Прекидачи са оптичким влакнима захтевају специјализоване портове

 

 

Радим са мрежном инфраструктуром већ око седам година, и ако постоји једна ствар која још увек затече људе-чак и искусне ИТ људе-то је цела ситуација са специјализованим портовима са оптичким влакнимаоптички прекидачи. Мислили бисте да је лука само лука, зар не? Плуг анд плаи? Ни близу.

 

 

Проблем са луком о коме нико не говори довољно

 

Ево шта се дешава: Компанија одлучује да надогради на фибер јер је „брже“ (јесте, али то није поента). Они купују ове прекидаче, такође скупе, а онда неко-обично млађи техничар који је извукао кратку сламку-оде да прикључи оптичке каблове и схвати да се портови не поклапају ни са чим што су раније видели. СФП слотови су празни. Постоји тренутак панике. Био тамо.

Ствар је у томе што прекидачи са оптичким влакнима не долазе са уграђеним-портовима на исти начин на који то раде бакарни прекидачи. Они користе ове модуларне примопредајнике, а најчешћи они на које ћете наићи су СФП (Смалл Форм Фацтор-прикључни) и СФП+ модули. Конвенција именовања је досадна јер СФП+ звучи као да би требало да буде боља верзија СФП-а, што технички јесте, али нису увек заменљиви и разлике у брзини су важније него што мислите. СФП има максималну брзину од 1 Гбпс, док СФП+ обрађује 10 Гбпс. Затим ту је КСФП за 40 Гбпс, КСФП28 за 100 Гбпс, и искрено, абецедна супа се наставља.

 

Зашто ова модуларност постоји (и зашто је и бриљантна и фрустрирајућа)

 

 

Модуларни приступ заправо има смисла када превазиђете почетну главобољу. За различите врсте влакана потребна је различита оптика. Имате једно-оптично влакно које може да пређе километрима-буквално 40 км, 80 км, неки чак и пређу 100 км са одговарајућом опремом-, а ту је и вишемодно које је јефтиније, али покрива око 550 метара за 10Г брзине. Не можете користити исти примопредајник за оба јер су таласне дужине потпуно различите.

Једноструки{0}}режим обично ради на таласним дужинама од 1310 нм или 1550 нм. Мултимоде? Обично 850нм. Оптика мора да се поклапа или само убацујете светло у кабл и надате се најбољем, што не функционише. Уопште. Видео сам људе како покушавају.

Оно што ме заиста хвата је да чак и унутар исте категорије имате варијације. Узмите СФП+ модуле за једно-модно влакно-постоје верзије оцењене за 10 км (ЛР), 40 км (ЕР), 80 км (ЗР), па чак и за веће удаљености. Сваки од њих користи различиту ласерску технологију, различите оптичке буџете. Модул од 80 км може коштати пет пута више од верзије од 10 км, а споља изгледају идентично. Морате да прочитате сићушну етикету са стране и срећно у томе у лоше осветљеној серверској соби.

 

Финансијска стварност

 

Овде ствари постају занимљиве или депресивне, у зависности од ситуације са вашим буџетом. Пристојна шасија са оптичким прекидачем{1}}за предузећа може да вам кошта 8.000 до 15.000 УСД. Звучи скупо, али сачекајте-то је само празна кутија. Они СФП+ примопредајници? Сваки може бити од 150 до 800 долара у зависности од бренда и спецификација. Требате 24 порта? Израчунај. И не дај боже да вам требају модули проширеног домета или ДВДМ ствари.

Неки људи покушавају да уштеде новац куповином примопредајника{0}}од треће стране. Понекад ово добро функционише. Понекад апсолутно не ради, и решавате проблем са фантомским губитком пакета у 3 сата ујутру јер фирмвер прекидача не ради баш добро са искљученом-оптиком бренда. Цисцо је познат по томе што је избирљив у вези са овим-њихови прекидачи често проверавају шифру продавца у примопредајнику и упозоравају ако није „одобрен“. Обично можете поништити ова упозорења, али тада сте поништили уговор о подршци. Забавна времена.

 

Игра конектора

Затим, ту је цела ситуација са конектором, која заслужује своје зезање. ЛЦ конектори су сада прилично стандардни за апликације са једним-режимом-, мали су, дуплекс, и закључавају се на месту уз задовољавајући клик. Али мултимодне инсталације понекад и даље користе СЦ конекторе, који су ове веће квадратне ствари које морате да гурнете и уврнете. А ако радите са старијом инфраструктуром, можда ћете наићи на СТ конекторе, који су округли са бајонет-бравом. Покушај да се води евиденција о томе који патцх каблови су вам потребни за коју инсталацију је посебна врста организационог изазова.

Једном сам провео цело поподне тражећи ЛЦ-на- СЦ кабл за спајање влакана у центру података јер је неко „организовао“ ормар за управљање кабловима по боји уместо по типу конектора. Кабл је био наранџасти. Сва влакна су наранџаста или жута или повремено плава ако су једноструки-. Веома корисно.

 

 

Поларитет и стварност са два{0}}оптика

 

Ево нечега што није добро објашњено у већини документације: влакна су једносмерна. Потребна су вам два низа-један за пренос, један за пријем. Примопредајник има ТКС страну и РКС страну, и апсолутно морате да поставите исправан поларитет. Повежите ТКС са ТКС и РКС са РКС, а ви седите тамо и питате се зашто се веза не појављује. Питај ме како знам.

Неке новије технологије попут БиДи (двосмерне) оптике могу да раде у оба смера на једном влакну користећи различите таласне дужине, што је заиста паметно. Али они су специјализовани, скупљи и не можете их само заменити у стандардну конфигурацију без провере компатибилности. Све у влакнима захтева проверу компатибилности. То је исцрпљујуће.

Читав проблем поларитета постаје још сложенији са МПО/МТП конекторима који се користе у 40Г и 100Г апликацијама. Ово су тракасти конектори са 12 или 24 влакна у једном утикачу и постоје три различита стандарда поларитета-Метода А, Метод Б и Метод Ц. Погрешите поларитет на 24-конектору влакана и не поправљате само једну везу, већ потенцијално поново прекидате цео кабл. Не желим да причам о томе колико то траје.

 

Усклађивање брзине и аутопреговарање (или недостатак истих)

 

Бакарни етернет има аутопреговарање. Није савршено, али ради већину времена. Два уређаја се рукују, одредите најбржу уобичајену брзину и можете. Влакна? Ха. Фибер примопредајници су фиксне{4}}брзине. СФП модул је 1Г. СФП+ модул је 10Г. Понекад можете покренути 10Г модул при 1Г брзинама ако га прекидач подржава и конфигуришете га ручно, али није аутоматски и дефинитивно није гарантовано.

Ово ствара праве проблеме у окружењима мешовите{0}}брзине. Не можете само да прикључите сервер са 10Г оптичком НИЦ-ом у комутациони порт са 1Г СФП модулом и очекујете да ради, иако физички конектор добро одговара. Оптика се неће синхронизовати. Веза остаје доле. Затим купујете различите модуле или реконфигуришете топологију своје мреже.

 

Оцене температуре су важније него што мислите

Индустријски{0}}примопредајници постоје са разлогом. Стандардна комерцијална оптика је оцењена за можда од 0 степени до 70 степени. То је у реду за центар података са{5}}контролисаном климом. Али ако инсталирате прекидаче у складишту, или на локацији торња мобилне телефоније, или било где где је стварно топло или хладно, потребни су вам индустријски{7}}температурни модули оцењени за -40 степени до 85 степени. Ови коштају знатно више.

Радио сам на пројекту где је неко користио комерцијалне СФП+ модуле-класе у спољној инсталацији ормана. Добро је радио у пролеће. Лето је погодило, унутрашње температуре у кабинету су прешле 75 степени, а примопредајници су почели насумично да отказују. Повремени кварови су најгора врста јер проводите дане у решавању проблема пре него што схватите да је проблем са температуром. На крају смо заменили 32 модула. Верзије са продуженим{9}}темпом коштају око 40% више по јединици.

 

 

Буџети снаге и оптички губици

 

Ово постаје технички брзо, али основна идеја је да свака оптичка веза доноси губитак. Сваки конектор додаје око 0,5 дБ губитка. Спојнице додају 0,1 до 0,3 дБ. Само влакно има слабљење-обично око 0,5 дБ/км за појединачни-мод на 1310 нм, мање на 1550 нм. Све ово саберете и добијете укупан губитак везе.

Примопредајник има буџет снаге-разлику између снаге преноса и осетљивости пријемника. За типичан 10Г ЛР модул, можда имате -1 дБм снагу преноса и -14,4 дБм осетљивост пријемника, што вам даје буџет од 13,4 дБ. Ваш губитак везе треба да буде мањи од тога, са извесном маргином за деградацију током времена.

У пракси, ове прорачуне више ретко радите ручно јер вам документација реномираних произвођача модула говори о номиналној удаљености. Али када гурате удаљености близу границе, или када решавате проблеме са маргиналном везом, разумевање буџета за оптичку снагу постаје критично. Потребан вам је оптички мерач снаге, што је још 300 до 2000 долара у зависности од карактеристика.

 

ДВДМ Зечја рупа

 

Мултиплексирање густе таласне дужине је место где ствари постају правилно сложене. Уместо да користите једну таласну дужину по влакну, ДВДМ вам омогућава да покренете више таласних дужина-32, 48, 96, чак и више – на једном влакну. Свака таласна дужина је у суштини посебан канал од 10Г или 100Г.

Примопредајници за ДВДМ су подешени на одређене таласне дужине на ИТУ мрежи. Постоји 96 канала међусобно удаљених 50 ГХз у Ц-опсегу (област од 1530нм до 1565нм). Морате да пратите који примопредајник је на којој таласној дужини, и они су кодирани бојама-али боје не одговарају таласној дужини ни на који интуитиван начин. Канал 29 је љубичаст. Канал 30 је розе. Зашто? Нема доброг разлога.

ДВДМ се користи у{0}}апликацијама на даљину и интерконекцијама центара података где су влакна ограничена и скупа. Примопредајници коштају више, потребна вам је опрема за мултиплексер/демултиплексер, а стабилност температуре постаје још критичнија јер померање таласне дужине може изазвати преслушавање канала.

 

Конфигурација софтвера није увек једноставна

Чак и након што сте инсталирали прави физички примопредајник, нисте готови. Многи прекидачи захтевају да конфигуришете брзину порта, дуплекс режим (који би требало да буде пун за влакна, али видео сам чудне грешке), а понекад и ручно омогућите порт. Неки добављачи подразумевано онемогућавају портове.

Ако користите ДАЦ (Дирецт Аттацх Цоппер) каблове за кратке стазе уместо оптичких примопредајника-што је уобичајено за пребацивање-за-пребацивање веза у истом сталку-кабл има примопредајнике уграђене на оба краја. Али прекидач их и даље види као СФП+ портове и још увек морате да их конфигуришете. ДАЦ каблови су јефтинији од фибер плус два примопредајника, али су ограничени на око 5 метара и дебели су и нефлексибилни. Управљање кабловима са ДАЦ кабловима није забавно.

 

Закључавање добављача{0}}и компатибилност

 

Сви велики добављачи прекидача-Цисцо, Јунипер, Ариста, ХПЕ- желе да купите њихове брендиране примопредајнике. Ово су често само ребрендирани модули стварних произвођача оптике као што су Финисар, Лументум или Аваго, али са ЕЕПРОМ програмирањем-специфичним за добављаче. Ознака може бити 300% или више.

Оптика независних{0}} компанија као што су фс.цом или 10Гтек већину времена ради добро. Кључ је да добијете кодиране модуле који се правилно идентификују на прекидачу. Неки продавци то чине лакшим од других. Ариста је прилично отворен по питању оптике независних{6}} Цисцо... мање. Заправо постоји кућна индустрија оптичких компанија које су специјализоване за "компатибилне" модуле који пролазе провере добављача.

Стварно фрустрирајуће је када радите инсталацију више-произвођача и оптика сваког добављача користи мало другачије спецификације чак и за исту номиналну брзину и растојање. Можете завршити са везама које раде, али показују високу стопу грешака, или везама које у почетку раде добро, али деградирају брже него што се очекивало.

 

Чишћење и одржавање

 

Нико не воли да прича о чишћењу влакана, али је апсолутно критично. Једна честица прашине на крајњој страни конектора за влакна може изазвати значајан губитак сигнала или потпуни отказ везе. Површине су мале-око 9 микрона за пречник језгра једномодног влакна{4}}. Честица прашине је огромна у поређењу.

Требало би да очистите сваку оптичку везу, сваки пут. Реалност? То се не дешава увек у производним окружењима где журите да вратите услугу. Али требало би да се деси. Користите одговарајуће алате за чишћење влакана-специјализоване марамице и штапиће за чишћење, а не кошуљу. Прегледајте фибер микроскопом. Издувајте отворе компримованим ваздухом.

Решио сам проблеме са "лошим примопредајницима" који су заправо били само прљаве везе. Очистите влакно, проблем решен. Али не можете видети прљавштину голим оком, тако да губите време прво на замену модула и покретање дијагностике.

 

Будућа{0}}постојаност главобоље

Када дизајнирате оптичку мрежу, требало би да размишљате о расту и будућим потребама пропусног опсега. Ок, добро. Али колико далеко у будућност? СФП+ на 10Г изгледао је претерано пре десет година. Сада то постаје основа за везе са сервером. Да ли користите ОМ3 мултимоде влакно које је добро за 10Г или трошите више на ОМ4 који може да поднесе 40Г и 100Г на разумним удаљеностима?

Једномодно-оптично влакно је „доказ-будућности“ у томе што само влакно може да поднесе све брзине које следе-ограничавајући фактор су примопредајници и портови комутатора. Али један-режим кошта више за инсталацију, захтева скупље примопредајнике и плаћате за могућности које вам можда неће требати годинама. Или ће вам можда требати следеће године. ко зна

Проблем са бројем портова је повезан. Купујете прекидач са 48 портова. У почетку их попуниш 30. Изгледа добро. Две године касније потребна су вам 52 порта и инсталирате још један прекидач, који се бави слагањем или конфигурацијом тканине, додајући сложеност. Да ли је требало унапред купити већи прекидач? Можда, али кошта 50% више и нема гаранције да ћете заиста прерасти у то.

 

Када ствари крену наопако

Решавање проблема са влакнима је сопствени скуп вештина. Веза је доле. Зашто? може бити:

Прљави конектори (очистите и поново проверите)

Погрешан тип примопредајника (проверите спецификације)

Оштећено влакно (покрените ОТДР тест ако га имате, срећно ако га немате)

Прекорачена оцена удаљености (измерите стварну дужину кабла)

Неподударање таласне дужине (проверити оба краја)

Порт није конфигурисан (проверите конфигурацију прекидача)

Неисправан примопредајник (замена и тестирање)

Поларитет је обрнут (проверите ТКС/РКС везе)

Буџет снаге је премашен (измери оптичку снагу)

Софтверска грешка у фирмверу прекидача (ажурирајте и молите се)

Проблем је у томе што ови кварови споља често изгледају идентично. "Без везе" је све што добијате. Почињете да радите кроз листу, замењујући компоненте, док нешто не проради. Није елегантно.

Повремени проблеми су гори. Лагање везе, губитак пакета који долази и одлази, грешке које расту под оптерећењем. Ово може бити узроковано маргиналном оптичком снагом, температурним флуктуацијама, вибрацијама које утичу на лежиште конектора, електромагнетским сметњама ако трчите у близини опреме за напајање или десетак других ствари.

 

Шта бих волео да ми је неко рекао

Почните са добрим документационим системом. Пратите који се примопредајници налазе на којим портовима, које верзије фирмвера раде, које врсте каблова и дужине су инсталирани. Користите одговарајуће етикете. Имајте резервне делове при руци јер примопредајници покваре, а чекање на испоруку када производња нестане није забавно.

Купујте од реномираних продаваца чак и ако кошта више. Најјефтинија могућа оптика у почетку би могла да уштеди новац, али решавање чудних проблема са компатибилношћу није бесплатно. Ваше време има вредност.

Тестирајте све пре постављања. Нивои оптичке снаге, стопе грешака, тестови брзине. Немојте претпостављати да ради само зато што се линк појави.

И можда најважније: специјализовани портови нису грешка, они су карактеристика. Модуларност вам даје флексибилност да одговарате тачном типу влакана, удаљености и захтевима брзине за сваку везу. Само што је крива учења стрмија него што ико унапред признаје.

Технологија ради. Једном када схватите са чиме се бавите, оптичка влакна су поуздана и брза и боље од било чега другог испуњавају захтеве пропусног опсега модерних мрежа. Али онај део "када схватите"? За то је потребно време, грешке и вероватно неке касне ноћи буљења у неосветљене ЛЕД диоде порта и питајући се шта сте погрешили.

У реду је. Сви пролазе кроз то.