Modul SFP Gentian Optik Mengendalikan Data Dengan Cekap

 

 

Proses Penukaran Tiada Siapa Bicarakan

 

Inilah yang sebenarnya berlaku di dalam perumahan logam kecil itu: diod laser atau VCSEL menyalakan foton ke dalam gentian pada panjang gelombang biasanya antara 850nm dan 1550nm. Pengesan foto pada hujung penerima menangkap foton tersebut dan mengubahnya semula menjadi elektron. Cukup mudah di atas kertas.

Tetapi keuntungan kecekapan datang daripada apa yang tidak berlaku. Tidak seperti penghantaran tembaga di mana gangguan elektromagnet merendahkan integriti isyarat sepanjang jarak, cahaya yang bergerak melalui gentian kaca menghadapi rintangan yang minimum. Modul 1000BASE-LX menolak data sejauh 10 kilometer melalui gentian mod- tunggal tanpa pengulang. Cuba itu dengan kabel Cat6.

Pemancar VCSEL dalam modul berbilang mod menggunakan sekitar 150-300mW semasa operasi. Unit mod-tunggal dengan laser DFB menarik lebih banyak-kadangkala 500mW atau lebih tinggi-tetapi mereka mengangkut isyarat merentasi rangkaian kampus dan pautan metro di mana tembaga tidak pernah menjadi pilihan.

 

 

Pemilihan Panjang Gelombang Lebih Penting Daripada Vendor Akui

 

Kebanyakan pentadbir rangkaian mengambil apa sahajaSFPpengedar mempunyai stok. Itu berfungsi sehingga ia tidak berfungsi.

Modul 850nm berpasangan dengan gentian berbilang mod untuk sambungan rak-ke-rak. Pilihan panjang gelombang tidak sewenang-wenangnya-panjang gelombang yang lebih pendek mengalami penyebaran modal dalam teras 50 atau 62.5 mikron berbilang mod yang lebih besar, tetapi 850nm mencapai titik manis di mana sumber LED dan VCSEL kekal kos-berkesan. Anda akan melihat ini berlabel SX.

1310nm berada dalam tetingkap serakan-rendah untuk gentian mod-tunggal. Modul LX yang menggunakan panjang gelombang ini mencecah 10km tanpa sesiapa yang berpeluang dengan bajet pautan. Beberapa-varian jangkauan-EX dan ZX-menolak 40km atau 80km pada 1550nm, di mana pengecilan gentian menurun kepada kira-kira 0.2dB setiap kilometer.

Modul BiDi patut disebut di sini. SFP dwiarah gentian-tunggal menghantar pada satu panjang gelombang (katakan, 1310nm) semasa menerima pada gelombang lain (1490nm). Potong kiraan gentian anda separuh untuk pautan-ke-titik. Penjimatan kos yang jelas, walaupun penyelesaian masalah menjadi pelik apabila anda tidak boleh menukar modul sahaja antara hujung.

 

 

Keupayaan-Swap Hangat dan Mengapa Ia Sebenarnya Berguna

 

Saya telah melihat juruteknik menarik SFP daripada suis langsung tanpa gentar. Reka bentuk-panas boleh pasang bermaksud-tiada pemadaman-diperlukan. EEPROM modul mengenal pasti dirinya kepada peranti hos dalam milisaat selepas pemasukan.

EEPROM itu mengandungi lebih daripada data pengenalan. Modul berkebolehan DOM-(pemantauan optik digital, kadangkala dipanggil DDM) melaporkan kuasa penghantaran masa sebenar-, menerima kuasa, suhu, arus pincang laser dan voltan bekalan. Apabila pautan mula mengepak pada pukul 3 pagi, metrik tersebut memberitahu anda sama ada masalahnya ialah laser yang hampir mati, penyambung kotor atau seseorang yang membengkokkan kabel tampalan terlalu tajam di belakang rak.

Kuasa TX biasa berjulat dari -9.5dBm hingga -3dBm untuk modul gigabit. Lantai sensitiviti penerima sekitar -20dBm hingga -24dBm. Apa-apa yang lebih lemah daripada ambang itu dan pengesan foto tidak dapat membezakan isyarat daripada bunyi dengan pasti.

 

SFP+ Lompat ke 10 Gigabit

 

Modul SFP+ menduduki jejak fizikal yang sama seperti pendahulu gigabit mereka tetapi mengendalikan kadar talian 10Gbps. Keserasian mekanikal adalah disengajakan-sangkar yang sama, landasan panduan yang sama-walaupun antara muka elektrik memerlukan kerja semula untuk menampung frekuensi yang lebih tinggi.

Kisah kecekapan menjadi menarik di sini. Modul 10G-SR menggunakan mungkin 1W sambil menggerakkan sepuluh kali ganda data modul 1G-SX yang menarik 0.8W. Itu bukan peningkatan kuasa linear untuk peningkatan lebar jalur linear. Penambahbaikan pembuatan silikon dan perubahan pengekodan (8b/10b memberi laluan kepada 64b/66b untuk kecekapan talian yang lebih baik) kompaun sepanjang generasi.

Satu kebiasaan: banyak port SFP+ menerima modul SFP lama pada kelajuan yang dikurangkan. Suis mengenali modul yang lebih perlahan dan kadar-had sewajarnya. Berguna untuk senario migrasi, mengelirukan apabila seseorang secara tidak sengaja memasang optik yang salah dan tertanya-tanya mengapa pautan 10G mereka berunding di 1G.

 

 

Kunci Penjual-Dalam Kekal Menjengkelkan

 

Cisco, Juniper, HP dan lain-lain memprogramkan suis mereka untuk menyemak bait ID vendor SFP. Modul yang tidak dikenali mungkin enggan menyala atau memberikan amaran berterusan dalam konsol pengurusan.

Pengeluar pihak ketiga-mengatasi perkara ini dengan mengekodkan EEPROM mereka agar sepadan dengan spesifikasi OEM. SFP patuh MSA-daripada pembekal bereputasi berfungsi secara serupa dengan unit berjenama pada sebahagian kecil daripada harga. Rangkaian tidak mengetahui atau mengambil berat sama ada foton datang daripada modul OEM $500 atau $80 -pihak ketiga yang setara-panjang gelombang yang sama, aras kuasa yang sama, penyambung yang sama.

Sesetengah perusahaan mewajibkan optik OEM juga atas sebab kontrak sokongan. Itu keputusan perolehan, bukan teknikal.

 

Jenis Gentian Tidak Padan Mencipta Sakit Kepala

 

SFP mod-tunggal menjadi gentian berbilang mod? Secara teknikal boleh dilakukan dengan kabel tampalan penyaman mod pada kelajuan gigabit. Penyesuai melancarkan cahaya pada kedudukan mengimbangi untuk merangsang bilangan mod yang terhad. IEEE 802.3z menentukan ini untuk 1000BASE-LX berbanding loji multimod lama.

Optik-pelbagai mod terbalik pada-gentian mod tunggal-tidak berfungsi. Rasuk mencapah VCSEL berganding dengan teruk ke dalam teras 9 mikron mod tunggal-. Anda akan mendapat kepak pautan, ralat CRC atau tiada sambungan langsung.

Perlu diingat: gentian berbilang mod mencapai maksimum sekitar 550 meter untuk 10G-SR pada kabel OM4. Larian yang lebih lama memerlukan-prasarana mod tunggal tanpa mengira belanjawan seseorang.

 

 

Suhu dan Faktor Persekitaran

 

SFP gred-komersial beroperasi dari 0 darjah hingga 70 darjah . Itu meliputi-pusat data terkawal iklim dan kebanyakan persekitaran tertutup tanpa sebarang isu.

Penempatan industri-pencawang, lantai pembuatan, kabinet luar-meminta modul suhu lanjutan-dinilaikan untuk -40 darjah hingga 85 darjah . Laser dalaman dan litar pemacu memerlukan pengerasan untuk mengekalkan output yang stabil merentasi julat itu. Premium kos berjalan 2-3x berbanding setara komersial.

Kelembapan jarang membunuh SFP secara langsung, tetapi pemeluwapan pada ferrules penyambung mendatangkan malapetaka. Pencemaran menyebarkan cahaya pada antara muka, menyebabkan kehilangan sisipan dan berpotensi menjatuhkan pautan. Pastikan penyambung anda dihadkan apabila tidak digunakan. Bersihkan sebelum mengawan. Kebersihan asas yang entah bagaimana melarikan diri dari orang ramai.

 

CWDM dan DWDM Memanjangkan Kapasiti Gentian

 

Pembahagian panjang gelombang kasar memultiplekskan ruang lapan saluran merentasi selang 20nm dari 1270nm hingga 1610nm. Setiap SFP menghantar pada panjang gelombang khusus; mux/demux pasif menggabungkannya kepada satu pasangan gentian. Lapan kali kapasiti tanpa menarik kabel baru.

WDM padat membungkus saluran dengan lebih dekat-jarak 0.8nm atau 0.4nm-mengikat 40, 80 atau 96 panjang gelombang pada satu gentian. SFP memerlukan suhu-laser stabil (ditala atau tetap) yang mewajarkan kosnya yang besar. Metro dan pembawa jarak jauh menggunakan DWDM secara meluas. Rangkaian perusahaan biasanya kekal dengan CWDM melainkan permintaan lebar jalur membenarkan pelaburan.

Sudut kecekapan: pemultipleksan melunaskan kos infrastruktur merentas pelbagai perkhidmatan. Satu helai membawa apa yang diperlukan sebelum ini lapan. Buruh pemasangan berlaku sekali.

 

Apa Maksud Spesifikasi Sebenarnya

 

Belanjawan pautan sama dengan kuasa pemancar tolak sensitiviti penerima tolak jumlah kerugian. Modul dengan -6dBm TX dan -20dBm RX sensitiviti menyediakan 14dB belanjawan. Tolak kehilangan penyambung (0.3dB setiap satu), kehilangan sambatan (0.1dB setiap satu), dan pengecilan gentian (0.35dB/km untuk mod tunggal 1310nm). Apa sahaja yang tinggal adalah margin anda.

Jalankan matematik sebelum memesan modul. Pautan 20km memerlukan optik yang mampu sejauh 20km. Kedengaran jelas. Orang masih mengacaukannya.

Penalti penyebaran kurang penting pada kelajuan gigabit berbanding pada 10G dan ke atas. Penyerakan mod penyerakan dan polarisasi kromatik terkumpul mengikut jarak, akhirnya memburukkan isyarat sehingga tidak dapat pulih. Pautan-jangkauan panjang 10G dan 25G kadangkala memerlukan serakan-gentian teralih atau pampasan elektronik.

 

Kecekapan Tenang Teknologi Matang

 

Modul SFP tidak lagi mendapat tajuk utama. Teknologi itu matang. Tetapi kematangan itu bermakna prestasi boleh diramal, harga yang stabil,-ketersediaan sumber kedua dan pangkalan dipasang secara besar-besaran yang memastikan keserasian merentas vendor. Kecekapan tidak selalunya mengenai inovasi terobosan-kadangkala ia mengenai penghalusan, penyeragaman dan kebolehpercayaan komponen yang membosankan yang hanya berfungsi.

Transceiver optik akan terus berkembang ke arah kelajuan yang lebih tinggi dan penggunaan kuasa yang lebih rendah. SFP28 mengendalikan 25G; Varian QSFP menangani 40G dan 100G dengan mengikat empat lorong. Fizik asas-foton yang menewaskan elektron pada jarak-kekal sebagai kelebihan kecekapan yang memastikan gentian optik tetap relevan walaupun apa jua tuntutan penyokong tembaga tentang perkembangan Cat8.

Rangkaian mengendalikan data dengan cekap apabila lapisan fizikal melakukan tugasnya secara tidak kelihatan. Modul SFP mencapai perkara itu.