Како одабрати прави оптички примопредајник

Након што смо од 2012. године помогли клијентима да одреде примопредајнике у стотинама центара података и предузећа, сазнали смо да се већина грешака у избору своди на истих неколико проблема: погрешан досег за растојање, неподударање типа влакана или проблеми са компатибилношћу који се појављују тек након што модули стигну на-сајт.

Овај водич пролази кроз процес одабира који користимо интерно када нам клијенти пошаљу своје листе портова. Ако укључите шест фактора у наставку-фактор облика, брзину, растојање, тип влакна, таласну дужину и компатибилност прекидача{2}}избећи ћете проблеме који узрокују враћање и кашњење у примени.

 

Табела за избор

Пре него што уђете у детаље, користите ову табелу да бисте сузили своје опције. Пронађите своје захтеве за растојање и брзину и имаћете ужи избор типова модула за процену.

Удаљеност	Брзина	Тип влакна	Модуле Типе	Цоннецтор	Типична снага
Испод 100м	10G	ОМ3/ОМ4 Мултимоде	СФП+ СР	Дуплек ЛЦ	1–1.5W
Испод 100м	100G	ОМ3/ОМ4 Мултимоде	КСФП28 СР4	МПО-12	3.5W
Испод 100м	400G	ОМ3/ОМ4 Мултимоде	КСФП-ДД СР8	МПО-16	10–12W
100m–500m	100G	ОС2 Сингле-режим	КСФП28 ДР1 / ПСМ4	Дуплекс ЛЦ / МПО-12	4–5W
500м–2км	100G	ОС2 Сингле-режим	КСФП28 ФР1 / ЦВДМ4	Дуплек ЛЦ	4.5W
2км–10км	100G	ОС2 Сингле-режим	КСФП28 ЛР4	Дуплек ЛЦ	4.5–5W
500м–2км	400G	ОС2 Сингле-режим	КСФП-ДД ФР4	Дуплек ЛЦ	10–14W
2км–10км	400G	ОС2 Сингле-режим	КСФП-ДД ЛР4	Дуплек ЛЦ	12–14W
Испод 100м	800G	ОМ4 Мултимоде	ОСФП СР8	МПО-16	15–18W
500м–2км	800G	ОС2 Сингле-режим	ОСФП ДР8 / 2кФР4	МПО-16 / Дуплек ЛЦ	18–22W

Образац је једноставан: СР (кратки досег) варијанте користе 850нм мултимод за удаљености испод неколико стотина метара, док ДР/ФР/ЛР варијанте користе 1310нм сингле-мод за прогресивно дуже вожње. Ако ваша веза пада између категорија, користите опцију дужег{4}}домета-додатни трошкови су минимални у поређењу са решавањем проблема са маргиналном везом.

 

 

Прво ускладите своје портове прекидача

Ваш порт прекидача одређује које модуле чак можете узети у обзир. Ево шта видимо у тренутним применама:

СФП/СФП+/СФП28деле исте физичке димензије. СФП28 порт ће прихватити СФП+ модуле и радити на 10Г, али проверите документацију вашег прекидача-неки добављачи закључавају портове на одређене брзине. Видели смо да купци наручују СФП28 модуле за прекидаче који подржавају само СФП+, а модули се једноставно не иницијализују.

КСФП+/КСФП28/КСФП56су породица са четири-кола. КСФП28 портови углавном прихватају КСФП+ модуле при брзинама од 40Г. ТхеКСФП28 фактор формедоминира тренутним применама 100Г због своје густине портова-можете да поставите 36 портова на предњу плочу прекидача од 1У.

КСФП-ДДудвостручује број трака на осам, подржавајући400Г у једном модулу. Ови портови одржавају компатибилност уназад са КСФП28, што је важно током миграције када повезујете нове 400Г кичмене прекидаче на постојећу 100Г леаф инфраструктуру.

ОСФПтакође користи осам трака, али има већи физички отисак од КСФП-ДД. Додатна величина омогућава боље управљање топлотом-што је важно за800Г модуликоји троше 15–22 В и генеришу значајну топлоту. Компромис је мања густина портова на свичу.

Једна ствар коју смо научили из руковања упитима о компатибилности: физичка спремност не значи функционалну компатибилност. Редовно добијамо карте од купаца који су убацили СФП+ у порт само за СФП- или КСФП28 у КСФП+ порт који не подржава 100Г. Увек проверите подржане брзине порта поред фактора форме.

 

Шта вашој мрежи заправо треба

Ускладите брзину порта са вашим стварним захтевима за пропусни опсег, а не теоретским максимумима. Веза од 10Г која у просеку има 2Гбпс са врховима до 5Гбпс има доста простора. Веза од 10Г која константно ради изнад 7Гбпс захтева пут за надоградњу.

Тренутне уобичајене примене рашчлањене према нивоу мреже:

Слој приступа серверу:10Г и 25Г доминирају за већину пословних оптерећења.СФП28 модули на 25Гпостигао добар баланс између цене и капацитета за модерне серверске НИЦ-ове. Видимо 100Г серверске везе првенствено за ГПУ кластере и рачунарство високих{2}}перформанси, али то је још увек мали проценат укупних портова.

Од-до-кичме:100Г је стандард за већину нових имплементација. Организације које се надограђују обично прво прелазе на 400Г на кичми, а затим постепено замењују прекидаче листа како буџет дозвољава. Ово вам омогућава да покренете мешовито окружење током миграције без надоградње виљушкара.

Кичма-до-језгра и ДЦИ:400Г постаје стандард за високе-захтеве за пропусни опсег. 800Г-примена се убрзава у окружењима хиперскале, мада усвајање у предузећима обично касни за 18–24 месеца.

 

 

Буџет за удаљеност и везу: где се дешава већина грешака

Називна удаљеност на табели са подацима о примопредајнику претпоставља идеалне услове-чистих конектора, унутар-специфичних влакана, минималне тачке спајања. Праве инсталације ретко одговарају тим претпоставкама.

Практични прорачун буџета везе треба да узме у обзир слабљење влакана (отприлике 0,35 дБ/км на 1310 нм за једноструки- мод), губитак конектора (буџет 0,3–0,5 дБ по спојеном пару), све тачке спајања и сигурносну маргину за старење компоненти и варијације у животној средини. Обично препоручујемо резервисање 2–3 дБ маргине изнад израчунатог губитка.

Ево проблема: ознаке досега као што су СР, ДР, ФР, ЛР и ЕР су корисне стенограме, али нису универзални стандарди са идентичним спецификацијама међу добављачима. Модул "ЛР4" два различита произвођача може имати незнатно различите буџете снаге. Увек проверите у односу на стварни лист са подацима уместо да претпостављате доследно понашање.

За везе у једном{0}}моду при већим брзинама, хроматска дисперзија постаје ограничавајући фактор. Сигнал од 10Г толерише много већу дисперзију од сигнала од 100Г преко истог влакна. Због тога не можете једноставно да замените 100Г-ЛР4 10Г-ЛР и очекујете да ради на истој удаљености-физика је другачија.

 

 

Мултимоде вс. Сингле{1}}Моде

Ваша постојећа фабрика влакана обично диктира овај избор. Извлачење нових влакана је скупо, а већина имплементација функционише у оквиру инфраструктурних ограничења.

Мултимоде (ОМ3/ОМ4/ОМ5)значи нижу цену примопредајника, али краћи домет. ОМ4 влакно са 100Г-СР4 модулима достиже отприлике 100 метара-довољно за већину веза унутар{7}}зграда. Ограничење удаљености се пооштрава при већим брзинама, због чега не постоји стандардни 400Г или 800Г модул који достиже значајна растојања на мултимоде.

 

Једноструки{0} режим (ОС2)значи већи трошак примопредајника, али драматично дужи досег. Исто влакно подржава све, од 500-веза на кампусу до 80км метро веза-само промените примопредајник. Ова флексибилност је разлог зашто генерално препоручујемо сингле-моде за нове инсталације са оптичким влакнима чак и када тренутни захтеви за растојање то не захтевају. Разлика у трошковима каблова је маргинална, а примопредајници се могу заменити; влакно је трајно.

Један образац који виђамо изнова: купци повлаче мултимод на кратко, а затим га морају продужити две године касније. Влакно не може да подржи веће растојање при потребној брзини, тако да на крају ипак повлаче нови једно-режим. Ако радите гринфилд инсталацију, једноструки-режим свуда штеди главобољу касније.

 

 

Таласна дужина: Исправне основе

Стандардни примопредајници раде на 850 нм (вишемодни), 1310 нм (једноструки-мод кратки/средњи домет) или 1550 нм (једномодни-мод дуги домет). Два примопредајника повезана влакном захтевају компатибилне таласне дужине-за стандардне дуплекс везе, што значи исту таласну дужину на оба краја.

БиДи (двосмерни) примопредајницису изузетак. Они користе две различите таласне дужине на једној нити: ако један крај емитује на 1310нм и прима на 1550нм, други крај мора да емитује на 1550нм и прима на 1310нм. БиДи модули морају бити поручени и распоређени као подударни парови. Обрадили смо случајеве подршке у којима су клијенти помешали парове, а резултат је веза која одбија да се појави без очигледне поруке о грешци.

ВДМ (мултиплексирање са поделом таласне дужине)омогућава више канала преко једног пара влакана тако што сваком каналу додељује различиту таласну дужину.ЦВДМкористи размак канала од 20нм са 18 доступних таласних дужина-практично за апликације у метроу и кампусу где су влакна ограничена.ДВДМкористи много мањи размак (0,8 нм или мање) и подржава 40–96+ канала, али захтева ласере-стабилизоване температуром и првенствено се користи у мрежама носача.

За већину примене у предузећима, довољна је стандардна једнострука{0}}оптика са једном таласном дужином. ВДМ додаје цену и сложеност што има смисла само када сте-ограничени или морате да обједините више путања високог{3}}пропусног опсега.

 

 

Температура Ратинг

Стандардни комерцијални примопредајници раде од 0 степени до 70 степени температуре кућишта. То је у реду за центре података{3}}контролисане климом и собе са опремом. Гурните ван тог опсега и видећете деградацију перформанси или неуспех.

Модули индустријског{0}}класе са оценом од -40 до 85 степени коштају више, али су неопходни за спољне ормаре, ћелије, фабричке подове са променама температуре или било коју локацију без поузданог ХВАЦ-а.

Топлотни утицај на примопредајнике је добро{0}}документован: струја прага ласера ​​се повећава са температуром, што доводи до померања таласне дужине и варијације снаге. Подаци о поузданости индустрије сугеришу да сваких 10 степени повећања радне температуре отприлике удвостручује стопу деградације компоненте. Примопредајник који ради на 70 степени ће достићи крај-животног века-брже него онај који ради на 60 степени, чак и ако оба остану у оквиру својих номиналних спецификација.

За примену центара података, прикладни су модули комерцијалног{0}}класе. За било шта изван контролисаног окружења, наведите индустријски температурни опсег и проверите да ли продавац заиста тестира према тој спецификацији.

 

Компатибилност прекидача: Тхе Хидден Готцха

Овде многи купци наилазе на проблеме. Продавци прекидача програмирају примопредајнике са идентификационим кодовима које њихова опрема проверава пре него што омогући портове. Убаците модул без очекиваног кода добављача и можда ћете видети поруке упозорења, деградирану функционалност или потпуно закључавање порта у зависности од платформе.

ОЕМ примопредајницигарантовано су компатибилни, али обично имају знатно веће цене од алтернатива треће стране. За 100Г КСФП28 модул, видели смо ОЕМ цене у распону од 800–2000 УСД у односу на 200–400 УСД за еквивалентне модуле треће стране-кодиране за исту платформу.

Модули{0}}компатибилни трећих странакористите исти МСА-стандардни хардвер са ЕЕПРОМ кодирањем{1}}специфичним за добављача. Кључ је у раду са добављачем који заправо тестира у односу на ваш специфични модел прекидача и верзију фирмвера. У нашем објекту у Шенжену одржавамо базе података о компатибилности које покривају хиљаде комбинација прекидача/фирмвера и пре{4}}програмских модула са тачним кодовима добављача пре испоруке.

Шта проверити пре наручивања:

• Ваш тачан модел прекидача и тренутна верзија фирмвера
• Да ли је добављач тестирао ту специфичну комбинацију
• Политика враћања ако модули не раде у вашем окружењу
• Да ли је кодирање доступно ако касније промените платформу

Једна уобичајена заблуда: коришћење модула{0}}треће стране не поништава гаранцију за прекидач. Према Магнусон-Моссовом закону о гаранцији (у САД) и сличним законима широм света, произвођачи оригиналне опреме не могу да ускрате покриће гаранције само зато што користите -делове треће стране-могу да ускрате покриће само ако докажу да је компонента треће стране{5}} изазвала одређени квар.

 

ДАЦ и АОЦ: Када оптика није потребна

Нису свакој{0}}вези велике брзине потребни оптички примопредајници. За кратке удаљености,Бакар за директно причвршћивање (ДАЦ)иАктивни оптички каблови (АОЦ)понуди алтернативе.

ДАЦ кабловису твинак бакар са интегрисаним конекторима на оба краја. Најнижа цена, најмања латенција, ограничен домет-обично 1–5 метара у зависности од брзине. Идеални су за интерне везе{5}}река где је растојање минимално и где желите најбоље могуће кашњење. Лоша страна је тежина и радијус савијања; сноп ДАЦ каблова брзо постаје тежак и гломазан.

АОЦ кабловису оптички каблови са трајно причвршћеним примопредајним модулима. Лакши од ДАЦ-а на еквивалентним дужинама, са дометом до 100 метара за неке варијанте. Компромис: није поље{3}}укинуто. Ако је кабл оштећен, замењујете цео склоп уместо да га само поново-закључите.

Оквир за одлучивање: ДАЦ за све испод 3 метра када су цена и кашњење најважнији, АОЦ за 3–30 метара вожње где су тежина кабла или електромагнетне сметње забринути, традиционални примопредајници са патцх кабловима за било шта дуже или када вам је потребна флексибилност да промените дужину кабла.

 

Чистоћа конектора

Ево нечега што смо научили из руковања повратима и тикетима за подршку: контаминација конектора је одговорна за велики део онога што се пријављује као „квар модула“. Подаци са терена из примене центара података у Северној Америци сугеришу да прљави или оштећени конектори изазивају већину проблема са оптичком везом-ипак, сами модули се савршено добро тестирају када их добијемо назад.

Честица прашине пречника само неколико микрона{0}}невидљива голим оком-може да блокира значајан део оптичког сигнала. Резултат су повремене грешке, а не потпуни квар, што га чини најтежом врстом проблема за дијагностицирање.

Протокол превенције:

• Прегледајте конекторе фибер микроскопом (минимално увећање 200к) пре сваког уметања
• Очистите са-марамицама без влакана и оптичким-изопропанолом ако је видљива контаминација
• Користите средства за чишћење касета за унутрашње портове модула
• Држите поклопце за прашину на месту до тренутка повезивања
• Никада немојте користити компримовани ваздух-он може да унесе честице у конектор, а не даље од њега

Управо из овог разлога укључујемо опсеге за инспекцију влакана у наш препоручени комплет за примену. Микроскоп од 400 долара спречава хиљаде непотребних замена модула и времена за решавање проблема.

 

 

ЕСД заштита: вреди схватити озбиљно

Електростатичко пражњење не изазива увек тренутни квар. Чешће ствара латентна оштећења која слабе компоненте и изазивају квар месецима касније-које је немогуће пратити до првобитне грешке у руковању.

Подаци из индустрије показују да ЕСД чини 12–15% повратних информација у пољу примопредајника када се не поштују одговарајући протоколи. Примена исправних ЕСД процедура-каишеви за зглоб уземљени на шасију опреме, анти-статичке кесе до инсталације, избегавање-услова ниске влажности-спушта тај број на испод 2%.

Рањиве компоненте су ласерске диоде, фотодетектори и кола за заштиту улаза на управљачким склоповима. Ниједан од њих не подноси добро статичко пражњење, а оштећења су често невидљива све док модул не откаже у производњи недељама или месецима касније.

 

 

Често постављана питања

 

 

Контролна листа за избор

Пре него што наручите, потврдите ових шест параметара:

• Форм фацтородговара вашим портовима комутатора (СФП+, СФП28, КСФП28, КСФП-ДД, ОСФП)
• Брзинаодговара могућности порта и мрежним захтевима
• Удаљеностпрекривен маргинама (немојте да се придржавате ивице номиналног досега)
• Тип влаканаодговара постојећем постројењу (вишемодни у односу на једно-режим)
• Таласна дужинаприкладно за тип влакна (850нм за вишемодну, 1310нм/1550нм за једно-мод)
• Компатибилност прекидачаверификовано за ваш специфични модел и фирмвер

Исправите ово и постављање је једноставно. Недостаје вам било који од њих, а ви гледате на поврате, поновне поруџбине и кашњења пројекта.

Ако вам је потребна помоћ у одређивању модула за примену,пошаљите нам своју листу портоваса моделима прекидача, растојањима и типовима влакана. Наш технички тим ће саставити препоруку на основу наших података о тестирању и базе података о компатибилности.