Paranna gigabitin verkkosi suorituskykyä: 1000BASE SFP

 

Miksi joku edelleen välittää Gigabitistä vuonna 2025

 

Katso, 10G- ja 25G-moduulit hallitsevat uusia tietokeskusrakenteita. Se on selvää. Mutta tässä on asia, jota kukaan ammattilehdistö ei halua myöntää: gigabitin SFP:t eivät katoa mihinkään.

Vanha infrastruktuuri säilyy. Kampusverkot, teollisuuden ohjausjärjestelmät, valvontajärjestelmät{1}}nämä ympäristöt eivät vaadi 10 keikkaa. He tarvitsevatluotettavakeikka. Ja kun käytät kuituverkkoa 3 km:n päässä sijaitsevaan rakennukseen, jossa on kuusi IP-kameraa ja oviaukon kulunohjain, nelinkertainen rahan käyttäminen 10 GBASE-LR-optiikkaan on vain huonoa suunnittelua.

Taloustiede toimii eri tavalla hyperskaalan ulkopuolella. 1000BASE-LX-moduuli maksaa ehkä 15-25 dollaria arvostetuilta kolmannen osapuolen toimittajilta. Vastaava 10G? Edelleen 60-80 dollaria vertailukelpoisella kattavuudella. Kerro 200 portille ja yhtäkkiä sillä on merkitystä.

 

Vaihtoehdot, joita todella kohtaat

 

1000BASE-SX: Työhevonen, jota kukaan ei ajattele

850nm aallonpituus. Vain monimuotokuitu. Suurin ulottuvuus on jossain 220–550 metrin välillä kuitulaadustasi riippuen-OM1 saa lyhyen pään, OM3/OM4 työntää kohti ylärajaa.

Olen nähnyt verkkokaavioita, joissa joku on määritellyt SX-moduuleja 400 metrin ajoa varten vanhalla 62,5 μm:n kuidulla ja sitten ihmetellyt, miksi he saivat CRC-virheitä. Matematiikka ei toimi. Modaalisella kaistanleveydellä on väliä. 160 MHz·km kuitu ei kuljeta gigabittiä puhtaasti 220 metrin päähän, vaikka optiikkasi olisi kuinka hyvä.

SX kuuluu rakennusten sisälle. Nousuputkien liitännät. Datahallin risti-yhdistää. Missä tahansa olet alle 300 metrin syvyydessä kunnollisella kuidulla, se on ilmeinen valinta-halvempi kuin LX, eikä lähetysteho ylitä lyhyen matkan{6}}vastaanottimia.

 

 

1000BASE-LX: Missä asiat kiinnostavat

1310 nm. Toimii sekä yksi- että monitilassa, vaikka monitilakäyttötapauksessa on varoituksia, joihin pääsen.

9 μm:n singlemodella pääset luotettavasti 10 kilometriin. Standardi sanoo 5 km, mutta toimittajat määrittävät rutiininomaisesti 10 km tai enemmän, koska linkkibudjetin matematiikka toimii-lähettää noin -9 dBm, vastaanottaa herkkyyttä noin -20 dBm, eli 11 dB, kun vähennetään liittimen häviöt ja kuituvaimennus noin 0,35 dB/km. Paljon marginaalia.

Monimuototilanne on kummallisempi. sinävoiajaa LX yli 62,5 μm tai 50 μm kuidun. Ihmiset tekevät sen. Mutta laserin laukaisuolosuhteet luovat jotain nimeltä differentiaalitilan viive{4}}periaatteessa valo kulkee useita polkuja kuidun ytimen läpi ja saapuu vastaanottimeen hieman eri aikoina. Yli 300 metrin korkeudessa tarvitset tilavahvistuksen patch-kaapeleita levittääksesi laukaisun kuitujen modaalirakenteen läpi. Useimmat ihmiset eivät tiedä tätä. Useimmat ihmiset eivät myöskään tiedä, miksi heidän 400 metrin multimode-LX-linkissään on ajoittaisia ​​bittivirheitä.

 

Laajennetut{0}}kattavuusvaihtoehdot

1000BASE-EX ajaa 40 kilometriin singlemode. 1000BASE-ZX:llä 70–80 kilometriä, joskus 100 kilometriä ensiluokkaisella kuidulla. Nämä käyttävät 1550 nm aallonpituutta, jossa kuidun vaimennus laskee noin 0,2 dB/km.

IEEE{0}}ei myöskään ole standardoitu. Ne ovat toimittajien toteutuksia, joista on tullut de facto standardeja markkinoiden käyttöönoton myötä{2}}alunperin Ciscon määritykset, jotka kaikki muut kopioivat. Toimii hyvin. Tiedä vain, että yhden toimittajan "ZX":llä voi olla hieman erilaiset optiset parametrit kuin toisen valmistajan "ZX":llä. Tarkista datalehdet. Yhdistä linkkibudjettisi.

 

 

BiDi: Kun sinulla on vain yksi säie

 

Kaksisuuntaiset SFP:t ansaitsevat oman osion, koska ne ratkaisevat todellisen ongelman ja aiheuttavat samalla tavalla sekaannusta.

Vakio-SFP:t käyttävät kahta kuitua-yksi lähetys ja yksi vastaanotto. BiDi-moduulit käyttävät aallonpituus-jakolanavointia työntämään molemmat suunnat alas yhtä säiettä. Toinen pää lähettää aallonpituudella 1310 nm ja vastaanottaa aallonpituudella 1550 nm; toinen pää tekee päinvastoin. Sisäiset WDM-suodattimet erottavat signaalit.

sinäpakkokäytä vastaavia pareja. 1310tx/1550rx-moduuli puhuu 1550tx/1310rx-moduulin kanssa. Sekoita niitä, niin et saa mitään-saman aallonpituuden-signaaleja samassa kuidussa samaan suuntaan, mikä vain luo kohinaa.

Miksi vaivautua? Kuidun niukkuus. Vanhoja rakennuksia, joiden lohkomäärä on rajoitettu. Ilmakasvi, jossa kuidun lisääminen tarkoittaa painajaisten sallimista. Kunnalliset kuituvuokrasopimukset hinnoiteltu per lanka. 40–50 %:n palkkio tavallisiin SFP-malleihin verrattuna maksaa itsensä takaisin, kun kuitu on rajoitteena.

 

8B/10B juttu

 

Jokainen 1000BASE-X-versio käyttää 8B/10B-linjakoodausta. Lähetät 8 bittiä, kooderi muuntaa ne 10-bittisiksi symboleiksi, todellinen johtonopeus on 1,25 Gbaud. Overhead on olemassa hyvistä syistä - DC-tasapaino, riittävä siirtymistiheys kellon palautusta varten, erityiset ohjausmerkit linkinhallintaan.

Käytännön merkitys: Gigabit-linkkisi siirtää 1000 Mbps hyötydataa, mutta tuottaa 1250 Mbps optista signaalia. Jos joku kysyy "gigabitin kuitukaistanleveydestä" ja hämmentää numeroita, tämä on luultavasti syy.

1000BASE-T käyttää täysin erilaista koodausta-PAM-5 125 Mbaud:n taajuudella neljässä parissa samanaikaisesti – mutta se on kuparialue, eikä se kuulu meidän piiriin.

 

DDM ja miksi sinun pitäisi välittää

 

Digitaalinen diagnostiikkavalvonta. SFF-8472-spesifikaatio. Kutsut sitä miksi tahansa, tämä on ominaisuus, joka erottaa ammattimaisen käyttöönoton arvailusta.

DDM{0}}-yhteensopiva SFP raportoi reaaliaikaista-telemetriaa I²C-liitännän kautta:

Lähetys optinen teho (dBm)

Vastaanota optinen teho (dBm)

Moduulin lämpötila ( astetta )

Syöttöjännite (V)

Laserin esivirta (mA)

Kytkimesi tai NMS kysyy nämä arvot. Sinä asetat kynnykset. Kun vastaanottoteho laskee 2 dB perusviivan alapuolelle, saat hälytyksenennenlinkki epäonnistuu. Kun lämpötila nousee kohti 70 astetta huonosti tuuletetussa IDF-kaapissa, tiedät sen.

Olen tehnyt kuituongelmien vianmäärityksen, jossa ainoa oire oli "ajoittainen hitaus" ja DDM osoitti vastaanottotehon vaihtelevan välillä -18 dBm ja -22 dBm- aivan vastaanottimen herkkyyden reunalla. Se osoittautui huonoksi liitokseksi kampuksen kanavapankissa. Ilman DDM-tietoja se olisi kestänyt pakettien kaappauksen ja sormella osoittamisen päiviä. Sen avulla 20 minuuttia tunnistamiseen ja kaksi tuntia uudelleenliittämiseen.

Ei--DDM-moduuleja on edelleen olemassa ja niitä toimitetaan edelleen. Ne ovat halvempia. Yhdistelmä- tai ydinrooleissa dollarin säästöt eivät oikeuta näkyvyyden menettämistä. Reunassa, säänkestävässä kotelossa pylväässä, joka palvelee yhtä tukipistettä? Ehkä kompromissi on järkevä.

 

 

Yhteensopivuus: Epämiellyttävä totuus

 

Täällä asiat muuttuvat poliittisiksi.

Tärkeimmät kytkimien toimittajat-Cisco, Juniper, Arista, HPE-koodaavat SFP-porttinsa suosimaan "aitoa" merkkioptiikkaa. Asenna kolmannen osapuolen moduuli, niin saatat saada varoitusviestejä, huonontunutta toimintaa tai suoran hylkäämisen.

Itse moduulit ovat standardoituja. MSA-yhteensopivuus tarkoittaa, että sähköinen rajapinta, pinout ja hallintarekisterit noudattavat julkaistuja määrityksiä. Yhteensopiva 1000BASE-LX SFP miltä tahansa valmistajaltapitäisitoimii missä tahansa yhteensopivassa SFP-portissa.

"Pitäisi" nostaa paljon raskasta tuossa lauseessa.

Toimittajan lukitus-on todellinen. Se on myös usein ohitettavissa. Useimmilla alustoilla on komennot, jotka pakottavat hyväksymään ei-tuetut optiikka. Jotkut kolmannen osapuolen-toimittajat ohjelmoivat EEPROM-muistionsa OEM-yhteensopivilla tunnistemerkkijonoilla. Harmaat markkinat ovat olemassa.

Minun kantani: käytä OEM-optiikkaa, kun tukisopimukset ja syytteet-asioiden vaihtamisesta-ydininfrastruktuurista, asiakkaiden-palveluista, missä tahansa toimittaja, joka osoittaa kolmannen osapuolen SFP:täsi käyttökatkon aikana, aiheuttaa liiketoimintariskin. Käytä laadukasta kolmannen osapuolen-optiikkaa kaikkialla muualla. Tekniikka on identtinen. Hintaero on markkinointi.

 

Kuidun valinnalla on todella merkitystä

 

Mainitsen jatkuvasti kuitutyypit, koska yhteensopimattomuudet aiheuttavat todellisia ongelmia, joista ihmiset syyttävät SFP:itä.

 

Monimuotoiset arvosanat:

 

Yksitila:

• OS1: sisätiloissa, tiukempi taivutussäteen toleranssi
• OS2: pienempi vaimennus, sopii pidempiin ajoihin

 

Yhdistä SFP kuituun. SX-moduuleissa on monitila. LX-moduulit toimivat molemmissa, mutta toimivat parhaiten yksimoodissa kaikessa lyhyen ulottuvuuden ulkopuolella. Älä koskaan aseta monimuotoista SFP:tä yksimuotokuituun-ytimen halkaisijan epäsuhta aiheuttaa välittömän vian. Älä koskaan aseta yksimuotoista SFP:tä monimuotoiseen tilaan ymmärtämättä tilan ehdon vaatimuksia.

Liittimen puhtaus on tärkeämpää kuin kukaan haluaa myöntää. Yksi sormenjälki holkin päädyssä voi lisätä 1-2 dB lisäyshäviötä. Kerro neljälle liittimelle tyypillisessä linkissä ja olet syönyt marginaalisi. Puhdista ennen jokaista asennusta. Käytä asianmukaisia ​​IPA-pyyhkeitä tai kuivia nukkaamattomia vanupuikkoja. Tarkasta kuitutähtäimellä. Tämä ei ole valinnaista.

 

Asennusohjeet kentältä

 

SFP:t ovat vaihdettavissa nopeasti{0}}, mutta se ei tarkoita rentoa.

Aseta moduuli ensinsittenliitä kuitu. Salpamekanismin on lukkiuduttava täysin,-sinun pitäisi tuntea napsautus. Osittainen lisäys aiheuttaa ajoittaisen yhteyden, joka tekee sinut hulluksi.

Poista kuitu ennen moduulin poistamista. Käytä salpaa, älä kuitua. Moduulin vetäminen kuituliitinjohdosta rasittaa LC-liitintä ja vahingoittaa lopulta joko kaapelia tai moduulin sisäistä liitäntää.

Pölysuojukset ovat olemassa syistä. Avoin SFP-portti tai korkkimaton kuituliitin kerää likaa, joka heikentää suorituskykyä. Olen nähnyt upo-uusien asennuksen epäonnistuneen, koska joku jätti pölysuojukset pois rakentamisen aikana ja kipsilevypöly tunkeutui kaikkeen.

Lähetys ja vastaanotto eivät ole keskenään vaihdettavissa. Ilmeistä, mutta ristikkäisiä kuituja tapahtuu jatkuvasti. Jos linkkisi ei tule näkyviin, vaihda kuitupari toisessa päässä ennen kuin otat laitteistovian.

 

Kun gigabitti ei riitä

 

Katolla on väliä. 1000BASE SFP -linkit maksimissaan 1 Gbps full-duplex-noin 125 MB/s todellisella suorituskyvyllä, mikä ottaa huomioon protokollan ylimääräiset kustannukset. Yhdelle kameralle tai työasemalle se riittää. 48 pääsyporttia yhdistävälle uplink-linkille se on pullonkaula.

Tunne liikennemallisi. Suunnittele topologiasi. Gigabit-yhteys 10G-aggregaatiolla on kelvollinen arkkitehtuuri. Gigabit kaikkialla ei ole, ellei "kaikkialla" tarkoita yksinomaan päätepisteitä.

Päivityspolku on suoraviivainen mekaanisesti-SFP+ käyttää samaa muototekijää ja usein samoja porttihäkkejä. Sähköinen yhteensopivuus vaihtelee alustasta riippuen. Tarkista kytkimen tekniset tiedot, ennen kuin oletat, että voit liittää 10G-optiikan olemassa oleviin portteihin.

 

Loppuajattelua

 

1000BASE SFP -tekniikka on kypsää, standardoitua ja tylsää parhaalla mahdollisella tavalla. Se toimii. Vikatilat ovat hyvin-ymmärretty. Vianetsintätoimenpiteet on dokumentoitu. Vuosikymmenten käyttöönottokokemus tarkoittaa, että et todennäköisesti kohtaa aidosti uusia ongelmia.

Se, mikä saa ihmiset järkyttymään, ei ole tekniikka-vaan yksityiskohdat. Kuitutyypit, ulottuvuusrajat, liittimen puhtaus, toimittajan yhteensopivuuden omituisuudet. Hanki oikeat ja gigabitin optiset käynnit luotettavasti vuosia. Ymmärrä ne väärin ja jahtaa haamuja.

SFP MSA -spesifikaatio, IEEE 802.3z -lauseke 38, SFF-8472 for DDM-nämä asiakirjat ovat olemassa, ja ne kannattaa lukea, jos käytät useampaa kuin kertakäyttöistä käyttöönottoa. YmmärtäminenMiksistandardien mukaan se, mitä he sanovat, estää sellaiset pikakuvakkeet, jotka aiheuttavat ongelmia myöhemmin.

Rakenna se oikein. Dokumentoi se perusteellisesti. Puhdista kuidusi. Se on oikeastaan ​​suurin osa työstä.