Els mòduls SFP de fibra òptica gestionen les dades de manera eficient

 

 

El procés de conversió del qual ningú parla

 

Això és el que realment passa dins d'aquesta petita carcassa metàl·lica: un díode làser o VCSEL dispara fotons a la fibra a longituds d'ona normalment entre 850 nm i 1550 nm. El fotodetector de l'extrem receptor capta aquests fotons i els torna a convertir en electrons. Prou senzill sobre el paper.

Però els guanys d'eficiència provenen del que no passa. A diferència de la transmissió de coure on la interferència electromagnètica degrada la integritat del senyal a distància, la llum que viatja a través de la fibra de vidre troba una resistència mínima. Un mòdul 1000BASE-LX envia les dades 10 quilòmetres a través de fibra de mode únic-sense repetidors. Proveu-ho amb el cable Cat6.

Els transmissors VCSEL dels mòduls multimode consumeixen uns 150-300mW durant el funcionament. Les unitats d'-mode únic amb làsers DFB consumeixen més-de vegades 500 mW o més, però estan transportant senyals a través de xarxes de campus i enllaços de metro on el coure mai va ser una opció de totes maneres.

 

 

La selecció de longituds d'ona és més important que els venedors admeten

 

La majoria dels administradors de xarxa agafen el que siguiSFPel distribuïdor té en estoc. Això funciona fins que no.

Els mòduls de 850 nm es combinen amb fibra multimode per a connexions entre bastidors-a-. L'elecció de la longitud d'ona no és arbitrària-les longituds d'ona més curtes pateixen una dispersió modal en el nucli més gran de 50 o 62,5 micres del multimode, però 850 nm arriba a un punt dolç on les fonts LED i VCSEL segueixen sent rendibles-. Veuràs aquests etiquetats SX.

1310 nm es troba en una finestra de-dispersió baixa per a fibra de mode únic-. Els mòduls LX que utilitzen aquesta longitud d'ona arriben als 10 km sense que ningú suïsca el pressupost de l'enllaç. Algunes variants d'-abast-EX i ZX-amplis{8}}empenyen 40 km o 80 km a 1550 nm, on l'atenuació de la fibra baixa a aproximadament 0,2 dB per quilòmetre.

Els mòduls BiDi mereixen una menció aquí. Els SFP bidireccionals de fibra única-transmeten a una longitud d'ona (per exemple, 1310 nm) mentre que reben en una altra (1490 nm). Redueix el nombre de fibres a la meitat per als enllaços punt-a-punt. Estalvi de costos evident, tot i que la resolució de problemes es fa estranya quan no només podeu intercanviar mòduls entre extrems.

 

 

-Capacitat d'intercanvi ràpid i per què és realment útil

 

He vist com els tècnics arrencaven els SFP dels interruptors en directe sense aturar-se. El disseny-connectable en calent significa exactament que-no cal apagar-. L'EEPROM del mòdul s'identifica amb el dispositiu amfitrió en uns mil·lisegons després de la inserció.

Aquesta EEPROM conté més que dades d'identificació. Els mòduls compatibles amb DOM-(monitorització òptica digital, de vegades anomenat DDM) informen de potència de transmissió-en temps real, potència de recepció, temperatura, corrent de polarització del làser i tensió d'alimentació. Quan un enllaç comença a batre's a les 3 de la matinada, aquestes mètriques us indiquen si el problema és un làser morint, un connector brut o algú que va doblegar el cable de connexió massa fort darrere del bastidor.

La potència TX típica oscil·la entre -9,5 dBm i -3 dBm per als mòduls gigabit. La sensibilitat del receptor està al voltant de -20 dBm a -24 dBm. Qualsevol cosa més feble que aquest llindar i el fotodetector no pot distingir de manera fiable el senyal del soroll.

 

L'SFP+ salta a 10 Gigabit

 

Els mòduls SFP+ ocupen la mateixa petjada física que els seus predecessors gigabit, però gestionen tarifes de línia de 10 Gbps. La compatibilitat mecànica va ser intencionada-la mateixa gàbia, els mateixos rails de guia-tot i que la interfície elèctrica va requerir una reelaboració per adaptar-se a freqüències més altes.

La història de l'eficiència es torna interessant aquí. Un mòdul 10G-SR consumeix potser 1W mentre mou deu vegades les dades d'un mòdul 1G{-SX que va consumir 0,8W. Això no és un augment de potència lineal per a un augment de l'ample de banda lineal. Les millores en la fabricació de silici i els canvis de codificació (8b/10b van donar pas a 64b/66b per a una millor eficiència de la línia) compost al llarg de generacions.

Una peculiaritat: molts ports SFP+ accepten mòduls SFP heretats a velocitats reduïdes. L'interruptor reconeix el mòdul més lent i els límits-de velocitat en conseqüència. Pràctic per als escenaris de migració, confús quan algú instal·la accidentalment l'òptica incorrecta i es pregunta per què el seu enllaç 10G s'ha negociat a 1G.

 

 

Bloqueig de proveïdor-En segueix sent desagradable

 

Cisco, Juniper, HP i altres programen els seus interruptors per comprovar el byte d'identificació del proveïdor de l'SFP. Els mòduls no reconeguts poden negar-se a il·luminar-se o llançar advertències persistents a la consola de gestió.

Els fabricants-de tercers solucionen això codificant les seves EEPROM per tal que coincideixin amb les especificacions OEM. Els SFP compatibles amb MSA-de proveïdors de confiança funcionen de manera idèntica a les unitats de marca a una fracció del preu. La xarxa no sap ni li importa si els fotons provenen d'un mòdul OEM de 500 $ o d'un-equivalent-de tercers de 80 $ de la mateixa longitud d'ona, els mateixos nivells de potència, el mateix connector.

Algunes empreses exigeixen l'òptica OEM de totes maneres per motius de contracte de suport. Aquesta és una decisió de contractació, no tècnica.

 

Els desajustos de tipus de fibra creen mals de cap

 

SFP d'-mode únic a fibra multimode? Tècnicament possible amb cables de connexió de condicionament de mode a velocitats gigabit. L'adaptador llança llum en una posició desplaçada per excitar un nombre limitat de modes. IEEE 802.3z ho especifica per a 1000BASE-LX sobre planta multimode heredada.

L'òptica-multimode inversa sobre fibra-mode únic-no funciona. El feix divergent del VCSEL s'acobla malament al nucli de 9 micres del mode únic-. Obtindreu solapes d'enllaç, errors CRC o cap connexió.

Val la pena recordar: la fibra multimode arriba al màxim al voltant de 550 metres per a 10G-SR al cable OM4. Les tirades més llargues necessiten una infraestructura d'-mode únic, independentment del pressupost que algú tingui.

 

 

Temperatura i factors ambientals

 

Els SFP de grau-comercial funcionen de 0 a 70 graus . Això cobreix els centres de dades-climàtics controlats i la majoria d'entorns interiors sense cap problema.

Els desplegaments industrials-subestacions, plantes de fabricació, armaris exteriors-demanen mòduls de temperatura-estès amb una classificació de -40 a 85 graus . El làser intern i els circuits del controlador requereixen un enduriment per mantenir una sortida estable en aquest rang. La prima de cost s'executa entre 2 i 3 vegades sobre els equivalents comercials.

La humitat rarament mata els SFP directament, però la condensació a les virolles del connector fa estralls. La contaminació dispersa la llum a la interfície, augmentant la pèrdua d'inserció i possiblement deixant caure l'enllaç. Mantingueu els connectors tapats quan no els feu servir. Netejar abans de l'aparellament. Higiene bàsica que d'alguna manera escapa a les persones.

 

CWDM i DWDM amplien la capacitat de fibra

 

La multiplexació per divisió de longitud d'ona gruixuda distribueix vuit canals en intervals de 20 nm de 1270 nm a 1610 nm. Cada SFP transmet a una longitud d'ona dedicada; un mux/demux passiu els combina en un parell de fibres. Vuit vegades la capacitat sense estirar cables nous.

El WDM dens empaqueta canals més a prop-0,8 nm o 0,4 nm d'espaiat-acoblant 40, 80 o 96 longituds d'ona en una sola fibra. Els SFP requereixen làsers-estabilitzats de temperatura (afinats o fixos) que justifiquin el seu cost substancial. Els transportistes de metro i de llarg recorregut despleguen DWDM àmpliament. Les xarxes empresarials generalment s'adhereixen a CWDM tret que les demandes d'ample de banda justifiquen la inversió.

L'angle de l'eficiència: la multiplexació amortitza el cost de la infraestructura a través de diversos serveis. Un fil porta el que abans requeria vuit. El treball d'instal·lació es fa una vegada.

 

Què signifiquen realment les especificacions

 

El pressupost de l'enllaç és igual a la potència del transmissor menys la sensibilitat del receptor menys la pèrdua total. Un mòdul amb sensibilitat de -6 dBm TX i -20 dBm RX proporciona 14 dB de pressupost. Resta les pèrdues del connector (0,3 dB cadascun), les pèrdues d'empalmament (0,1 dB cadascun) i l'atenuació de la fibra (0,35 dB/km per a 1310 nm en mode únic). El que queda és el teu marge.

Executeu les matemàtiques abans de demanar mòduls. Un enllaç de 20 km necessita una òptica capaç de 20 km. Sona obvi. La gent encara ho fa malbé.

La penalització de dispersió importa menys a velocitats de gigabit que a 10G i superiors. La dispersió cromàtica i la dispersió del mode de polarització s'acumulen a la distància i, finalment, esclaten el senyal més enllà de la recuperació. Els enllaços de llarg-abast 10G i 25G requereixen de vegades una fibra de dispersió-desplaçada o una compensació electrònica.

 

L'eficiència silenciosa de la tecnologia madura

 

Els mòduls SFP ja no són titulars. La tecnologia va madurar. Però aquesta maduresa significa un rendiment previsible, preus estables, disponibilitat de segona font-i una base instal·lada massiva que garanteix la compatibilitat entre els proveïdors. L'eficiència no sempre es tracta d'una innovació innovadora-de vegades es tracta de perfeccionament, estandardització i l'avorrida fiabilitat dels components que només funcionen.

Els transceptors òptics continuaran evolucionant cap a velocitats més altes i un menor consum d'energia. SFP28 gestiona 25G; Les variants QSFP aborden 40G i 100G unint quatre carrils. Els-fotons fonamentals de la física que baten els electrons a distància-són l'avantatge d'eficiència que manté la fibra òptica rellevant malgrat el que els defensors del coure afirmen sobre els desenvolupaments Cat8.

Les xarxes gestionen les dades de manera eficient quan la capa física fa la seva feina de manera invisible. Els mòduls SFP aconsegueixen exactament això.