SFP-sendere/mottakere enkeltmodus fungerer over lang rekkevidde

 

Hvis du noen gang har prøvd å kjøre fiber over en campus eller mellom bygninger noen få kilometer fra hverandre, vet du allerede at multimode ikke vil kutte det. Signalet faller bare fra hverandre. Det er der enkeltmodusSFP transceiverekom inn-og ærlig talt, når du forstår hvorfor de fungerer som de gjør, endrer det helt hvordan du tenker på nettverksinfrastruktur.

 

 

Hvorfor enkeltmodus går videre (kortversjonen)

 

Kjernen er liten. Som, veldig liten-rundt 9 mikron. Sammenlign det med multimodes 50 eller 62,5 mikron og du begynner å se bildet.

Det som skjer med den mindre kjernen er at lyset i utgangspunktet beveger seg i én vei. Én modus. Ingen sprett rundt, ingen modal spredning spiser signalet ditt i live over avstand. En 1310nm laser skyter rett gjennom og beholder sin integritet i 10, 20, til og med 80 kilometer avhengig av hvasender/mottakerdu jobber med.

Multimodus? Flott for serverrommet. Forferdelig for alt over 500 meter eller så.

 

The Wavelength Thing

 

Her blir det interessant. Enkeltmodus SFP-moduler kjører vanligvis ved enten 1310nm eller 1550nm. Begge er infrarøde-usynlige for menneskelige øyne, åpenbart-men de oppfører seg annerledes i glasset.

1310nmsitter i det som kalles O-bandet. Kromatisk spredning er nesten null ved denne bølgelengden, noe som høres ut som markedsføring taler til du innser at det betyr at signalpulsene dine ikke spres utover og uskarpes over avstand. Avveiningen? Litt høyere demping sammenlignet med 1550nm. Du ser på omtrent 0,35 dB per kilometer med tap.

1550nmreduserer tapstallet til rundt 0,2 dB/km. Mindre tapt kraft betyr at du kan presse videre-vi snakker 40 km, 80 km, til og med 120 km med riktig utstyr. Fangsten er at du trenger bedre (les: dyrere) lasere. En EML-laser for applikasjoner med utvidet rekkevidde er ikke billig.

De fleste nettverksingeniører jeg har snakket med er standard til 1310nm for alt under 10 km. Gir mening økonomisk. Utover det begynner 1550nm å rettferdiggjøre kostnadene.

 

LR, ER, ZR-Hva betyr disse egentlig?

 

Alfabetsuppen med SFP-betegnelser snubler folk konstant. Her er sammenbruddet uten lo:

LR (Lang rekkevidde):10 kilometer på single mode fiber. Dette er arbeidshesten din for å-bygge forbindelser, metroforbindelser, den slags. Bruker vanligvis 1310nm. Alle store leverandører-Cisco, Juniper, HP,-tredjepartsprodusenter-lager disse.

ER (Extended Reach):Skyver til 40 kilometer. Hopper til 1550nm bølgelengde og bruker eksternt modulerte lasere i stedet for direkte modulerte. Prisøkningen er merkbar.

ZR (Very Long Reach):80 kilometer. Samme 1550nm bølgelengde, men med strammere toleranser og bedre mottakere. Egentlig ikke en IEEE-standard, interessant nok-det er en industrikonvensjon. Likevel er kompatibiliteten solid på tvers av leverandører hvis du holder deg til MSA-kompatible moduler.

Det er også EZR for 120 km og lenger, men på det tidspunktet ser du vanligvis på DWDM-systemer og optiske forsterkere. Helt annerledes ballspill.

 

Real-installasjonsmerknader for verden

 

Ok, så du har 10G LR SFP+-modulene dine og noen få kilometer med enkeltmodusfiber å kjøre. Noen ting ingen forteller deg på forhånd:

Minimum kabelavstand er viktig. Virker motintuitivt-hvorfor skulle det være enminimum? Men hvis fiberløpet ditt er for kort (under 2 meter), kan det mottatte signalet faktisk overbelaste detektoren. Noen installasjoner trenger inline attenuatorer når utstyr kobles til samme rack via enkeltmodus. Jeg har sett teknikere bruke timevis på å feilsøke "dårlige" transceivere som var fine-bare for mye strøm som traff mottakeren.

Rengjør kontaktene dine. Alltid. Et støvkorn på en LC-hylse bryr seg ikke om at du brukte 300 dollar på en transceiver. Signalet degraderes akkurat det samme. IPA-servietter og inspeksjonsomfang er ikke valgfrie.

Også-og dette brente meg en gang-ikke bland APC- og UPC-kontakter. Den vinklede poleringen på APC-kontaktene reflekterer lyset annerledes. Å parre dem med UPC skaper et luftgap som tanker strømbudsjettet ditt umiddelbart. Fargekodingen eksisterer av en grunn (grønn for APC, blå for UPC), men i svake serverrom skjer feil.

 

 

Digital diagnostikk: Faktisk nyttig

 

Moderne SFP-moduler støtter noe som kalles DDM eller DOM (Digital Diagnostics Monitoring). Selve senderen/mottakeren rapporterer temperatur, forsyningsspenning, laserforspenningsstrøm, sendeeffekt og motta strøm i sanntid.-

Dette er ikke bare hyggelig-å-ha. Når en kobling begynner å opptre flakete, forteller DOM-avlesninger deg om du har å gjøre med en døende laser, en skitten kontakt eller et fiberproblem et sted i banen. Synker sendeeffekten over tid? Lasernedbrytning. Får du plutselig strømbrudd? Noen har sannsynligvis knekket fiberen som førte nye kabler gjennom en kanal.

SFF-8472-standarden definerer hvordan dette fungerer. De fleste administrerte brytere kan polle disse verdiene gjennom SNMP eller deres CLI. Hvis overvåkingsstakken din ikke samler inn DOM-målinger, flyr du blind på optisk helse.

 

Leverandør låse-inn (eller ikke)

 

Cisco selger SFP-er som bare fungerer i Cisco-utstyr. Det samme gjør Juniper og HP. Modulene ser etter leverandør-spesifikk koding når de er satt inn.

Men her er saken: Den underliggende teknologien er standardisert gjennom Multi-Source Agreement (MSA). Tredjepartsprodusenter bygger moduler til de samme spesifikasjonene, og programmerer dem deretter med de riktige leverandørkodene. Lantronix, for eksempel, selger moduler kodet for Cisco, Juniper og HP-kompatibilitet.

Vil bruk av tredjepartsoptikk ugyldiggjøre støttekontrakten din? Teknisk sett hevder noen leverandører at det gjør det. Praktisk talt har jeg aldri sett noen som faktisk nektet støtte fordi de brukte kompatible transceivere. Kilometerstanden din kan variere. Men kostnadsforskjellen-ofte 70-80 % billigere enn OEM-gjør det verdt å vurdere.

Bare sørg for at det du kjøper er MSA-kompatibelt. Ingen-navnemoduler fra tilfeldige leverandører har forårsaket hodepine som strekker seg fra mindre (feil DOM-avlesninger) til store (fullstendige koblingsfeil under belastning).

 

Temperaturvurderinger betyr mer enn du tror

 

Standard kommersielle transceivere opererer fra 0 grader til 70 grader. Det er greit for klimakontrollerte-datasentre.

Industrielle eller herdede transceivere utvider dette området til -40 grader til 85 grader. Hvis utstyret ditt bor i et utendørs kabinett, et fabrikkgulv eller hvor som helst uten pålitelig HVAC, er disse ikke valgfrie. Prispremien er reell-noen ganger 50 % høyere – men det samme er kostnadene for nettstedsbesøk for å erstatte moduler som døde i en hetebølge.

Transition Networks og Lantronix tilbyr begge industrielle-enmodussendere/mottakere. Spesifikasjonene ser identiske ut som kommersielle varianter ellers; det handler egentlig om komponentvalg og testing ved ekstreme temperaturer.

 

Hurtig spesifikasjonsreferanse

 

Skal ikke late som om dette er uttømmende, men for rask referanse på vanlige 10G enkeltmodusmoduler:

Type	Bølgelengde	Avstand	Fiber	Typisk bruk
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-distanse

Alle bruker LC dupleks-kontakter. Alle krever enkeltmodusfiber-ikke prøv å lappe disse med oransje multimoduskabler.

 

 

Et ord om BiDi-sendere

 

Toveis SFP-er (BiDi eller WDM) bruker en enkelt fiberstreng i stedet for et par. De sender ved én bølgelengde og mottar ved en annen-vanligvis 1310nm/1490nm eller 1270nm/1330nm kombinasjoner. En multiplekser i selve transceiveren håndterer delingen.

Halverer fiberantallet. Dobler kostnaden per transceiver, omtrent. Hvorvidt det er fornuftig avhenger av om du er-begrenset med fiber eller budsjett-. I brownfield-distribusjoner med eksisterende enkelt-strengskjøringer er BiDi noen ganger det eneste alternativet som ikke involverer å trekke ny kabel.

 

Siste tanker

 

Enkeltmodus SFP-transceivere er ikke kompliserte når du først forstår den underliggende fysikken. Liten kjerne, enkel lysbane, infrarøde bølgelengder valgt spesifikt for dempningsegenskapene til glassfiber. Resten er bare tekniske variasjoner rundt disse grunnleggende.

For de fleste bedriftsimplementeringer håndterer 10GBASE-LR avstandskravene perfekt. Metro- og regionale nettverk presser seg inn i ER- og ZR-territoriet. Og hvis noen ber deg om å spenne over 120 kilometer ... vel, du kommer til å ønske å begynne å forske på DWDM-utstyr og optisk forsterkning, fordi du har vokst ut av hva en enkelt transceiver rimeligvis kan gjøre.

Få det grunnleggende riktige-rene koblingene, riktig fibertype, temperatur-passende moduler-og disse tingene fungerer bare. Noen ganger i et tiår i strekk uten å røre dem.

Som, ærlig talt, er nøyaktig hva god nettverksinfrastruktur bør gjøre.