SFP-transceivere single mode arbejder over lang rækkevidde

 

Hvis du nogensinde har prøvet at køre fiber på tværs af en campus eller mellem bygninger med få kilometer fra hinanden, ved du allerede, at multimode ikke vil skære det. Signalet falder bare fra hinanden. Det er her single modeSFP transceiverekom ind-og ærligt talt, når du først forstår, hvorfor de fungerer, som de gør, ændrer det helt den måde, du tænker på netværksinfrastruktur.

 

 

Hvorfor Single Mode går videre (den korte version)

 

Kernen er lille. Som, virkelig lille-omkring 9 mikron. Sammenlign det med multimodes 50 eller 62,5 mikron, og du begynder at se billedet.

Det, der sker med den mindre kerne, er, at lyset grundlæggende bevæger sig i én vej. Én tilstand. Ingen hoppe rundt, ingen modal spredning æder dit signal i live over afstand. En 1310nm laser skyder lige igennem og bevarer sin integritet i 10, 20, endda 80 kilometer afhængigt af hvadtransceiverdu arbejder med.

Multimode? Fantastisk til serverrummet. Forfærdeligt for alt over 500 meter eller deromkring.

 

Bølgelængde tingen

 

Det er her, det bliver interessant. Single-mode SFP-moduler kører typisk ved enten 1310nm eller 1550nm. Begge er infrarøde-usynlige for menneskelige øjne, naturligvis-men de opfører sig forskelligt i glasset.

1310nmsidder i det, der kaldes O-bandet. Kromatisk spredning er næsten nul ved denne bølgelængde, hvilket lyder som om markedsføring taler, indtil du indser, at det betyder, at dine signalimpulser ikke spredes ud og sløres sammen over afstand. Afvejningen? Lidt højere dæmpning sammenlignet med 1550nm. Du ser på omkring 0,35 dB pr. kilometers tab.

1550nmfalder dette tabstal til omkring 0,2 dB/km. Mindre tabt strøm betyder, at du kan skubbe længere-vi taler 40 km, 80 km, endda 120 km med det rigtige udstyr. Fangsten er, at du har brug for bedre (læs: dyrere) lasere. En EML-laser til applikationer med udvidet rækkevidde er ikke billig.

De fleste netværksingeniører, jeg har talt med, er standard til 1310nm for alt under 10 km. Giver mening økonomisk. Ud over det begynder 1550nm at retfærdiggøre omkostningerne.

 

LR, ER, ZR-Hvad betyder disse egentlig?

 

Alfabetsuppen med SFP-betegnelser rejser folk konstant. Her er opdelingen uden fnug:

LR (Lang rækkevidde):10 kilometer på single mode fiber. Dette er din arbejdshest til at-bygge forbindelser, metroforbindelser, den slags. Bruger typisk 1310nm. Alle større leverandører-Cisco, Juniper, HP,-tredjepartsproducenter-fremstiller disse.

ER (Udvidet rækkevidde):Skubber til 40 kilometer. Hopper til 1550nm bølgelængde og bruger eksternt modulerede lasere i stedet for direkte modulerede. Prisbukket er mærkbart.

ZR (meget lang rækkevidde):80 kilometer. Samme 1550nm bølgelængde men med strammere tolerancer og bedre modtagere. Faktisk ikke en IEEE-standard, interessant nok-det er en branchekonvention. Alligevel er kompatibiliteten solid på tværs af leverandører, hvis du holder dig til MSA-kompatible moduler.

Der er også EZR til 120 km og derover, men på det tidspunkt ser du normalt på DWDM-systemer og optiske forstærkere. Helt anderledes boldspil.

 

Real-installationsnoter til verden

 

Okay, så du har dine 10G LR SFP+-moduler og et par kilometer single mode fiber til at køre. Få ting, ingen fortæller dig på forhånd:

Minimumskabelafstanden har betydning. Virker kontraintuitivt-hvorfor ville der være enminimum? Men hvis dit fiberløb er for kort (under 2 meter), kan det modtagne signal faktisk overbelaste detektoren. Nogle installationer har brug for inline-dæmpere, når udstyr tilsluttes i samme rack via single mode. Jeg har set teknikere bruge timer på at fejlfinde "dårlige" transceivere, der var i orden,-bare for meget strøm ramte modtageren.

Rengør dine stik. Altid. Et støvkorn på en LC-ring er ligeglad med, at du brugte 300 $ på en transceiver. Signalet nedbrydes på samme måde. IPA-servietter og inspektionsomfang er ikke valgfrie.

Også-og dette brændte mig en gang-bland ikke APC- og UPC-stik. Den vinklede polering på APC-stik reflekterer lys forskelligt. At parre dem med UPC skaber en luftspalte, der tanker dit strømbudget med det samme. Farvekodningen eksisterer af en grund (grøn for APC, blå for UPC), men i svage serverrum sker der fejl.

 

 

Digital diagnostik: Faktisk nyttig

 

Moderne SFP-moduler understøtter noget, der hedder DDM eller DOM (Digital Diagnostics Monitoring). Selve transceiveren rapporterer temperatur, forsyningsspænding, laserforspændingsstrøm, sendeeffekt og modtage strøm i realtid.-

Dette er ikke bare rart-at-have. Når et link begynder at virke skævt, fortæller DOM-aflæsninger dig, om du har at gøre med en døende laser, et snavset stik eller et fiberproblem et eller andet sted i stien. Falder sendeeffekten over tid? Laser nedbrydning. Får du pludselig strømtab? Nogen har sandsynligvis knækket fiberen, der fører nye kabler gennem et rør.

SFF-8472-standarden definerer, hvordan dette fungerer. De fleste administrerede switches kan polle disse værdier gennem SNMP eller deres CLI. Hvis din overvågningsstack ikke indsamler DOM-metrics, flyver du blind på optisk sundhed.

 

Sælger låser-ind (eller ej)

 

Cisco sælger SFP'er, der kun fungerer i Cisco gear. Det samme gør Juniper og HP. Modulerne søger efter leverandørspecifik-kodning, når de indsættes.

Men her er sagen: Den underliggende teknologi er standardiseret gennem Multi-Source Agreement (MSA). Tredjepartsproducenter bygger moduler efter de samme specifikationer og programmerer dem derefter med de relevante leverandørkoder. Lantronix, for eksempel, sælger moduler kodet til Cisco, Juniper og HP-kompatibilitet.

Ugyldiggør brug af tredjepartsoptik din supportkontrakt? Teknisk set hævder nogle leverandører, at det gør det. Praktisk talt har jeg aldrig set nogen, der rent faktisk nægtede støtte, fordi de brugte kompatible transceivere. Dit kilometertal kan variere. Men omkostningsforskellen-ofte 70-80 % billigere end OEM-gør det værd at overveje.

Bare sørg for, at det, du køber, er MSA-kompatibelt. Ingen-navnemoduler fra tilfældige leverandører har forårsaget hovedpine lige fra mindre (forkerte DOM-aflæsninger) til større (komplette linkfejl under belastning).

 

Temperaturvurderinger betyder mere, end du tror

 

Standard kommercielle transceivere fungerer fra 0 grader til 70 grader. Det er fint for klimakontrollerede-datacentre.

Industrielle eller hærdede transceivere udvider dette område til -40 grader til 85 grader. Hvis dit udstyr bor i et udendørs kabinet, et fabriksgulv eller hvor som helst uden pålidelig HVAC, er disse ikke valgfrie. Prispræmien er reel-nogle gange 50 % mere - men det samme er omkostningerne ved webstedsbesøg for at erstatte moduler, der døde i en hedebølge.

Transition Networks og Lantronix tilbyder begge industrielle-single mode transceivere. Specifikationerne ser ellers identiske ud med kommercielle varianter; det handler i virkeligheden om komponentvalg og test ved ekstreme temperaturer.

 

Hurtig Spec Reference

 

Jeg vil ikke foregive, at dette er udtømmende, men for hurtig reference på almindelige 10G single mode moduler:

Type	Bølgelængde	Afstand	Fiber	Typisk brug
10GBASE-LR	1310nm	10 km	9/125μm SMF	Campus, metro
10GBASE-ER	1550nm	40 km	9/125μm SMF	Metro, regional
10GBASE-ZR	1550nm	80 km	9/125μm SMF	Lang-distance

Alle bruger LC duplex stik. Alle kræver single mode fiber-forsøg ikke at patche disse med orange multimode kabler.

 

 

Et ord om BiDi-transceivere

 

Tovejs SFP'er (BiDi eller WDM) bruger en enkelt fiberstreng i stedet for et par. De sender ved én bølgelængde og modtager ved en anden-almindeligvis 1310nm/1490nm eller 1270nm/1330nm kombinationer. En multiplexer i selve transceiveren håndterer opdelingen.

Halverer dit fiberantal. Fordobler prisen pr. transceiver, nogenlunde. Om det giver mening afhænger af, om du er fiber-begrænset eller budget-begrænset. I brownfield-implementeringer med eksisterende enkelt-streng-kørsler er BiDi nogle gange den eneste mulighed, der ikke involverer at trække nyt kabel.

 

Afsluttende tanker

 

Single mode SFP transceivere er ikke komplicerede, når du først forstår den underliggende fysik. Lille kerne, enkelt lysvej, infrarøde bølgelængder valgt specifikt til glasfibers dæmpningsegenskaber. Resten er kun tekniske variationer omkring disse fundamentale elementer.

Til de fleste virksomhedsimplementeringer håndterer 10GBASE-LR afstandskravene perfekt. Metro- og regionale netværk trænger ind i ER- og ZR-territoriet. Og hvis nogen beder dig om at spænde over 120 kilometer... ja, så får du lyst til at begynde at undersøge DWDM-udstyr og optisk forstærkning, fordi du er vokset fra, hvad en enkelt transceiver med rimelighed kan.

Få det grundlæggende rigtige-rene stik, korrekt fibertype, temperatur-passende moduler-og disse ting fungerer bare. Nogle gange i et årti i træk uden at røre ved dem.

Hvilket ærligt talt er præcis, hvad god netværksinfrastruktur skal gøre.