تعزيز أداء شبكة جيجابت الخاصة بك: 1000BASE SFP

 

لماذا لا يزال أي شخص يهتم بشبكة جيجابت في عام 2025

 

انظر، تهيمن وحدات 10G و25G على تصميمات مراكز البيانات الجديدة. هذا واضح. ولكن هذا هو الشيء الذي لا يريد أحد في الصحافة التجارية الاعتراف به: لن تذهب وحدات SFP جيجابت إلى أي مكان.

البنية التحتية القديمة لا تزال قائمة. شبكات الحرم الجامعي، وأنظمة التحكم الصناعية، والأعمدة الأساسية للمراقبة-لا تحتاج هذه البيئات إلى 10 جيجا بايت. انهم بحاجةموثوقأزعج. وعندما تقوم بتوصيل الألياف إلى مبنى على بعد 3 كيلومتر يضم ست كاميرات IP ووحدة تحكم في الوصول إلى الباب، فإن إنفاق 4 أضعاف المال على بصريات 10GBASE-LR يعد مجرد هندسة سيئة.

يعمل الاقتصاد بشكل مختلف خارج النطاق الفائق. قد تكلف وحدة 1000BASE-LX 15 دولارًا-25 دولارًا من موردي الطرف الثالث ذوي السمعة الطيبة. ما يعادل 10G؟ لا يزال 60-80 دولارًا لمدى مماثل. اضرب عبر 200 منفذ وفجأة أصبح هذا مهمًا.

 

المتغيرات التي ستواجهها بالفعل

 

1000BASE-SX: العمود الفقري الذي لا يفكر فيه أحد

الطول الموجي 850 نانومتر. الألياف المتعددة الأوضاع فقط. الحد الأقصى للوصول إلى مكان ما بين 220 و550 مترًا اعتمادًا على درجة الألياف لديك-يوفر لك OM1 النهاية القصيرة، ويدفعك OM3/OM4 نحو الحد الأعلى.

لقد رأيت مخططات شبكية حيث قام شخص ما بتحديد وحدات SX لمسافة 400 متر على ألياف قديمة بطول 62.5 ميكرومتر ثم تساءلت عن سبب حصولهم على أخطاء CRC. الرياضيات لا تعمل. عرض النطاق الترددي المشروط مهم. لن تتمكن الألياف التي تبلغ سرعتها 160 ميجا هرتز · كيلومتر من نقل جيجابت بشكل نظيف لمسافة تزيد عن 220 مترًا بغض النظر عن مدى جودة بصرياتك.

SX ينتمي داخل المباني. اتصالات الناهض. تقاطع قاعة البيانات-يتصل. في أي مكان يكون طولك فيه أقل من 300 متر باستخدام ألياف مناسبة، يعد هذا خيارًا واضحًا-أرخص من LX ولن تزيد قوة الإرسال من سرعة أجهزة الاستقبال ذات المسافات القصيرة-.

 

 

1000BASE-LX: حيث تصبح الأشياء مثيرة للاهتمام

1310 نانومتر. يعمل على كل من الوضع الفردي والوضع المتعدد، على الرغم من أن حالة الاستخدام متعدد الأوضاع تحتوي على تحذيرات سأتطرق إليها.

في الوضع الفردي مقاس 9 ميكرومتر، ستصل إلى مسافة 10 كيلومترات بشكل موثوق. ينص المعيار على 5 كيلومترات ولكن البائعين يحددون بشكل روتيني 10 كيلومترات أو أكثر لأن حسابات ميزانية الارتباط تعمل على -الإرسال بحوالي -9 ديسيبل ميلي واط، وحساسية الاستقبال حوالي -20 ديسيبل ميلي واط، أي 11 ديسيبل للعب مع ناقص خسائر الموصل وتوهين الألياف عند 0.35 ديسيبل/كم تقريبًا. الكثير من الهامش.

الوضع المتعدد أغرب. أنتيستطيعقم بتشغيل LX على ألياف بطول 62.5 ميكرومتر أو 50 ميكرومتر. الناس يفعلون ذلك. لكن حالة إطلاق الليزر تخلق شيئًا يسمى تأخير الوضع التفاضلي-في الأساس يأخذ الضوء مسارات متعددة عبر قلب الألياف ويصل إلى جهاز الاستقبال في أوقات مختلفة قليلاً. فوق 300 متر، تحتاج إلى كابلات تصحيح الوضع لتوزيع الإطلاق عبر البنية النموذجية للألياف. معظم الناس لا يعرفون هذا. لا يعرف معظم الأشخاص أيضًا سبب وجود أخطاء بت متقطعة في رابط LX متعدد الأوضاع الذي يبلغ طوله 400 متر.

 

متغيرات الوصول-الموسعة

1000BASE-EX يصل إلى 40 كم في الوضع الفردي. 1000BASE-ZX يصل إلى 70-80 كم، وأحيانًا 100 كم باستخدام الألياف المتميزة. تستخدم هذه الطول الموجي 1550 نانومتر حيث ينخفض ​​توهين الألياف إلى حوالي 0.2 ديسيبل / كم.

كما أن IEEE-ليس موحدًا. إنها تطبيقات البائعين التي أصبحت معايير فعلية من خلال اعتماد السوق-مواصفات Cisco في الأصل والتي نسخها الجميع. يعمل بشكل جيد. اعلم فقط أن "ZX" من أحد البائعين قد يكون له معلمات بصرية مختلفة قليلاً عن "ZX" من بائع آخر. تحقق من أوراق البيانات. تطابق ميزانيات الارتباط الخاص بك.

 

 

BiDi: عندما يكون لديك حبلا واحد فقط

 

تستحق برامج SFP ثنائية الاتجاه قسمًا خاصًا بها لأنها تحل مشكلة حقيقية وتخلق ارتباكًا بنفس القدر.

تستخدم SFPs القياسية أليافًا-واحدة للإرسال والأخرى للاستقبال. تستخدم وحدات BiDi تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي- لدفع كلا الاتجاهين إلى أسفل شريط واحد. طرف واحد يرسل عند 1310 نانومتر ويستقبل عند 1550 نانومتر؛ الطرف الآخر يفعل العكس. تقوم مرشحات WDM الداخلية بفصل الإشارات.

أنتيجباستخدام أزواج متطابقة. تتحدث وحدة 1310tx/1550rx مع وحدة 1550tx/1310rx. امزجها معًا ولن تحصل على أي شيء-نفس-إشارات الطول الموجي على نفس الألياف في نفس الاتجاه فقط مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء.

لماذا تهتم؟ ندرة الألياف. المباني القديمة ذات عدد محدود من الخيوط. نبات هوائي حيث إضافة الألياف يعني السماح بالكوابيس. يتم تسعير إيجارات الألياف البلدية لكل حبلا. إن علاوة 40-50٪ على SFPs القياسية تدفع تكاليفها عندما تكون الألياف هي القيد.

 

الشيء 8B/10B

 

يستخدم كل متغير 1000BASE-X ترميز سطر 8B/10B. تقوم بإرسال 8 بتات، ويقوم برنامج التشفير بتحويلها إلى رموز 10-بت، ومعدل السلك الفعلي هو 1.25 جيجاود. يوجد الحمل لأسباب وجيهة - توازن التيار المستمر، وكثافة انتقال كافية لاستعادة الساعة، وأحرف تحكم خاصة لإدارة الارتباط.

الآثار العملية: ينقل رابط جيجابت الخاص بك 1000 ميجابت في الثانية من بيانات الحمولة ولكنه يولد 1250 ميجابت في الثانية من الإشارة الضوئية. إذا سأل شخص ما عن "عرض النطاق الترددي للألياف جيجابت" وشعر بالارتباك بشأن الأرقام، فمن المحتمل أن يكون هذا هو السبب.

يستخدم 1000BASE-T ترميزًا مختلفًا تمامًا-PAM-5 بسرعة 125 ميجابايت عبر أربعة أزواج في وقت واحد - ولكن هذه منطقة نحاسية وخارج نطاقنا هنا.

 

DDM ولماذا يجب أن تهتم

 

مراقبة التشخيص الرقمي. مواصفات SFF-8472. أيًا كان ما تسميه، فهذه هي الميزة التي تفصل بين عمليات النشر الاحترافية والتخمين.

يُبلغ SFP القادر على -DDM عن قياس الوقت الفعلي-عن طريق واجهة I²C:

نقل الطاقة الضوئية (ديسيبل)

تلقي الطاقة الضوئية (ديسيبل)

درجة حرارة الوحدة (درجة)

جهد الإمداد (فولت)

تيار انحياز الليزر (مللي أمبير)

يقوم المحول أو NMS باستقصاء هذه القيم. قمت بتعيين عتبات. عندما تنخفض طاقة الاستقبال بمقدار 2 ديسيبل تحت خط الأساس، تحصل على تنبيهقبلفشل الارتباط. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 70 درجة في خزانة جيش الدفاع الإسرائيلي سيئة التهوية، فأنت تعرف ذلك.

لقد قمت بحل مشكلات الألياف حيث كان العرض الوحيد هو "البطء المتقطع" وأظهر DDM تقلب طاقة الاستقبال بين -18dBm و-22dBm- مباشرة عند حافة حساسية جهاز الاستقبال. تبين أنه وصلة سيئة في بنك قنوات الحرم الجامعي. بدون بيانات DDM، كان من الممكن أن يستغرق الأمر أيامًا من التقاط الحزم وتوجيه أصابع الاتهام. معه، عشرين دقيقة لتحديد وساعتين لإعادة لصق.

لا تزال الوحدات غير -DDM موجودة ولا تزال قيد الشحن. إنهم أرخص. في التجميع أو الأدوار الأساسية، لا تبرر المدخرات بالدولار فقدان الرؤية. على الحافة، في حاوية مقاومة للعوامل الجوية على عمود يخدم نقطة وصول واحدة؟ ربما تكون المقايضة منطقية.

 

 

التوافق: الحقيقة غير المريحة

 

وهنا تصبح الأمور سياسية.

يقوم كبار موردي المحولات-Cisco، وJuniper، وArista، وHPE- بتشفير منافذ SFP الخاصة بهم لتفضيل البصريات ذات العلامة التجارية "الأصلية". أدخل وحدة -طرف ثالث وقد تتلقى رسائل تحذير، أو وظائف منخفضة، أو رفضًا تامًا.

الوحدات نفسها موحدة. الامتثال لـ MSA يعني أن الواجهة الكهربائية وسجلات التوصيل والإدارة تتبع المواصفات المنشورة. 1000BASE-LX SFP متوافق من أي شركة مصنعةيجبالعمل في أي منفذ SFP متوافق.

"ينبغي" أن تفعل الكثير من الرفع الثقيل في تلك الجملة.

إن قفل المورد-أمر حقيقي. كما أنه غالبًا ما يمكن تجاوزه. تحتوي معظم الأنظمة الأساسية على أوامر لفرض قبول العناصر البصرية غير المدعومة. يقوم بعض موردي الجهات الخارجية ببرمجة وحدات EEPROM الخاصة بهم باستخدام سلاسل تعريف متوافقة مع OEM-. السوق الرمادية موجودة.

موقفي: استخدم عناصر OEM حيث تكون عقود الدعم وإلقاء اللوم على -تغيير المسألة-البنية الأساسية الأساسية، والخدمات التي تواجه العملاء-، وفي أي مكان يشير فيه البائع إلى -SFP التابع لطرف ثالث أثناء انقطاع الخدمة يؤدي إلى مخاطر تجارية. استخدم عناصر بصرية عالية الجودة-لطرف ثالث في كل مكان آخر. التكنولوجيا متطابقة. فرق السعر هو التسويق.

 

اختيار الألياف مهم حقًا

 

ما زلت أذكر أنواع الألياف لأن عدم التطابق يسبب مشاكل حقيقية يلقي الناس باللوم فيها على SFPs.

 

درجات متعددة الأوضاع:

 

الوضع الفردي:

• OS1: تسامح نصف قطر الانحناء في الأماكن المغلقة
• OS2: توهين أقل، مناسب للتشغيل لفترة أطول

 

قم بمطابقة SFP الخاص بك مع الألياف الخاصة بك. وحدات SX تتوافق مع الأوضاع المتعددة. تعمل وحدات LX على كليهما ولكنها تقدم أداءً أفضل في الوضع الفردي لأي شيء يتجاوز المدى القصير. لا تضع مطلقًا SFP متعدد الأوضاع على ألياف أحادية الوضع-فإن عدم تطابق القطر الأساسي يؤدي إلى فشل فوري. لا تضع أبدًا SFP أحادي الوضع على الوضع المتعدد دون فهم متطلبات تكييف الوضع.

نظافة الموصل مهمة أكثر مما يريد أي شخص الاعتراف به. يمكن لبصمة إصبع واحدة على واجهة الحلقة أن تضيف 1-2 ديسيبل من فقدان الإدراج. تضاعف عبر أربعة موصلات في رابط نموذجي وتكون قد أكلت الهامش الخاص بك. تنظيف قبل كل الإدراج. استخدم مناديل IPA المناسبة أو المسحات الجافة الخالية من الوبر. فحص مع نطاق الألياف. هذا ليس اختياريا.

 

ملاحظات التثبيت من الميدان

 

تعتبر برامج SFP قابلة للتبديل السريع-ولكن هذا لا يعني أنها غير رسمية.

أدخل الوحدة أولاً،ثمقم بتوصيل الألياف. تحتاج آلية المزلاج إلى التعشيق بالكامل-ويجب أن تشعر بنقرة. يؤدي الإدخال الجزئي إلى اتصال متقطع مما قد يدفعك إلى الجنون.

قم بإزالة الألياف قبل إزالة الوحدة. استخدم مزلاج الكفالة، وليس الألياف. يؤدي سحب الوحدة بواسطة سلك تصحيح الألياف إلى الضغط على موصل LC وفي النهاية يؤدي إلى إتلاف الكابل أو الوعاء الداخلي للوحدة.

قبعات الغبار موجودة لأسباب. يؤدي منفذ SFP المفتوح أو موصل الألياف غير المغطى إلى تراكم التلوث الذي يؤدي إلى انخفاض الأداء. لقد رأيت فشل عمليات التثبيت الجديدة-لأن أحد الأشخاص ترك أغطية الغبار أثناء الإنشاء وتسلل غبار الحوائط الجافة إلى كل شيء.

الإرسال والاستقبال غير قابلين للتبادل. من الواضح أن الألياف المتقاطعة تحدث باستمرار. إذا لم يظهر الرابط الخاص بك، فقم بتبديل زوج الألياف من أحد الأطراف قبل افتراض فشل الأجهزة.

 

عندما لا تكون جيجابت كافية

 

الحد الأقصى مهم. 1000روابط BASE SFP بحد أقصى 1 جيجابت في الثانية كاملة-ازدواج-ما يقرب من 125 ميجابايت/ثانية مع حساب الإنتاجية الفعلية للبروتوكول. بالنسبة لكاميرا واحدة أو محطة عمل، هذا كثير. بالنسبة للوصلة الصاعدة التي تحتوي على 48 منفذ وصول، فهذا يمثل عنق الزجاجة.

تعرف على أنماط حركة المرور الخاصة بك. تصميم طوبولوجيا الخاص بك. يعد الوصول إلى شبكة جيجابت مع تجميع 10 جيجا بنية صالحة. جيجابت في كل مكان ليس كذلك، إلا إذا كانت كلمة "في كل مكان" تعني نقاط النهاية حصريًا.

يعد مسار الترقية مباشرًا ميكانيكيًا-يستخدم SFP+ نفس عامل الشكل وغالبًا نفس أقفاص المنافذ. يختلف التوافق الكهربائي حسب المنصة. تحقق من مواصفات المحول الخاص بك قبل افتراض أنه يمكنك إدخال بصريات 10G في المنافذ الموجودة.

 

الأفكار الختامية

 

تعد تقنية 1000BASE SFP ناضجة وموحدة ومملة بأفضل طريقة ممكنة. إنها تعمل. أوضاع الفشل-مفهومة جيدًا. يتم توثيق إجراءات استكشاف الأخطاء وإصلاحها. عقود من الخبرة في النشر تعني أنه من غير المرجح أن تواجه مشكلات جديدة حقًا.

ما يزعج الناس ليس التكنولوجيا-بل التفاصيل. أنواع الألياف، وحدود الوصول، ونظافة الموصل، ومراوغات توافق البائع. احصل على عمليات التشغيل الضوئية الصحيحة والجيجابت بشكل موثوق لسنوات. أخطأوا في فهمهم وستطاردون الأشباح.

مواصفات SFP MSA، IEEE 802.3z البند 38، SFF-8472 لـ DDM-هذه المستندات موجودة وتستحق القراءة إذا كنت تقوم بأكثر من عمليات نشر لمرة واحدة. فهملماذاتقول المعايير أن ما تقوله يمنع هذا النوع من الاختصارات التي تسبب مشاكل لاحقًا.

قم ببنائه بشكل صحيح. توثيق ذلك بدقة. تنظيف الألياف الخاصة بك. هذا هو حقا معظم العمل.