Модул оптичке везе треба да одговара захтевима за примену

 

Модули оптичке везе претварају електричне сигнале у оптичке сигнале за пренос кроз оптичке{0}} каблове, а затим претварају примљене оптичке сигнале назад у електрични облик. Разумевање потреба модула оптичке везе помаже да се обезбеди успешна примена кроз пажљиво усклађивање између спецификација модула и мрежне инфраструктуре, укључујући компатибилност, услове окружења, ограничења снаге и параметре преноса.

 

 

Критични захтеви компатибилности

 

Фактор облика и подударање интерфејса

Компатибилност портова је најважнија ствар-да модул примопредајника мора физички да стане и исправно функционише на предвиђеном порту. Уобичајени фактори форме укључују СФП за брзине преноса података до 10 Гбпс, КСФП који подржава до 40 Гбпс и новије КСФП-ДД и ОСФП формате дизајниране за 400Г и 800Г апликације.

Тип кабла, растојање, брзина,{0}}фактор форме, конектор и компатибилност добављача су критични фактори који одређују који примопредајник или кабл вам је потребан. Многи произвођачи мрежне опреме имплементирају власничке системе идентификације да верификују аутентичност модула, што може да утиче на компатибилност модула-треће стране.

Кључне контролне тачке компатибилности:

Физичке димензије: Проверите да ли фактор форме модула одговара доступним слотовима кавеза

Електрични интерфејс: Уверите се да фирмвер и драјвери подржавају протокол (нпр. ажурирање фирмвера прекидача да подржи НДР протокол и омогући аутоматско препознавање оптичког модула)

Кодирање добављача: Неки прекидачи захтевају специфично ЕЕПРОМ кодирање да би препознали модуле

Густина лука: Израчунајте укупне захтеве портова у односу на капацитет шасије

Координација типа влакана

Избор између једно-модног и више-модног влакна утиче на могућности даљине и погодност примене-једномодна-влакна се истичу у-преносима на велике удаљености, док више-модна влакна одговарају краћим раздаљинама.

Два прекидача која се повезују преко оптичких портова морају да одржавају конзистентне карактеристике влакана: једноструки или двоструки режими влакна морају да се подударају, типови једног-режима или више-режима морају да буду усклађени, а таласне дужине морају бити идентичне (нарочито за примопредајнике са једним-влакном где се таласне дужине преноса/пријема разликују).

Више{0}}модно влакно обично користи пречнике језгра од 50 µм или 62,5 µм упарено са примопредајницима таласне дужине од 850 нм за досеге до 2 км. Једномодно влакно - користи језгра од 9 µм са таласним дужинама од 1310 нм или 1550 нм, подржава растојања од 2 км до 80 км или више.

 

Окружење и услови рада

 

Класификација температурног опсега

Индустријски примопредајници издржавају температуре између -40 степени и 85 степени, док комерцијални модули раде у распону од 0 степени до 70 степени. Спољна окружења са великим температурним флуктуацијама, као што су спољне базне станице, захтевају индустријске оптичке модуле, док стабилна унутрашња окружења као што су рачунарске собе могу користити комерцијалне модуле.

Спецификације температуре носе значајне импликације:

Комерцијални температурни опсег(0 степени до 70 степени):

Стандардне апликације за дата центар

Просторије са{0}}климом контролисане опреме

Мреже предузећа у затвореном простору

Инсталације канцеларијских зграда

Проширени температурни опсег(-20 степени до 85 степени):

Изазови спољни услови

Удаљене телекомуникационе локације

Умерено индустријско окружење

Индустријски температурни опсег(-40 степени до 85 степени):

Индустријске контролне мреже и војна комуникациона опрема која захтева стабилан рад у екстремним температурним условима

Оштре примене на отвореном

Транспортни системи

Мреже електроенергетских објеката

Температура директно утиче на снагу преноса, осетљивост пријемника и стопу грешке у битовима (БЕР)-високе температуре могу да смање снагу преноса и скрате раздаљину преноса сигнала, док ниске температуре могу да изазову прекомерну снагу преноса која доводи до изобличења сигнала.

Потрошња енергије и управљање топлотом

Рани оптички модули од 400 Гбпс су трошили 10-12В, уз дугорочна-очекивања од 8-10В, док модули од 800 Гбпс захтевају приближно 16В. Потрошња енергије значајно варира у зависности од архитектуре – решење за мењач 4:1 троши 3,5 В, мењач 2:1 2,5 В, док дизајн са једном таласном дужином од 100 Гбпс смањује потрошњу на 1,5 В.

Дата центри се суочавају са све већим изазовима снаге како се повећава густина модула. Модули мале потрошње енергије не само да смањују трошкове енергије, већ и ублажавају проблеме са брзим загревањем у густо-упакованим портовима комутатора.

Разматрања о буџету за напајање:

Израчунајте укупну потрошњу енергије на свим насељеним портовима

Account for 15% power increase at elevated temperatures (>70 степени)

Проверите капацитет напајања шасије прекидача

Узмите у обзир термички капацитет-КСФП-ДД подноси 8-10В док ОСФП подржава 12-15В са интегрисаним расхладним елементима

Планирајте активну инфраструктуру за хлађење за{0}}примену велике густине

 

 

Параметри преноса и перформансе

 

Захтеви за брзину преноса података и растојање

Потребна брзина преноса података одређује избор модула-различити модули подржавају различите брзине као што су 1 Гбпс за СФП, 10 Гбпс за СФП+ и до 400 Гбпс за КСФП-ДД. Усклађивање потреба модула оптичке везе са захтевима апликације спречава прекомерна{7}}уска грла у обезбеђивању или перформансама.

Захтеви за растојање директно утичу на избор технологије:

Кратак досег(до 2км):

Више{0}}модно влакно са ВЦСЕЛ ласерима

Нижа цена по луци

5Г фронтхаул мреже које повезују мале ћелије и удаљене радио јединице унутар густих подручја примене

Средњи досег(2-10 км):

Једномодно{0}} влакно са ДФБ ласерима

Умерена потрошња енергије

Интерконекције кампуса

Дуг досег(10-40км):

Једномодно{0}}оптично влакно са ЕМЛ ласерима

Агрегација 5Г бацкхаул мреже и слојеви језгра који захтевају кохерентне 100Г/200Г/400Г модуле у Ц-опсегу

Проширени досег(40км+):

Технологија кохерентне детекције

Већа снага и цена

Интер{0}}везе центара података

За паметне рачунарске центре, конфигурације укључују 1920 800Г ОСФП ДР8 оптичке модуле повезане са прекидачима који граде Фат{2}} топологију Фат Трее, остварујући ултра-велику- интерконекцију ГПУ-а са 500м удаљености преноса.

Таласна дужина и оптички буџет

Спецификације таласне дужине у нанометрима (нм) морају да одговарају могућностима мрежне опреме-уобичајене таласне дужине укључују 850 нм, 1310 нм и 1550 нм.

Буџет оптичке снаге обухвата три фактора:

Предајна снага: Ласерски излаз мора да превазиђе слабљење влакана и губитке конектора

Осетљивост пријемника: Минимална јачина сигнала који се може детектовати на пријемном крају

Маржа буџета везе: Предајна оптичка снага и осетљивост пријема морају бити унутар компатибилних опсега између упарених прекидача

Израчунајте буџет везе: Укупан буџет везе (дБ)=Снага предајника - Осетљивост пријемника - Укупан губитак - Безбедносна маргина

 

Конфигурација примене и најбоље праксе

 

Процедуре инсталације

Правилна инсталација продужава животни век модула и спречава кварове. Процена потреба за модулом оптичке везе пре инсталације осигурава да имате исправне спецификације и инфраструктуру за подршку.

Пре{0}}припрема за инсталацију:

Причврстите ЕСД-превентивну траку за зглоб или глежањ према датим упутствима

Проверите да спецификације модула одговарају захтевима мреже

Прегледајте конекторе за влакна на контаминацију

Одржавајте чисте поклопце за прашину на модулима и заштитите линијске картице поклопцима СФП кавеза када модули нису инсталирани

Редослед инсталације:

Искључите све каблове пре инсталирања модула јер уклањање или уметање модула са прикљученим-оптичким кабловима може да оштети каблове, конекторе или оптичке интерфејсе

Поравнајте модул са водилицама портова

Гурните модул до краја у утичницу док чврсто не сједне

Затегните завртње са шрафцигером број 2, причвршћујући десни завртањ пре левог

Уклоните оптичке чепове за прашину тек након инсталације модула

Повежите очишћене каблове са влакнима на примопредајнике

Захтеви за конфигурацију мреже

Конфигуришите исправан тип кабла (ДАЦ/АЦЦ/АОЦ) и раздаљину преноса да бисте избегли превелики БЕР-АОЦ каблови треба да буду конфигурисани у „активном“ режиму.

Критични параметри конфигурације:

Дуплекс режим: Брзина и дуплекс режим морају бити подешени на принудни 100М, гигабитни пуни дуплекс или аутоматско{1}}преговарање-неподударне поставке спречавају успостављање везе

Контрола протока: За РоЦЕ мреже, омогућите контролу приоритетног тока (ПФЦ) и експлицитно обавештење о загушењу (ЕЦН) на портовима комутатора

Исправљање грешке: Подесите одговарајућу корекцију грешке унапред (ФЕЦ) на основу удаљености и модулације

Дигитална дијагностика: Омогућите дигитално дијагностичко надгледање (ДДМ) за праћење-у реалном времену температуре, напона и нивоа оптичке снаге

 

Посебна разматрања{0} за апликацију

 

Примене центара података

Дата центри захтевају огромне количине оптичких модула-за један ред величине веће од телекомуникационих апликација-са нагласком на ниску потрошњу енергије, малу величину и краће циклусе понављања од приближно 3 године. Процена потреба модула оптичке везе за окружења дата центара захтева посебну пажњу на густину, снагу и кашњење.

Архитектура лисне{0}}кичме захтева:

Доследно кашњење на свим путањама

Велика густина портова за однос прекомерне претплате

ЛПО (Линеар Дриве Плуггабле Оптицс) модули за ултра-кратке- апликације које захтевају најмању снагу и кашњење, иако захтевају напредне СерДес могућности у АСИЦ-овима хост свитцх-а

Индустрија и телекомуникације

Војне операције захтевају безбедне, неометане комуникационе канале-модули оптичке везе обезбеђују пренос заснован на светлости-који је далеко мање подложан пресретању или ометању од радио-фреквентних система.

Индустријске апликације имају приоритет:

Продужена толеранција температуре

Отпорност на вибрације и ударце

Дугорочна{0}}поузданост без честе замене

Редундантне топологије прстена које подржавају брзине преноса до 12 мегабауда/секунди преко оптичких-веза до три километра, са независношћу брзине од удаљености

Провајдери телекомуникација се суочавају са јединственим потребама модула оптичке везе које су вођене географском разноликошћу, захтевима за проширеним досегом и стандардима поузданости{0}}на нивоу оператера.

 

Валидација и праћење

 

Пре{0}}Тестирање примене

Користите алатке за пинг или ибпинг да бисте верификовали комуникацију између -до-завршетка и обезбедили да нема губитка пакета, а затим покрените тестове пропусног опсега постижући циљне вредности од најмање 90% брзине линије.

Контролна листа за тестирање:

Мерење брзине грешке у биту под оптерећењем

Нивои оптичке снаге у оквиру спецификација

Температурна стабилност у радном опсегу

Тестирање преклопа везе за поузданост везе

Текуће одржавање

Примените системе за управљање мрежом да бисте прикупили индикаторе, укључујући статус оптичког модула, коришћење везе и бројање оквира за паузу ПФЦ-а кроз праћење у реалном времену-. Разумевање текућих потреба модула оптичке везе помаже у планирању капацитета и проактивном распореду замене.

Пратите кључне показатеље:

Трендови снаге оптичког преноса и пријема

Температура модула у односу на услове околине

Обрасци стопе битних грешака који указују на деградацију

Бројачи грешака интерфејса и одбацивање

Резервишите 20% портова оптичких модула и пропусни опсег везе на основу предвиђања раста пословања да бисте подржали ширење кластера кроз планирање капацитета.

 

Често постављана питања

 

Шта се дешава ако користим комерцијални{0}}модул на спољним температурама испод 0 степени?

Када оптички модули раде изван опсега номиналних температура, стварају више кварова у сигналу и могу да претрпе трајна оштећења у тешким случајевима-радна снага се повећава и унутрашњи пријемник обрађује сигнале са великим грешкама. Комерцијални модули немају механизме температурне компензације и ојачане компоненте које се налазе у индустријским варијантама, што доводи до нестабилног рада и потенцијалног квара у хладним окружењима.

Могу ли да мешам једно-и више{1}}модно влакно у истој вези?

Не. Једномодна-и мулти{2}}модна влакна имају фундаментално различите пречнике језгра и карактеристике ширења светлости. Покушај њиховог повезивања доводи до озбиљног губитка сигнала и квара у преносу. Оба краја било које оптичке везе морају користити исти тип влакна, а примопредајници морају одговарати тој спецификацији.

Како да израчунам да ли мој прекидач има довољно буџета за напајање за додатне модуле?

Збројите спецификације максималне потрошње енергије за све модуле које планирате да инсталирате, додајте 15-20% додатних трошкова за повећање у вези са температуром-, а затим упоредите са оценом напајања шасије прекидача умањеном за снагу коју троше друге компоненте. Модули велике{7}}брзине као што су 400Г и 800Г могу да повуку 10-16В сваки, брзо трошећи доступну снагу у конфигурацијама велике густине. Пажљива процена потреба за модулом оптичке везе спречава кварове у примени у вези са напајањем.

Зашто је компатибилност модула битна ако се фактор облика физички уклапа?

Мрежна опрема често користи власничку технологију идентификације за верификацију аутентичности модула -треће-модули могу да изазову проблеме са компатибилношћу и потенцијално поништавају гаранције чак и ако су физички компатибилни. Осим физичке спремности, електрична сигнализација, очекивања фирмвера и ЕЕПРОМ кодирање морају бити усклађени за поуздан рад. Увек проверите компатибилност кроз документацију произвођача или матрице компатибилности.