Поддерживаемые расстояния и типы волокон 10GBASE SFP+

 

История SR (и почему OM3/OM4 действительно важны)

 

Все начинают с10GBASE-SR. Это дешево, это работает, а 850-нм VCSEL существуют всегда. Но вот что становится интереснее-и где я видел бесчисленное количество ошибок при развертывании.

Номинальные значения расстояния, которые вы видите в технических характеристиках, предполагают идеальные условия: . 300 метры на OM3, 400 метров на OM4. Конечно. Но эти цифры получены в контролируемых лабораторных условиях со свежим оптоволокном и чистыми разъемами. Реальный мир? Вы имеете дело с патч-панелями, которые не чистились с 2015 года, с нарушениями радиуса изгиба, спрятанными в кабельных лотках, и с тем соединением, которое кто-то сделал в 2 часа ночи во время периода технического обслуживания.

Кстати, OM1 и OM2 все еще существуют. Устаревшие здания кампусов, старые центры обработки данных, в которых никогда не проводилась замена проводки. На OM1 (ядро 62,5 мкм) вы видите около 33 метров. OM2 доставит вас на высоту 82 метра. Не здорово. Модальной полосы просто нет — 500 МГц·км у OM2 против 2000 МГц·км у OM3. Разница имеет огромное значение на скоростях 10G, где ограничивающим фактором становится модовая дисперсия, а не затухание.

 

LR и однорежимный-переход

10GBASE-LR работает на длине волны 1310 нм по одномодовому-волоконному кабелю. Десять километров. Это спецификация. На практике, при хорошем оптоволокне и правильном планировании бюджета на каналы, некоторые развертывания продвигаются дальше.-Я лично проверял каналы на расстоянии 12–13 км с достаточным запасом, хотя это аннулирует гарантийный срок и официально не документируется.

Переход от многомодового к одиночному-режиму представляет собой нечто большее, чем просто дистанционное обновление. Вы переходите от ядер 50 мкм или 62,5 мкм к 9 мкм. Допуски выравнивания во время заделки становятся гораздо более важными. Разъемы имеют большее значение. Тип полировки имеет значение.-PC, UPC, APC ведут себя по-разному. Для приложений LR обычно требуются разъемы UPC; плоская полировка отлично работает на длине волны 1310 нм, где обратное-отражение не так катастрофично, как при 1550 нм.

Чего вам никто не говорит: само волокно на самом деле дешевле за метр одномодового-модового волокна. Разница в стоимости полностью обусловлена ​​оконечным оборудованием и самими трансиверами. Модуль SR от надежных сторонних поставщиков стоит примерно 30-50 долларов. ЛР? Минимум втрое больше.

 

ER и ZR: когда расстояние становится серьезным

40 километров для 10GBASE-ER. 80+ километров для ZR. Это оптика 1550 нм, и это совершенно другой зверь.

Бюджеты мощности значительны.-ER обычно указывает начальную мощность +4 дБм с чувствительностью приемника около -15,8 дБм, что дает вам примерно 20 дБ для работы. ZR продвигает эту идею дальше, предлагая более мощные-лазеры и более чувствительные приёмники APD. Но сам по себе бюджет мощности не расскажет всей истории. На этих расстояниях накапливается хроматическая дисперсия. Окно 1550 нм находится именно там, где волокно со смещенной дисперсией должно было решить все (оно не помогло, но это уже другая напыщенная речь о G.653 и о том, почему оно сейчас практически устарело для DWDM).

Стандартный одномодовый-мод G.652 имеет хроматическую дисперсию около 17 пс/(нм·км) на длине волны 1550 нм. Итого более 80 километров. Оптика ZR включает электронную компенсацию дисперсии для решения этой проблемы, и это одна из причин, почему они стоят столько, сколько стоят.

Честно? Если вы смотрите на расстояния ZR, вам, вероятно, в любом случае следует оценить когерентную оптику или решения DWDM. Ценовая премия за ZR снизилась по сравнению с начальным-уровнем, существовавшим в последние годы.

 

LRM: забытый стандарт

10GBASE-LRM существует. 220 метров в устаревшем многомодовом режиме с использованием 1310 нм. Он предназначен для установки-класса FDDI-старых зданий с оптоволокном OM1, замену которого экономически невозможно.

Я упоминаю об этом для полноты картины. За 15 лет работы в области сетевого проектирования я развертывал LRM ровно дважды. Оба раза в университетских зданиях 1980-х годов, где прокладка нового волокна была непомерно дорогой. Технология работает посредством электронной компенсации дисперсии на тракте приема, по существу устраняя модальный беспорядок, который создает передача на длине волны 1310 нм в многомодовом оптоволокне.

Если у вас есть выбор, не используйте LRM. Просто бюджет на замену волокна.

 

Бюджет ссылок: математика, которую никто не хочет делать

Вот формула быстрой проверки реальности:

Доступный запас=Мощность передачи – чувствительность приема – затухание волокна – потери в соединителе – потери на сращивании – запас безопасности

 

Для типичного развертывания LR на расстоянии более 8 км с четырьмя сопряженными парами разъемов:

 

 

Показатель 0,35 дБ/км является консервативным для современного волокна OS2 на длине волны 1310 нм. Некоторые установщики указывают 0,4 дБ/км для дополнения своих цифр. Новое волокно G.652.D обычно имеет уровень шума около 0,32–0,34 дБ/км.

На длине волны 1550 нм (территория ER/ZR) затухание падает примерно до 0,22 дБ/км. Вот почему, несмотря на проблемы с дисперсией, возможны более длинные расстояния.

 

 

Краткий справочник (потому что иногда вам просто нужны цифры)

 

 

Совместимость и вопрос-от третьей стороны

Каждый крупный поставщик коммутационных устройств-Cisco, Juniper, Arista, HPE- реализует ту или иную форму аутентификации трансивера. Cisco является наиболее агрессивной; некоторые версии IOS категорически отказываются включать порты с оптикой, не совместимой с -TAA-. Juniper имеет тенденцию регистрировать предупреждения, но работает. Ариста вообще снисходительна.

Сторонняя оптика-в большинстве случаев работает нормально. Такие компании, как Finisar (теперь II-VI), Lumentum и различные производители с белой-маркировкой, производят тот же кремний, который используется в OEM-модулях. Плата, которую вы платите за оптику под брендом Cisco-, — это прежде всего логотип и гарантия поддержки.

Тем не менее,-и это важно для корпоративных развертываний,-с использованием сторонней-оптики обычно лишается поддержки поставщика при возникновении проблем-на уровне канала. Если вы откроете дело в TAC о потере пакетов и они обнаружат, что вы используете трансиверы FS.COM, разговор станет трудным.

DDM (цифровой диагностический мониторинг) обеспечивает телеметрию-в режиме реального времени независимо от поставщика. Температура, мощность Tx, мощность Rx, ток смещения, напряжение. Каждый современный SFP+ поддерживает его согласно SFF-8472. Используйте это. Данные сообщают вам, когда что-то ухудшается, прежде чем оно выйдет из строя.

 

BiDi, CWDM и другие варианты

Стоит отметить: не все модули 10G SFP+ являются простыми двухточечными--точками. Трансиверы BiDi используют WDM в одном оптоволокне,-обычно пары 1270 нм/1330 нм для приложений BiDi-LR на расстоянии 10 км. Уменьшает вдвое количество клетчатки. Полезно, когда в существующем кабелепроводе заканчивается темное волокно.

Модули CWDM и DWDM SFP+ мультиплексируют несколько каналов 10G по одной оптоволоконной паре. CWDM использует интервал 20 нм (практически до 18 каналов), DWDM использует интервал 0,8 нм (80+ каналов). Они не заменяют стандартный модуль LR.-Это решения системного-уровня, которые включают в себя мультиплексорное/демультиплексорное оборудование, планирование длины волны и, как правило, переговоры с поставщиком.

 

Последняя мысль

Спецификации существуют не просто так, но оптоволоконные сети упорно остаются физическими. Пыль на торце добавляет 0,5 дБ. Радиус изгиба 15 мм (в спецификации указано 30 мм) приводит к макро-потерям на изгибе, которых вы не найдете ни в одной таблице данных. Соединение, выполненное в полевых условиях, никогда не соответствует заводским косичкам.

Проверьте все. Не верьте ничему. Держите свой набор для чистки наготове.