تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال SFP ذات الوضع الواحد على المدى الطويل

 

إذا سبق لك أن حاولت تشغيل الألياف عبر الحرم الجامعي أو بين المباني التي تبعد بضعة كيلومترات عن بعضها البعض، فأنت تعلم بالفعل أن الوضع المتعدد لن يفي بالغرض. الإشارة تنهار فقط. هذا هو المكان وضع واحدأجهزة الإرسال والاستقبال SFPتعال-وبصراحة، بمجرد أن تفهم سبب عملهم بهذه الطريقة، فإن ذلك يغير طريقة تفكيرك بشأن البنية الأساسية للشبكة بالكامل.

 

 

لماذا يذهب الوضع الفردي إلى أبعد من ذلك (النسخة القصيرة)

 

جوهر صغير. مثلًا، صغير جدًا-حوالي 9 ميكرون. قارن ذلك بـ 50 أو 62.5 ميكرون متعدد الأوضاع وستبدأ في رؤية الصورة.

ما يحدث مع تلك النواة الأصغر هو أن الضوء ينتقل بشكل أساسي في مسار واحد. وضع واحد. لا يوجد ارتداد، ولا يوجد تشتت مشروط يأكل إشارتك على قيد الحياة عبر المسافة. يطلق ليزر 1310 نانومتر بشكل مستقيم ويحافظ على سلامته لمدة 10 أو 20 أو حتى 80 كيلومترًا اعتمادًا على ماجهاز الإرسال والاستقبالأنت تعمل مع.

المتعدد؟ رائعة لغرفة الخادم. فظيع لأي شيء يتجاوز 500 متر أو نحو ذلك.

 

الشيء الطول الموجي

 

هنا يصبح الأمر مثيرًا للاهتمام. عادةً ما تعمل وحدات SFP أحادية الوضع إما عند 1310 نانومتر أو 1550 نانومتر. كلاهما يعمل بالأشعة تحت الحمراء-غير مرئي للعين البشرية، ومن الواضح-لكنهما يتصرفان بشكل مختلف في الزجاج.

1310 نانومتريقع في ما يسمى بالنطاق O-. يكون التشتت اللوني صفرًا تقريبًا عند هذا الطول الموجي، والذي يبدو وكأنه كلام تسويقي حتى تدرك أن ذلك يعني أن نبضات الإشارة الخاصة بك لا تنتشر ولا تتشوش معًا عبر المسافة. المقايضة؟ توهين أعلى قليلاً مقارنة بـ 1550 نانومتر. أنت تنظر إلى ما يقرب من 0.35 ديسيبل لكل كيلومتر من الخسارة.

1550 نانومتريخفض رقم الخسارة هذا إلى حوالي 0.2 ديسيبل / كم. فقدان أقل للطاقة يعني أنه يمكنك الدفع لمسافة أبعد-نحن نتحدث عن 40 كم، أو 80 كم، أو حتى 120 كم باستخدام المعدات المناسبة. المهم هو أنك تحتاج إلى أشعة ليزر أفضل (اقرأ: أكثر تكلفة). إن ليزر EML لتطبيقات الوصول الممتدة ليس رخيصًا.

لقد تحدثت مع معظم مهندسي الشبكات إلى 1310 نانومتر بشكل افتراضي لأي شيء يقل طوله عن 10 كيلومترات. من المنطقي اقتصاديا. أبعد من ذلك، يبدأ 1550 نانومتر في تبرير تكلفته.

 

LR، ER، ZR-ما الذي يعنيه هذا فعليًا؟

 

إن حساء الأبجدية لتسميات SFP يزعج الناس باستمرار. وهنا الانهيار دون زغب:

LR (وصول طويل):10 كيلومترات على ألياف أحادية الوضع. هذا هو العمود الفقري لبناء الاتصالات -ووصلات المترو وما إلى ذلك. يستخدم 1310 نانومتر عادة. كل الموردين الرئيسيين-Cisco، وJuniper، وHP، و-الشركات المصنعة التابعة لأطراف ثالثة-يصنعون هذه المنتجات.

ER (الوصول الممتد):يدفع إلى 40 كيلومترا. يقفز إلى الطول الموجي 1550 نانومتر ويستخدم أشعة ليزر معدلة خارجيًا بدلاً من الليزر المعدل مباشرة. ارتفاع الأسعار ملحوظ.

ZR (وصول طويل جدًا):80 كيلومترا. نفس الطول الموجي 1550 نانومتر ولكن مع تفاوتات أكثر إحكامًا وأجهزة استقبال أفضل. ليس في الواقع أحد معايير IEEE، ومن المثير للاهتمام-أنه مؤتمر صناعي. ومع ذلك، يظل التوافق ثابتًا عبر الموردين إذا التزمت بالوحدات المتوافقة مع MSA-.

يوجد أيضًا EZR لمسافة 120 كم وما بعدها، ولكن في هذه المرحلة عادةً ما تنظر إلى أنظمة DWDM ومكبرات الصوت الضوئية. لعبة كرة مختلفة تماما.

 

-ملاحظات التثبيت العالمية الحقيقية

 

حسنًا، لديك وحدات 10G LR SFP+ وبضعة كيلومترات من الألياف أحادية الوضع للتشغيل. بعض الأشياء التي لا يخبرك بها أحد مقدمًا:

الحد الأدنى لمسافة الكابل مهم. يبدو الأمر غير بديهي-لماذا يوجدالحد الأدنى؟ ولكن إذا كان مسار الألياف الخاص بك قصيرًا جدًا (أقل من مترين)، فقد تؤدي الإشارة المستقبلة إلى زيادة التحميل على الكاشف. تحتاج بعض التركيبات إلى مخففات مضمنة عند توصيل المعدات في نفس الحامل عبر الوضع الفردي. لقد رأيت الفنيين يقضون ساعات في استكشاف أخطاء أجهزة الإرسال والاستقبال "السيئة" التي كانت تعمل بشكل جيد-وفقط هناك قدر كبير جدًا من الطاقة التي تصل إلى جهاز الاستقبال.

تنظيف الموصلات الخاصة بك. دائماً. لا يهم وجود ذرة من الغبار على حلقة LC أنك أنفقت 300 دولار على جهاز إرسال واستقبال. الإشارة تتحلل بنفس الطريقة. مناديل IPA ونطاقات الفحص ليست اختيارية.

وأيضًا-وهذا ما أزعجني مرة واحدة-لا تخلط بين موصلات APC وUPC. يعكس الطلاء المائل الموجود على موصلات APC الضوء بشكل مختلف. إن تزاوجها مع UPC يخلق فجوة هوائية تعمل على تخزين ميزانية الطاقة الخاصة بك على الفور. الترميز اللوني موجود لسبب ما (الأخضر لـ APC، والأزرق لـ UPC)، ولكن تحدث أخطاء في غرف الخادم المعتمة.

 

 

التشخيص الرقمي: مفيد بالفعل

 

تدعم وحدات SFP الحديثة شيئًا يسمى DDM أو DOM (مراقبة التشخيص الرقمي). يقوم جهاز الإرسال والاستقبال نفسه بالإبلاغ عن درجة الحرارة، وجهد الإمداد، وتيار انحياز الليزر، وطاقة الإرسال، واستقبال الطاقة في الوقت الفعلي-.

ليس من اللطيف-أن تحصل على-هذا الأمر فحسب. عندما يبدأ الرابط في التصرف بشكل غير مستقر، تخبرك قراءات DOM ما إذا كنت تتعامل مع ليزر يحتضر، أو موصل متسخ، أو مشكلة في الألياف في مكان ما في المسار. نقل انخفاض الطاقة مع مرور الوقت؟ تدهور الليزر. تلقي انخفاض الطاقة فجأة؟ ربما قام شخص ما بربط الألياف التي تمرر كابلات جديدة عبر القناة.

يحدد معيار SFF-8472 كيفية عمل ذلك. يمكن لمعظم المحولات المُدارة استقصاء هذه القيم من خلال SNMP أو واجهة سطر الأوامر الخاصة بها. إذا لم تجمع مجموعة المراقبة الخاصة بك مقاييس DOM، فأنت تطير أعمى فيما يتعلق بالصحة البصرية.

 

قفل المورد-داخل (أو لا)

 

تبيع Cisco برامج SFP التي تعمل فقط في معدات Cisco. وكذلك الحال مع جونيبر وإتش بي. تتحقق الوحدات من وجود ترميز خاص بالمورد-عند إدراجه.

ولكن هذا هو الأمر: تم توحيد التكنولوجيا الأساسية من خلال اتفاقية المصادر المتعددة (MSA).- يقوم مصنعو -الطرف الثالث ببناء وحدات بنفس المواصفات، ثم برمجتها باستخدام رموز الموردين المناسبة. على سبيل المثال، تبيع شركة Lantronix وحدات مشفرة للتوافق مع Cisco وJuniper وHP.

هل يؤدي استخدام عناصر بصرية-لطرف ثالث إلى إبطال عقد الدعم الخاص بك؟ من الناحية الفنية يدعي بعض البائعين أنه يفعل ذلك. من الناحية العملية، لم أر قط أي شخص يرفض الدعم فعليًا لأنه يستخدم أجهزة إرسال واستقبال متوافقة. قد تختلف المسافة المقطوعة الخاصة بك. لكن فرق التكلفة-غالبًا ما يكون 70-أرخص بنسبة 80% من OEM، مما يجعل الأمر يستحق الاهتمام.

فقط تأكد من أن كل ما تشتريه متوافق مع MSA-. لم تتسبب أي وحدات أسماء - من موردين عشوائيين في حدوث مشكلات تتراوح من الثانوية (قراءات DOM غير الصحيحة) إلى الكبرى (فشل الارتباط الكامل تحت التحميل).

 

تقييمات درجة الحرارة مهمة أكثر مما تعتقد

 

تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال التجارية القياسية من 0 درجة إلى 70 درجة. وهذا جيد بالنسبة لمراكز البيانات التي يتم التحكم في مناخها-.

تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال الصناعية أو المقواة على توسيع هذا النطاق إلى -40 درجة إلى 85 درجة . إذا كانت أجهزتك موجودة في حاوية خارجية، أو أرضية مصنع، أو في أي مكان لا يوجد به نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الموثوق به، فهذه ليست اختيارية. يعتبر السعر الإضافي حقيقيًا-أحيانًا أكثر بنسبة 50%، ولكن كذلك تكلفة زيارات الموقع لاستبدال الوحدات التي ماتت بسبب موجة الحر.

توفر كل من Transition Networks وLantronix أجهزة إرسال واستقبال ذات وضع واحد-صناعية. تبدو المواصفات متطابقة مع المتغيرات التجارية. يتعلق الأمر حقًا باختيار المكونات واختبارها في درجات الحرارة القصوى.

 

مرجع المواصفات السريعة

 

لن نتظاهر بأن هذا شامل، ولكن كمرجع سريع حول وحدات الوضع الفردي الشائعة 10G:

يكتب	الطول الموجي	مسافة	الفيبر	الاستخدام النموذجي
10GBASE-LR	1310 نانومتر	10 كم	9/125 ميكرومتر SMF	الحرم الجامعي، المترو
10GBASE-ER	1550 نانومتر	40 كم	9/125 ميكرومتر SMF	مترو الإقليمية
10GBASE-ZR	1550 نانومتر	80 كم	9/125 ميكرومتر SMF	مسافة طويلة-.

جميعها تستخدم موصلات LC المزدوجة. تتطلب جميعها أليافًا أحادية الوضع-لا تحاول تصحيحها باستخدام كابلات برتقالية متعددة الأوضاع.

 

 

كلمة عن أجهزة الإرسال والاستقبال BiDi

 

تستخدم SFPs ثنائية الاتجاه (BiDi أو WDM) خيطًا ليفيًا واحدًا بدلاً من زوج. فهي ترسل عند طول موجي واحد وتستقبل عند طول موجي آخر-عادةً مجموعات 1310 نانومتر/1490 نانومتر أو 1270 نانومتر/1330 نانومتر. يقوم معدد الإرسال الموجود في جهاز الإرسال والاستقبال نفسه بمعالجة الانقسام.

نصف عدد الألياف لديك. يضاعف التكلفة لكل جهاز إرسال واستقبال تقريبًا. يعتمد ما إذا كان الأمر منطقيًا على ما إذا كنت مقيدًا بالألياف-أو محدودًا بالميزانية-. في عمليات النشر الميدانية التي تتضمن عمليات تشغيل مفردة-، يكون BiDi في بعض الأحيان هو الخيار الوحيد الذي لا يتضمن سحب كابل جديد.

 

الأفكار النهائية

 

أجهزة الإرسال والاستقبال SFP أحادية الوضع ليست معقدة بمجرد فهم الفيزياء الأساسية. قلب صغير، مسار ضوء واحد، أطوال موجية للأشعة تحت الحمراء تم اختيارها خصيصًا لخصائص التوهين للألياف الزجاجية. والباقي هو مجرد اختلافات هندسية حول تلك الأساسيات.

بالنسبة لمعظم عمليات النشر للمؤسسات، يتعامل 10GBASE-LR مع متطلبات المسافة بشكل جيد تمامًا. تندفع شبكات المترو والشبكات الإقليمية إلى منطقة ER وZR. وإذا طلب منك شخص ما أن تمتد مسافة 120 كيلومترًا... حسنًا، سترغب في البدء في البحث عن معدات DWDM والتضخيم البصري، لأنك قد تجاوزت ما يمكن أن يفعله جهاز إرسال واستقبال واحد بشكل معقول.

احصل على الأساسيات بشكل صحيح-ونظف الموصلات، ونوع الألياف المناسب، ودرجة الحرارة-الوحدات المناسبة-وسوف تنجح هذه الأمور. في بعض الأحيان لمدة عقد متواصل دون لمسها.

وهذا، بصراحة، هو بالضبط ما يجب أن تفعله البنية التحتية الجيدة للشبكة.