Увеличете производителността на вашата гигабитова мрежа: 1000BASE SFP

 

Защо някой все още се интересува от Gigabit през 2025 г

 

Вижте, 10G и 25G модулите доминират в изграждането на нови центрове за данни. Това е очевидно. Но ето нещото, което никой в ​​специализираната преса не иска да признае: гигабитовите SFP устройства няма да отидат никъде.

Наследената инфраструктура продължава да съществува. Кампусни мрежи, промишлени системи за контрол, опорни системи за наблюдение-тези среди не се нуждаят от 10 гигабайта. Те се нуждаятнадежденконцерт. И когато прокарате оптично влакно към сграда на 3 километра, в която има шест IP камери и контролер за достъп до врати, харченето на 4 пъти повече пари за 10GBASE-LR оптика е просто лошо инженерство.

Икономиката работи по различен начин извън хипермащаба. Модул 1000BASE-LX струва около $15-25 от реномирани доставчици трети страни. Еквивалентът на 10G? Все още $60-80 за сравним обхват. Умножете през 200 порта и изведнъж това има значение.

 

Вариантите, които наистина ще срещнете

 

1000BASE-SX: Работният кон, за който никой не мисли

850nm дължина на вълната. Само многомодово влакно. Максимален обсег някъде между 220 и 550 метра в зависимост от класа на вашите влакна-OM1 ви осигурява късия край, OM3/OM4 тласка към горната граница.

Виждал съм мрежови диаграми, в които някой е специфицирал SX модули за 400-метров пробег по старо 62,5 μm влакно и след това се чудеше защо получава CRC грешки. Математиката не работи. Модалната честотна лента има значение. 160 MHz·km влакно няма да пренесе гигабит чисто над 220 метра, без значение колко добра е вашата оптика.

SX принадлежи вътре в сградите. Щрангови връзки. Кръстосани-свързвания за зала за данни. Навсякъде, където сте под 300 метра с прилични оптични влакна, това е очевидният избор-по-евтин от LX и мощността на предаване няма да превиши приемниците на къси{6}}разстояния.

 

 

1000BASE-LX: Където нещата стават интересни

1310 nm. Работи както на едномодов, така и на многомодов, въпреки че случаят на използване на многомодов има предупреждения, на които ще стигна.

На 9μm singlemode вие надеждно ще достигнете 10 км. Стандартът казва 5 km, но доставчиците рутинно посочват 10 km или повече, защото математиката на бюджета на връзката работи-предава около -9dBm, получава чувствителност около -20dBm, това е 11dB за игра с минус загуби на конектор и затихване на влакна при приблизително 0,35dB/km. Много марж.

Многорежимната ситуация е по-странна. Виеможепуснете LX върху 62,5 μm или 50 μm влакно. Хората го правят. Но условието за стартиране на лазера създава нещо, наречено забавяне в диференциалния режим-по принцип светлината преминава по множество пътища през сърцевината на влакното и пристига до приемника в малко по-различно време. Над 300 метра се нуждаете от пач кабели за кондициониране на режима, за да разпространите изстрелването през модалната структура на влакното. Повечето хора не знаят това. Повечето хора също не знаят защо тяхната 400-метрова многомодова LX връзка има периодични битови грешки.

 

Вариантите-разширен обхват

1000BASE-EX достига до 40 км при единичен режим. 1000BASE-ZX достига 70-80 км, понякога 100 км с премиум влакна. Те използват дължина на вълната от 1550 nm, където затихването на влакното пада до приблизително 0,2 dB/km.

Нито IEEE{0}}е стандартизиран. Те са внедрявания на доставчици, които са станали фактически стандарти чрез приемане на пазара-първоначално спецификации на Cisco, които всички останали копираха. Работи добре. Просто знайте, че "ZX" от един доставчик може да има малко по-различни оптични параметри от "ZX" от друг. Проверете листовете с данни. Съобразете бюджетите си за връзки.

 

 

BiDi: Когато имате само една нишка

 

Двупосочните SFP заслужават своя собствена секция, защото решават реален проблем и създават объркване в еднаква степен.

Стандартните SFP използват две влакна-едно предаване, едно приемане. BiDi модулите използват мултиплексиране-с разделяне на дължината на вълната, за да насочат двете посоки надолу по една нишка. Единият край предава при 1310nm и приема при 1550nm; другият край прави обратното. Вътрешните WDM филтри разделят сигналите.

Виетрябваизползвайте съвпадащи двойки. Модул 1310tx/1550rx говори с модул 1550tx/1310rx. Смесете ги и няма да получите нищо-същата-сигнали с дължина на вълната по едно и също влакно в една и съща посока просто създава шум.

Защо да се занимавам? Недостиг на фибри. Стари сгради с ограничен брой нишки. Въздушно растение, където добавянето на влакна означава разрешаване на кошмари. Общински лизинг на влакна на цена за нишка. Премията от 40-50% над стандартните SFP се изплаща, когато ограничението е влакното.

 

Нещото 8B/10B

 

Всеки вариант на 1000BASE-X използва 8B/10B линейно кодиране. Изпращате 8 бита, енкодерът ги преобразува в 10-битови символи, действителната скорост на кабела е 1,25 Gbaud. Овърхедът съществува по основателни причини - DC баланс, достатъчна плътност на прехода за възстановяване на часовника, специални контролни символи за управление на връзката.

Практическо значение: вашата гигабитова връзка премества 1000 Mbps полезен товар, но генерира 1250 Mbps оптичен сигнал. Ако някой попита за „гигабитова честотна лента на оптично влакно“ и се обърка с числата, вероятно това е причината.

1000BASE-T използва изцяло различно кодиране-PAM-5 при 125 Mbaud през четири двойки едновременно – но това е медна територия и извън нашия обхват тук.

 

DDM и защо трябва да ви пука

 

Дигитален диагностичен мониторинг. Спецификацията SFF-8472. Както и да го наричате, това е функцията, която разделя професионалните внедрявания от догадките.

DDM{0}}съвместим SFP отчита телеметрия в реално{1}}време чрез I²C интерфейс:

Оптична мощност на предаване (dBm)

Получаване на оптична мощност (dBm)

Температура на модула (градус)

Захранващо напрежение (V)

Ток на отклонение на лазера (mA)

Вашият комутатор или NMS проверява тези стойности. Вие задавате прагове. Когато приемната мощност падне с 2 dB под базовата линия, получавате предупреждениепредивръзката се проваля. Когато температурата се покачи до 70 градуса в лошо вентилиран килер на IDF, вие знаете за това.

Отстранявах проблеми с оптични влакна, при които единственият симптом беше „прекъсната бавност“ и DDM показа вариране на мощността на приемане между -18dBm и -22dBm-точно на границата на чувствителността на приемника. Оказа се лошо снаждане в канална банка на кампуса. Без DDM данни това щяха да бъдат дни на улавяне на пакети и насочване с пръст. С него двадесет минути за идентифициране и два часа за повторно снаждане.

Не-DDM модулите все още съществуват и все още се доставят. Те са по-евтини. При агрегиране или основни роли спестяванията в долари не оправдават загубата на видимост. На ръба, в устойчиво на атмосферни влияния заграждение на стълб, обслужващо една точка за достъп? Може би компромисът има смисъл.

 

 

Съвместимост: Неудобната истина

 

Тук нещата стават политически.

Основните доставчици на комутатори-Cisco, Juniper, Arista, HPE-кодират своите SFP портове, за да предпочитат „оригинална“ оптика с марка. Поставете модул на трета- страна и може да получите предупредителни съобщения, влошена функционалност или пълно отхвърляне.

Самите модули са стандартизирани. Съответствието с MSA означава, че електрическият интерфейс, разводката и регистрите за управление следват публикуваните спецификации. Съвместим 1000BASE-LX SFP от всеки производителтрябваработа във всеки съвместим SFP порт.

„Трябва“ прави много тежка работа в това изречение.

Заключването-на доставчика е реално. Освен това често може да се заобиколи. Повечето платформи имат команди за принудително приемане на неподдържана оптика. Някои-доставчици трети страни програмират своите EEPROM с OEM-съвместими идентификационни низове. Сивият пазар съществува.

Моята позиция: използвайте OEM оптика, където договорите за поддръжка и обвиняват-преместването на въпроса-основната инфраструктура, услугите,-насочени към клиентите, навсякъде, където доставчик, насочен към вашия SFP на трета-страна по време на прекъсване, създава бизнес риск. Използвайте качествена-оптика на трети страни навсякъде другаде. Технологията е идентична. Разликата в цената е маркетингова.

 

Изборът на влакна наистина има значение

 

Продължавам да споменавам видовете влакна, защото несъответствията причиняват реални проблеми, за които хората обвиняват SFP.

 

Многомодови степени:

 

Единичен режим:

• OS1: вътрешен, по-малък толеранс на радиуса на огъване
• OS2: по-ниско затихване, подходящо за по-дълги писти

 

Съпоставете вашия SFP с вашето влакно. SX модулите вървят с многомодов режим. LX модулите работят и на двете, но се представят най-добре на единичен режим за всичко извън къси обсеги. Никога не поставяйте многомодов SFP върху едномодово влакно-несъответствието на диаметъра на сърцевината води до незабавна повреда. Никога не поставяйте едномодов SFP на многомодов, без да сте разбрали изискванията за кондициониране на режима.

Чистотата на конектора е по-важна, отколкото някой иска да признае. Един пръстов отпечатък върху челната повърхност на накрайника може да добави 1-2dB загуба на вмъкване. Умножете между четири конектора в типична връзка и сте изяли маржа си. Почиствайте преди всяко поставяне. Използвайте подходящи IPA кърпички или сухи тампони без мъх. Проверете с фибромер. Това не е задължително.

 

Инсталационни бележки от полето

 

SFP могат да се заменят-горещо, но това не означава случайно.

Първо поставете модула,тогавасвържете влакното. Механизмът на резето трябва да се захване напълно-трябва да почувствате щракване. Частичното вмъкване причинява прекъсваща връзка, която ще ви подлуди.

Отстранете влакното, преди да премахнете модула. Използвайте ключалката, а не влакното. Дърпането на модула за оптичния кабел натоварва LC конектора и в крайна сметка поврежда или кабела, или вътрешния съд на модула.

Капачките за прах съществуват по причини. Отворен SFP порт или незатворен оптичен конектор натрупва замърсяване, което влошава производителността. Виждал съм съвсем-нови инсталации да се провалят, защото някой е оставил капачки за прах свалени по време на строителството и прах от гипсокартон е проникнал във всичко.

Предаването и получаването не са взаимозаменяеми. Очевидно, но кръстосани влакна се случват постоянно. Ако вашата връзка не се появи, разменете двойката влакна в единия край, преди да приемете хардуерен срив.

 

Когато гигабитът не е достатъчен

 

Таванът има значение. 1000BASE SFP връзките са максимални при 1 Gbps пълен-дуплекс-приблизително 125 MB/s действителна пропускателна способност, отчитайки служебните разходи на протокола. За една камера или работна станция това е достатъчно. За връзка нагоре, агрегираща 48 порта за достъп, това е тясно място.

Познайте моделите си на трафик. Проектирайте вашата топология. Гигабитовият достъп с 10G агрегиране е валидна архитектура. Gigabit навсякъде не е, освен ако "навсякъде" не означава изключително крайни точки.

Пътят на надграждане е лесен механично-SFP+ използва същия форм фактор и често едни и същи клетки за портове. Електрическата съвместимост варира според платформата. Проверете спецификациите на вашия комутатор, преди да приемете, че можете да поставите 10G оптика в съществуващи портове.

 

Заключителни мисли

 

1000BASE SFP технологията е зряла, стандартизирана и скучна по възможно най-добрия начин. Работи. Режимите на отказ са добре-разбрани. Процедурите за отстраняване на неизправности са документирани. Десетилетия опит в внедряването означава, че е малко вероятно да срещнете наистина нови проблеми.

Това, което спъва хората, не е технологията,-а детайлите. Типове влакна, граници на обхват, чистота на конектора, странности на съвместимостта на доставчика. Вземете тези правилни и гигабитови оптични работи надеждно в продължение на години. Сбъркате ги и преследвате призраци.

Спецификацията на SFP MSA, IEEE 802.3z клауза 38, SFF-8472 за DDM-тези документи съществуват и си струва да ги прочетете, ако правите повече от еднократни внедрявания. разбиранезащостандартите казват, че това, което казват, предотвратява видовете преки пътища, които създават проблеми по-късно.

Изградете го правилно. Документирайте го старателно. Почистете фибрите си. Това наистина е по-голямата част от работата.