ماژول های فیبر نوری SFP داده ها را به طور موثر مدیریت می کنند

 

 

فرآیند تبدیل هیچ کس در مورد آن صحبت نمی کند

 

این چیزی است که در داخل آن محفظه فلزی کوچک اتفاق می افتد: یک دیود لیزری یا VCSEL فوتون ها را در طول موج هایی بین 850 تا 1550 نانومتر به داخل فیبر شلیک می کند. آشکارساز نوری در انتهای گیرنده آن فوتون ها را می گیرد و دوباره آنها را به الکترون تبدیل می کند. به اندازه کافی ساده روی کاغذ.

اما دستاوردهای کارآیی ناشی از چیزی است که اتفاق نمی افتد. برخلاف انتقال مس که تداخل الکترومغناطیسی یکپارچگی سیگنال را در طول مسافت کاهش می دهد، نوری که از فیبر شیشه ای عبور می کند با حداقل مقاومت مواجه می شود. یک ماژول 1000BASE-LX داده‌ها را تا 10 کیلومتر روی فیبر یک حالت- بدون تکرارکننده فشار می‌دهد. آن را با کابل Cat6 امتحان کنید.

فرستنده های VCSEL در ماژول های چند حالته در حین کار حدود 150-300 میلی وات مصرف می کنند. واحدهای تک حالته با لیزرهای DFB گاهی اوقات 500 میلی‌وات یا بالاتر می‌کشند، اما سیگنال‌ها را در شبکه‌های دانشگاه و پیوندهای مترو می‌کشند که در هر صورت مس هرگز گزینه‌ای نبود.

 

 

اهمیت انتخاب طول موج بیش از آن چیزی است که فروشندگان اعتراف می کنند

 

اکثر مدیران شبکه هر چیزی را می گیرندSFPتوزیع کننده در انبار دارد این کار تا زمانی که آن را نمی کند.

ماژول‌های 850 نانومتری با فیبر چند حالته برای اتصال-به-رک جفت می‌شوند. انتخاب طول موج دلخواه نیست-طول موج‌های کوتاه‌تر از پراکندگی مودال در هسته بزرگتر 50 یا 62.5 میکرون رنج می‌برند، اما 850 نانومتر به نقطه‌ای می‌رسد که منابع LED و VCSEL مقرون به صرفه هستند-. اینها را با برچسب SX خواهید دید.

1310 نانومتر در یک پنجره پراکندگی کم-برای فیبر تک حالته- قرار دارد. ماژول‌های LX که از این طول موج استفاده می‌کنند به 10 کیلومتر می‌رسند بدون اینکه کسی بودجه پیوند را تعریق کند. برخی از انواع-گسترش یافته-EX و ZX-40 کیلومتر یا 80 کیلومتر در 1550 نانومتر فشار می‌آورند، که در آن تضعیف فیبر تقریباً به 0.2 دسی بل در هر کیلومتر کاهش می‌یابد.

ماژول های BiDi در اینجا شایسته ذکر هستند. SFPهای دوطرفه فیبر تک-در یک طول موج (مثلاً 1310 نانومتر) ارسال می‌کنند در حالی که در دیگری (1490 نانومتر) دریافت می‌کنند. تعداد فیبرهای شما را برای پیوندهای نقطه-به-به نصف کاهش می‌دهد. صرفه جویی در هزینه آشکار است، اگرچه عیب یابی زمانی که نمی توانید ماژول ها را بین دو قسمت تعویض کنید عجیب می شود.

 

 

قابلیت تعویض داغ-و چرا واقعاً مفید است

 

من تکنسین‌ها را تماشا کرده‌ام که SFP‌ها را از سوییچ‌های زنده بدون تکان تکان می‌دهند. طراحی داغ-قابل اتصال دقیقاً به این معنی است که-به برق- نیازی نیست. EEPROM ماژول در عرض میلی ثانیه پس از درج خود را به دستگاه میزبان شناسایی می کند.

که EEPROM بیش از داده های شناسایی دارد. ماژول‌های دارای{1}DOM (نظارت نوری دیجیتال، که گاهی اوقات DDM نامیده می‌شود) توان انتقال زمان واقعی، توان دریافتی، دما، جریان بایاس لیزر و ولتاژ منبع را گزارش می‌دهند. هنگامی که یک لینک در ساعت 3 صبح شروع به تکان دادن می کند، این معیارها به شما می گویند که آیا مشکل یک لیزر در حال مرگ، یک کانکتور کثیف، یا کسی است که کابل پچ را به شدت پشت قفسه خم کرده است.

قدرت TX معمولی از -9.5dBm تا -3dBm برای ماژول‌های گیگابیتی متغیر است. طبقه های حساسیت گیرنده در حدود -20dBm تا -24dBm. هر چیزی ضعیف تر از آن آستانه و ردیاب نوری نمی تواند به طور قابل اعتماد سیگنال را از نویز تشخیص دهد.

 

SFP+ پرش به 10 گیگابیت

 

ماژول‌های +SFP همان ردپای فیزیکی نسخه‌های قبلی گیگابیتی خود را اشغال می‌کنند اما نرخ خط ۱۰ گیگابیت بر ثانیه را مدیریت می‌کنند. سازگاری مکانیکی عمدی بود-همان قفس، همان ریل‌های راهنما-هر چند رابط الکتریکی نیاز به کار مجدد داشت تا فرکانس‌های بالاتر را در خود جای دهد.

داستان کارایی اینجا جالب می شود. یک ماژول 10G-SR ممکن است 1 وات مصرف کند در حالی که ده برابر داده‌های یک ماژول 1G-SX که 0.8 وات مصرف می‌کرد جابجا می‌کند. این افزایش توان خطی برای افزایش پهنای باند خطی نیست. بهبودهای تولید سیلیکون و تغییرات رمزگذاری (8b/10b جای خود را به 64b/66b برای راندمان بهتر خط داد) در طول نسل‌ها.

یک نکته: بسیاری از پورت های SFP+ ماژول های SFP قدیمی را با سرعت های کاهش یافته می پذیرند. سوئیچ ماژول کندتر و محدودیت‌های سرعت-را بر این اساس تشخیص می‌دهد. برای سناریوهای مهاجرت مفید است، زمانی که شخصی به طور تصادفی اپتیک اشتباهی را نصب می‌کند گیج‌کننده است و متعجب می‌شود که چرا پیوند 10G آنها در 1G مذاکره شده است.

 

 

قفل فروشنده-در حالت منفور باقی می‌ماند

 

سیسکو، جونیپر، اچ پی و دیگران سوئیچ های خود را برای بررسی بایت شناسه فروشنده SFP برنامه ریزی می کنند. ماژول های ناشناس ممکن است از روشن شدن یا پرتاب هشدارهای مداوم در کنسول مدیریت خودداری کنند.

سازندگان شخص ثالث با کدگذاری EEPROM های خود برای مطابقت با مشخصات OEM در این زمینه کار می کنند. SFPهای{2}}منطبق با MSA از تامین کنندگان معتبر، با واحدهای مارک دار با کسری از قیمت یکسان عمل می کنند. شبکه نمی‌داند یا اهمیتی نمی‌دهد که فوتون‌ها از یک ماژول OEM 500 دلاری آمده‌اند یا از یک-معادل شخص ثالث 80 دلاری-همان طول موج، سطوح توان یکسان، اتصال‌دهنده یکسان.

برخی از شرکت ها به هر حال به دلایل قرارداد پشتیبانی، اپتیک های OEM را اجباری می کنند. این یک تصمیم تدارکاتی است، نه فنی.

 

عدم تطابق نوع فیبر باعث ایجاد سردرد می شود

 

SFPهای تک حالته-در فیبر چند حالته؟ از لحاظ فنی با کابل های پچ تهویه مطبوع با سرعت گیگابیت امکان پذیر است. آداپتور نور را در یک موقعیت افست راه اندازی می کند تا تعداد محدودی از حالت ها را تحریک کند. IEEE 802.3z این مورد را برای 1000BASE-LX روی کارخانه چند حالته قدیمی مشخص می‌کند.

معکوس-نوری چند حالته روی فیبر تک حالته--کار نمی کند. پرتوهای واگرا VCSEL به خوبی با هسته 9 میکرونی حالت تک- جفت می شود. شما فلپ های پیوند، خطاهای CRC یا عدم اتصال را دریافت خواهید کرد.

شایان ذکر است: فیبر چند حالته حداکثر حدود 550 متر برای 10G-SR در کابل OM4 است. اجراهای طولانی‌تر نیاز به زیرساخت‌های یک حالت{5}} دارند، صرف نظر از اینکه شخص چه بودجه‌ای در نظر گرفته است.

 

 

دما و عوامل محیطی

 

SFPهای درجه تجاری-از 0 درجه تا 70 درجه کار می کنند. این مراکز داده تحت کنترل آب و هوا و اکثر محیط های داخلی را بدون مشکل پوشش می دهد.

استقرارهای صنعتی-پست‌های فرعی، طبقه‌های تولیدی، کابینت‌های فضای باز-تقاضای ماژول‌های درجه حرارت افزایش یافته- درجه حرارت از -40 درجه تا 85 درجه را دارند. مدارهای لیزر داخلی و درایور برای حفظ خروجی پایدار در آن محدوده نیاز به سخت شدن دارند. حق بیمه هزینه 2 تا 3 برابر بیش از معادل های تجاری است.

رطوبت به ندرت مستقیماً SFP ها را از بین می برد، اما تراکم در فرول های رابط باعث خرابی می شود. آلودگی نور را در رابط پراکنده می کند، از بین رفتن درج را افزایش می دهد و به طور بالقوه پیوند را از بین می برد. اتصالات خود را در صورت عدم استفاده درپوش نگه دارید. قبل از جفت گیری تمیز کنید. بهداشت اولیه که به نوعی از مردم فرار می کند.

 

CWDM و DWDM ظرفیت فیبر را افزایش می دهند

 

مالتی پلکسی تقسیم طول موج درشت هشت کانال را در فواصل 20 نانومتری از 1270 نانومتر تا 1610 نانومتر ایجاد می کند. هر SFP در یک طول موج اختصاصی ارسال می کند. یک mux/demux غیرفعال آنها را روی یک جفت فیبر ترکیب می کند. هشت برابر ظرفیت بدون کشیدن کابل جدید.

WDM متراکم کانال‌ها را نزدیک‌تر می‌کند-فاصله 0.8 نانومتری یا 0.4 نانومتری- و طول موج‌های 40، 80 یا 96 را روی یک فیبر منفرد قرار می‌دهد. SFPها به لیزرهای تثبیت شده دما (تنظیم یا ثابت){9} نیاز دارند که هزینه قابل توجه آنها را توجیه می کند. مترو و حامل های مسافت طولانی DWDM را به طور گسترده به کار می گیرند. شبکه‌های سازمانی معمولاً به CWDM پایبند هستند، مگر اینکه تقاضای پهنای باند سرمایه‌گذاری را توجیه کند.

زاویه کارایی: مالتی پلکسی هزینه زیرساخت را در چندین سرویس مستهلک می کند. یک رشته حامل چیزی است که قبلاً هشت مورد نیاز بود. کار نصب یک بار اتفاق می افتد.

 

مشخصات در واقع به چه معناست

 

بودجه پیوند برابر است با توان فرستنده منهای حساسیت گیرنده منهای کل تلفات. یک ماژول با حساسیت -6dBm TX و -20dBm RX، 14dB بودجه ارائه می‌کند. تلفات کانکتور (هر کدام 0.3dB)، تلفات اتصال (0.1dB هر کدام)، و تضعیف فیبر (0.35dB/km برای 1310nm تک حالته) را کم کنید. هر چه باقی می ماند، حاشیه شماست.

قبل از سفارش ماژول ها، ریاضی را اجرا کنید. یک لینک 20 کیلومتری به اپتیکی با قابلیت 20 کیلومتر نیاز دارد. واضح به نظر می رسد. مردم هنوز آن را به هم می ریزند.

جریمه پراکندگی در سرعت های گیگابیت کمتر از 10G و بالاتر اهمیت دارد. پراکندگی رنگی و پراکندگی حالت پلاریزاسیون در طول مسافت جمع می شوند و در نهایت سیگنال را فراتر از بازیابی لکه دار می کنند. پیوندهای طولانی-10G و 25G گاهی اوقات نیاز به پراکندگی-فیبر جابجا شده یا جبران الکترونیکی دارند.

 

راندمان آرام فناوری بالغ

 

ماژول های SFP دیگر تیترها را نمی گیرند. تکنولوژی به بلوغ رسید. اما این بلوغ به معنای عملکرد قابل پیش‌بینی، قیمت‌گذاری پایدار، در دسترس بودن منبع ثانویه-و یک پایگاه نصب‌شده عظیم است که سازگاری بین فروشندگان را تضمین می‌کند. کارایی همیشه در مورد نوآوری پیشرفت نیست-گاهی اوقات به اصلاح، استانداردسازی و قابلیت اطمینان خسته کننده اجزایی است که فقط کار می کنند.

فرستنده‌های نوری به سمت سرعت‌های بالاتر و مصرف انرژی کمتر به تکامل خود ادامه خواهند داد. SFP28 25G را کنترل می کند. انواع QSFP با اتصال چهار خط به 40G و 100G می پردازند. فیزیک بنیادی-فوتون‌ها که الکترون‌ها را از راه دور می‌کوبند-به‌رغم هر ادعایی که طرفداران مس در مورد توسعه Cat8 ادعا می‌کنند، فیبر نوری را مرتبط نگه می‌دارد.

هنگامی که لایه فیزیکی کار خود را به صورت نامرئی انجام می دهد، شبکه ها به طور موثر داده ها را مدیریت می کنند. ماژول های SFP دقیقاً به آن دست می یابند.