sekiz tane gerektireni taşıyor. Kurulum işçiliği bir kez gerçekleşir.

 

Spesifikasyonların Gerçekte Ne Anlama Geldiği

 

Bağlantı bütçesi, verici gücü eksi alıcı hassasiyeti eksi toplam kayba eşittir. -6dBm TX ve -20dBm RX duyarlılığına sahip bir modül, 14dB bütçe sağlar. Konektör kayıplarını (her biri 0,3 dB), ekleme kayıplarını (her biri 0,1 dB) ve fiber zayıflamasını (1310 nm tekli mod için 0,35 dB/km) çıkarın. Geriye kalan sizin marjınızdır.

Modülleri sipariş etmeden önce matematiği çalıştırın. 20 km'lik bir bağlantı, 20 km kapasiteli optiğe ihtiyaç duyar. Çok açık görünüyor. İnsanlar hala bunu karıştırıyorlar.

Dağılım cezası, gigabit hızlarında 10G ve üzeri hızlara göre daha az önemlidir. Kromatik dispersiyon ve polarizasyon modu dispersiyonu mesafe boyunca birikir ve sonuçta sinyalin iyileşmesinin ötesinde bulaşmasına neden olur. Uzun-erişimli 10G ve 25G bağlantıları bazen dağılım-kaydırılmış fiber veya elektronik dengeleme gerektirir.

 

Olgun Teknolojinin Sessiz Verimliliği

 

SFP modülleri artık manşetlerde yer almıyor. Teknoloji olgunlaştı. Ancak bu olgunluk, öngörülebilir performans, istikrarlı fiyatlandırma, ikinci-kaynak kullanılabilirliği ve satıcılar arasında uyumluluk sağlayan devasa bir kurulu taban anlamına gelir. Verimlilik her zaman çığır açan yeniliklerle ilgili değildir-bazen iyileştirme, standartlaştırma ve tam olarak çalışan bileşenlerin sıkıcı güvenilirliğiyle ilgilidir.

Optik alıcı-vericiler daha yüksek hızlara ve daha düşük güç tüketimine doğru gelişmeye devam edecek. SFP28 25G'yi yönetir; QSFP çeşitleri, dört şeridi birleştirerek 40G ve 100G ile mücadele eder. Bakır savunucularının Cat8 geliştirmeleriyle ilgili iddiaları ne olursa olsun, temel fizik-fotonların elektronları uzaktan yenmesi-, fiber optiği güncel tutan verimlilik avantajı olmaya devam ediyor.

Ağlar, fiziksel katman işini görünmez bir şekilde yaptığında verileri verimli bir şekilde işler. SFP modülleri tam olarak bunu başarıyor.