Modul SFP Serat Optik Menangani Data Secara Efisien

 

 

Proses Konversi Tidak Ada yang Membicarakannya

 

Inilah yang sebenarnya terjadi di dalam wadah logam kecil itu: dioda laser atau VCSEL menembakkan foton ke dalam serat pada panjang gelombang yang biasanya antara 850nm dan 1550nm. Fotodetektor di sisi penerima menangkap foton tersebut dan mengubahnya kembali menjadi elektron. Cukup sederhana di atas kertas.

Namun keuntungan efisiensi berasal dari apa yang tidak terjadi. Tidak seperti transmisi tembaga di mana interferensi elektromagnetik menurunkan integritas sinyal dalam jarak jauh, cahaya yang merambat melalui serat kaca menghadapi hambatan minimal. Modul 1000BASE-LX mendorong data sejauh 10 kilometer melalui serat-mode tunggal tanpa repeater. Coba dengan kabel Cat6.

Pemancar VCSEL dalam modul multimode mengonsumsi sekitar 150-300mW selama pengoperasian. Unit mode-tunggal dengan laser DFB menarik lebih banyak-terkadang 500mW atau lebih tinggi-tetapi unit ini mengirimkan sinyal ke seluruh jaringan kampus dan jalur metro di mana tembaga tidak pernah menjadi pilihan.

 

 

Pemilihan Panjang Gelombang Lebih Penting Daripada Diakui Vendor

 

Kebanyakan administrator jaringan mengambil apa sajaSFPdistributor mempunyai stok. Itu berhasil sampai tidak berhasil.

Modul 850nm dipasangkan dengan serat multimode untuk koneksi-ke-rak. Pilihan panjang gelombang tidak sembarangan-panjang gelombang yang lebih pendek akan mengalami dispersi modal dalam inti multimode yang lebih besar yaitu 50 atau 62,5 mikron, namun 850nm merupakan titik terbaik di mana sumber LED dan VCSEL tetap hemat-biaya. Anda akan melihat ini berlabel SX.

1310nm berada dalam jendela-dispersi rendah untuk serat-mode tunggal. Modul LX yang menggunakan panjang gelombang ini mencapai 10 km tanpa ada yang mengeluarkan biaya link. Beberapa varian-jangkauan-EX dan ZX yang diperluas-mendorong 40km atau 80km pada 1550nm, yang mana redaman serat turun menjadi sekitar 0,2dB per kilometer.

Modul BiDi layak disebutkan di sini. SFP serat tunggal dua arah mengirimkan pada satu panjang gelombang (misalnya, 1310nm) dan menerima pada panjang gelombang lain (1490nm). Mengurangi separuh jumlah serat untuk tautan titik-ke-titik. Penghematan biaya yang jelas, meskipun pemecahan masalah menjadi aneh ketika Anda tidak bisa hanya menukar modul antar ujung.

 

 

-Kemampuan Tukar yang Menarik dan Mengapa Ini Sebenarnya Berguna

 

Saya telah menyaksikan para teknisi mencabut SFP dari saklar aktif tanpa bergeming. Desain-panas yang dapat dicolokkan berarti-tidak perlu-mematikan daya. EEPROM modul mengidentifikasi dirinya ke perangkat host dalam milidetik setelah penyisipan.

EEPROM itu berisi lebih dari sekedar data identifikasi. Modul berkemampuan DOM-(pemantauan optik digital, terkadang disebut DDM) melaporkan daya transmisi-waktu nyata, daya terima, suhu, arus bias laser, dan tegangan suplai. Saat tautan mulai berkedip pada pukul 3 pagi, metrik tersebut akan memberi tahu Anda apakah masalahnya disebabkan oleh laser yang mati, konektor yang kotor, atau seseorang yang membengkokkan kabel patch terlalu tajam di belakang rak.

Daya TX tipikal berkisar dari -9,5dBm hingga -3dBm untuk modul gigabit. Sensitivitas penerima berada pada kisaran -20dBm hingga -24dBm. Apa pun yang lebih lemah dari ambang batas tersebut dan fotodetektor tidak dapat membedakan sinyal dari kebisingan dengan andal.

 

SFP+ Lompat ke 10 Gigabit

 

Modul SFP+ menggunakan jejak fisik yang sama dengan pendahulunya gigabit tetapi menangani kecepatan saluran 10Gbps. Kompatibilitas mekanisnya disengaja-sangkar yang sama, rel pemandu yang sama-meskipun antarmuka kelistrikannya memerlukan pengerjaan ulang untuk mengakomodasi frekuensi yang lebih tinggi.

Kisah efisiensi menjadi menarik di sini. Modul 10G-SR mungkin memerlukan 1W dan memindahkan data sepuluh kali lipat dibandingkan modul 1G-SX yang menghabiskan 0,8W. Itu bukanlah peningkatan daya linier untuk peningkatan bandwidth linier. Peningkatan manufaktur silikon dan perubahan pengkodean (8b/10b digantikan oleh 64b/66b untuk efisiensi saluran yang lebih baik) terjadi selama beberapa generasi.

Satu keunikan: banyak port SFP+ menerima modul SFP lama dengan kecepatan lebih rendah. Sakelar ini mengenali modul yang lebih lambat dan-batas kecepatannya. Berguna untuk skenario migrasi, membingungkan ketika seseorang secara tidak sengaja memasang optik yang salah dan bertanya-tanya mengapa tautan 10G mereka dinegosiasikan pada 1G.

 

 

Penguncian Vendor-Dalam Tetap Menjengkelkan

 

Cisco, Juniper, HP, dan lainnya memprogram switch mereka untuk memeriksa byte ID vendor SFP. Modul yang tidak dikenali mungkin menolak untuk menyala atau memberikan peringatan terus-menerus di konsol manajemen.

Produsen pihak-ketiga mengatasi hal ini dengan mengkodekan EEPROM mereka agar sesuai dengan spesifikasi OEM. SFP-yang mematuhi MSA dari pemasok terkemuka berfungsi sama dengan unit bermerek dengan harga lebih murah. Jaringan tidak mengetahui atau peduli apakah foton tersebut berasal dari modul OEM seharga $500 atau modul-pihak ketiga yang setara-dengan panjang gelombang yang sama, tingkat daya yang sama, dan konektor yang sama seharga $80.

Beberapa perusahaan tetap mewajibkan optik OEM untuk alasan kontrak dukungan. Itu adalah keputusan pengadaan, bukan keputusan teknis.

 

Ketidakcocokan Jenis Serat Bikin Sakit Kepala

 

SFP{0}}mode tunggal menjadi fiber multimode? Secara teknis dimungkinkan dengan kabel patch pengkondisian mode pada kecepatan gigabit. Adaptor meluncurkan cahaya pada posisi offset untuk merangsang sejumlah mode terbatas. IEEE 802.3z menetapkan ini untuk 1000BASE-LX melalui pabrik multimode lama.

Optik-multimode terbalik melalui-serat mode-tunggal tidak berfungsi. Sinar divergen VCSEL berpasangan buruk dengan inti 9-mikron-mode tunggal. Anda akan mendapatkan penutup tautan, kesalahan CRC, atau tidak ada koneksi sama sekali.

Patut diingat: serat multimode memiliki jangkauan maksimum sekitar 550 meter untuk 10G-SR pada kabel OM4. Proses yang lebih lama memerlukan infrastruktur-mode tunggal, berapa pun anggaran yang dianggarkan.

 

 

Faktor Suhu dan Lingkungan

 

SFP kelas-komersial beroperasi dari 0 derajat hingga 70 derajat . Hal ini mencakup-pusat data yang dikendalikan iklim dan sebagian besar lingkungan dalam ruangan tanpa masalah.

Penerapan di industri-stasiun induk, lantai produksi, lemari luar ruangan-membutuhkan modul suhu yang diperpanjang-dengan rating -40 derajat hingga 85 derajat . Sirkuit laser dan driver internal memerlukan pengerasan untuk mempertahankan keluaran stabil pada rentang tersebut. Biaya premium mencapai 2-3x dibandingkan biaya komersial yang setara.

Kelembapan jarang membunuh SFP secara langsung, namun kondensasi pada ferrule konektor menimbulkan malapetaka. Kontaminasi menyebarkan cahaya pada antarmuka, meningkatkan kehilangan penyisipan dan berpotensi menjatuhkan tautan. Jaga agar konektor Anda tetap tertutup saat tidak digunakan. Bersihkan sebelum kawin. Kebersihan dasar yang entah bagaimana luput dari perhatian orang.

 

CWDM dan DWDM Memperluas Kapasitas Serat

 

Ruang multiplexing pembagian panjang gelombang kasar delapan saluran melintasi interval 20nm dari 1270nm hingga 1610nm. Setiap SFP mentransmisikan pada panjang gelombang khusus; mux/demux pasif menggabungkannya menjadi satu pasangan serat. Kapasitas delapan kali lipat tanpa menarik kabel baru.

WDM padat mengemas saluran lebih dekat-jarak 0,8nm atau 0,4nm-menjejalkan 40, 80, atau 96 panjang gelombang ke dalam satu serat. SFP memerlukan laser yang stabil-suhunya (disetel atau diperbaiki) yang sesuai dengan biayanya yang besar. Metro dan operator jarak jauh menyebarkan DWDM secara ekstensif. Jaringan perusahaan umumnya tetap menggunakan CWDM kecuali kebutuhan bandwidth membenarkan investasi tersebut.

Sudut efisiensi: multiplexing mengamortisasi biaya infrastruktur di berbagai layanan. Satu helai membawa apa yang sebelumnya dibutuhkan delapan. Pekerjaan instalasi terjadi satu kali.

 

Apa Arti Sebenarnya dari Spesifikasi

 

Anggaran tautan sama dengan daya pemancar dikurangi sensitivitas penerima dikurangi kerugian total. Modul dengan sensitivitas -6dBm TX dan -20dBm RX menyediakan anggaran sebesar 14dB. Kurangi kerugian konektor (masing-masing 0,3dB), kerugian sambungan (masing-masing 0,1dB), dan redaman serat (0,35dB/km untuk mode tunggal 1310nm). Yang tersisa adalah margin Anda.

Jalankan perhitungan sebelum memesan modul. Tautan sepanjang 20 km membutuhkan optik yang mampu menempuh jarak 20 km. Kedengarannya jelas. Masyarakat masih mengacaukannya.

Penalti dispersi kurang penting pada kecepatan gigabit dibandingkan pada 10G dan lebih tinggi. Dispersi kromatik dan dispersi mode polarisasi terakumulasi dalam jarak jauh, yang pada akhirnya merusak sinyal hingga tidak dapat dipulihkan lagi. Tautan-jangka panjang 10G dan 25G terkadang memerlukan dispersi-kompensasi serat atau elektronik yang dialihkan.

 

Efisiensi Tenang dari Teknologi Dewasa

 

Modul SFP tidak lagi menjadi berita utama. Teknologinya sudah matang. Namun kedewasaan tersebut berarti performa yang dapat diprediksi, harga yang stabil, ketersediaan-sumber kedua, dan basis instalasi yang besar untuk memastikan kompatibilitas antar vendor. Efisiensi tidak selalu tentang terobosan inovasi-terkadang tentang penyempurnaan, standarisasi, dan keandalan komponen yang hanya berfungsi saja.

Transceiver optik akan terus berkembang menuju kecepatan yang lebih tinggi dan konsumsi daya yang lebih rendah. SFP28 menangani 25G; Varian QSFP menangani 40G dan 100G dengan menyatukan empat jalur. Fisika dasar-foton yang mengalahkan elektron dari jarak jauh-tetap menjadi keunggulan efisiensi yang membuat serat optik tetap relevan meskipun ada klaim dari pendukung tembaga tentang pengembangan Cat8.

Jaringan menangani data secara efisien ketika lapisan fisik melakukan tugasnya tanpa terlihat. Modul SFP mencapai hal itu.