Optilise lingi moodul peab vastama juurutamisnõuetele

 

Optilise lingi moodulid muudavad elektrilised signaalid optilisteks signaalideks, et neid edastada kiud{0}}optiliste kaablite kaudu, seejärel teisendavad vastuvõetud optilised signaalid tagasi elektriliseks. Optilise lingi mooduli vajaduste mõistmine aitab tagada eduka juurutamise mooduli spetsifikatsioonide ja võrgu infrastruktuuri hoolika joondamise kaudu, mis hõlmab ühilduvust, keskkonnatingimusi, võimsuspiiranguid ja edastusparameetreid.

 

 

Kriitilised ühilduvusnõuded

 

Vormiteguri ja liidese sobitamine

Portide ühilduvus on esmatähtis,{0}}transiiveri moodul peab füüsiliselt sobima ja töötama ettenähtud pordis õigesti. Levinud vormitegurid on SFP andmeedastuskiirusele kuni 10 Gbps, QSFP, mis toetab kuni 40 Gbps, ning uuemad QSFP-DD- ja OSFP-vormingud, mis on loodud 400G ja 800G rakenduste jaoks.

Kaabli tüüp, kaugus, kiirus, vormi{0}}tegur, pistik ja müüja ühilduvus on kriitilised tegurid, mis määravad, millist transiiverit või kaablit vajate. Paljud võrguseadmete tootjad rakendavad mooduli autentsuse kontrollimiseks patenteeritud identifitseerimissüsteeme, mis võib mõjutada kolmanda osapoole moodulite ühilduvust.

Peamised ühilduvuse kontrollpunktid:

Füüsilised mõõtmed: veenduge, et mooduli kujutegur vastab saadaolevatele puuripesadele

Elektriline liides: veenduge, et püsivara ja draiverid toetaksid protokolli (nt lüliti püsivara värskendamine NDR-protokolli toetamiseks ja optilise mooduli automaattuvastuse lubamine)

Tarnija kodeerimine: Mõned lülitid nõuavad moodulite tuvastamiseks spetsiaalset EEPROM-i kodeerimist

Sadama tihedus: pordi koguvajaduse arvutamine šassii mahu põhjal

Kiu tüübi koordineerimine

Valik ühe{0}}režiimi ja mitme{1} režiimiga kiudude vahel mõjutab kaugust ja rakenduste sobivust. -Üherežiimilised-kiud on suurepärased pika-kauguse edastamisel, samas kui mitmerežiimilised kiud sobivad lühematele vahemaadele.

Kaks optiliste portide kaudu ühendatavat lülitit peavad säilitama ühtsed kiudomadused: ühe- või kahekiulised režiimid peavad ühtima, ühe-režiimi või mitme-režiimi tüübid peavad joonduma ja lainepikkused peavad olema identsed (eriti ühe-kiudude transiiverite puhul, kus edastamise/vastuvõtmise lainepikkused erinevad).

Mitmemoodiline kiud kasutab tavaliselt 50 µm või 62,5 µm südamiku läbimõõtu ja 850 nm lainepikkusega transiiivereid kuni 2 km ulatuse jaoks. Ühemoodi{6}}kiud kasutab 9 µm südamikke lainepikkusega 1310 nm või 1550 nm, toetades vahemaid 2 km kuni 80 km või rohkem.

 

Keskkonna- ja töötingimused

 

Temperatuurivahemiku klassifikatsioon

Tööstusliku kvaliteediga transiiverid taluvad temperatuuri vahemikus -40 kraadi kuni 85 kraadi, samas kui kaubandusliku kvaliteediga moodulid töötavad vahemikus 0 kuni 70 kraadi. Suurte temperatuurikõikumistega väliskeskkonnad, näiteks välisbaasid, nõuavad tööstuslikke optilisi mooduleid, samas kui stabiilsetes sisekeskkondades, nagu arvutiruumid, saab kasutada kaubandusliku kvaliteediga mooduleid.

Temperatuuri spetsifikatsioonidel on oluline mõju:

Kaubanduslik temperatuurivahemik(0 kraadi kuni 70 kraadi):

Standardsed andmekeskuse rakendused

Kliima{0}}kontrollitud seadmete ruumid

Ettevõtete sisevõrgud

Büroohoonete paigaldused

Laiendatud temperatuurivahemik(-20 kraadi kuni 85 kraadi):

Väljakutsuvad välistingimused

Kaugtelekommunikatsiooni saidid

Mõõdukas tööstuskeskkond

Tööstuslik temperatuurivahemik(-40 kraadi kuni 85 kraadi):

Tööstuslikud juhtimisvõrgud ja sõjalised sideseadmed, mis nõuavad stabiilset tööd äärmuslikes temperatuuritingimustes

Karmid välistingimustes kasutatavad rakendused

Transpordisüsteemid

Elektrirajatiste võrgud

Temperatuur mõjutab otseselt edastusvõimsust, vastuvõtja tundlikkust ja bitivea määra (BER)-kõrge temperatuur võib vähendada edastusvõimsust ja lühendada signaali edastuskaugust, samas kui madalad temperatuurid võivad põhjustada ülemäärast saatevõimsust, mis põhjustab signaali moonutamist.

Energiatarve ja soojusjuhtimine

Varasemad 400 Gbps optilised moodulid tarbisid 10-12W, pikaajalise-oodatusega 8-10W, samas kui 800 Gbps moodulid vajavad ligikaudu 16W. Energiatarve on arhitektuuriti erinev – 4:1 käigukasti lahendus tarbib 3,5 W, 2:1 käigukast 2,5 W, samas kui ühe lainepikkusega 100 Gbps disain vähendab tarbimist 1,5 W-ni.

Andmekeskused seisavad silmitsi kasvavate võimsusprobleemidega, kuna moodulite tihedus suureneb. Madala energiatarbimisega moodulid mitte ainult ei vähenda energiakulusid, vaid leevendavad ka kiireid kütteprobleeme tihedalt-pakitud lülitiportides.

Energiaeelarve kaalutlused:

Arvutage kõigi asustatud sadamate koguvõimsus

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

Kontrollige lüliti šassii toiteallika võimsust

Kaaluge soojusvõimsust-QSFP-DD suudab 8–10 W, OSFP aga 12–15 W koos integreeritud jahutusradiaatoritega

Planeerige aktiivne jahutusinfrastruktuur suure{0}}tihedusega juurutamiseks

 

 

Edastamise parameetrid ja jõudlus

 

Andmeedastuskiiruse ja kauguse nõuded

Nõutav andmeedastuskiirus määrab mooduli valiku{0}}erinevad moodulid toetavad erinevat kiirust, näiteks 1 Gbps SFP jaoks, 10 Gbps SFP+ jaoks ja kuni 400 Gbps QSFP-DD jaoks. Optilise lingi mooduli vajaduste vastavusse viimine rakenduse nõuetega väldib üle-varustamist või jõudluse kitsaskohti.

Vahemaa nõuded mõjutavad otseselt tehnoloogia valikut:

Lühike ulatus(kuni 2 km):

Mitmemoodi{0}}kiud VCSEL-laseritega

Madalam hind ühe sadama kohta

5G esiühendusvõrgud, mis ühendavad väikeseid kärjeid ja kaugraadioseadmeid tihedates kasutuspiirkondades

Keskmine ulatus(2-10 km):

Ühemoodi{0}}kiud DFB laseritega

Mõõdukas energiatarve

Ülikoolilinnakute omavahelised ühendused

Pika ulatusega(10-40km):

Ühemoodi{0}}kiud EML-laseritega

5G tagasiühendusvõrgu koondamine ja põhikihid, mis nõuavad sidusaid 100G/200G/400G mooduleid C--ribas

Laiendatud ulatus(40+ km):

Ühtne tuvastamise tehnoloogia

Suurem võimsus ja hind

-andmekeskustevahelised ühendused

Nutikate arvutuskeskuste puhul hõlmavad konfiguratsioonid 1920 800G OSFP DR8 optilisi mooduleid, mis on ühendatud Fat-Tree topoloogiat loovate lülititega, mis loovad ülikiire -kiire- GPU vastastikuse ühenduse 500 m edastuskaugusega.

Lainepikkus ja optiline eelarve

Lainepikkuse spetsifikatsioonid nanomeetrites (nm) peavad vastama võrguseadmete võimalustele{0}}levinud lainepikkused hõlmavad 850 nm, 1310 nm ja 1550 nm.

Optilise võimsuse eelarve hõlmab kolme tegurit:

Edasta võimsust: Laseri väljund peab ületama kiudude sumbumise ja pistikukadude

Vastuvõtja tundlikkus: minimaalne tuvastatav signaali tugevus vastuvõtuotsas

Lingi eelarvevaru: Optilise edastusvõimsuse ja vastuvõtu tundlikkus peavad jääma seotud lülitite vahel ühilduvasse vahemikku

Arvutage lingi eelarve: lingi kogueelarve (dB)=saatja võimsus - vastuvõtja tundlikkus - kogukadu - ohutusvaru

 

Juurutamise konfiguratsioon ja parimad tavad

 

Paigaldusprotseduurid

Õige paigaldus pikendab mooduli eluiga ja hoiab ära rikkeid. Optilise lingi mooduli vajaduste hindamine enne installimist tagab, et teil on õiged spetsifikatsioonid ja tugiinfrastruktuur.

Paigalduseelne-ettevalmistus:

Kinnitage ESD{0}}ennetav randmerihm või pahkluu rihm vastavalt antud juhistele

Veenduge, et mooduli spetsifikatsioonid vastavad võrgunõuetele

Kontrollige kiudühendusi saastumise suhtes

Hoidke moodulitel puhtad tolmukatted ja kaitske liinikaarte SFP puurikatetega, kui mooduleid pole paigaldatud

Paigaldamise järjekord:

Enne moodulite paigaldamist ühendage lahti kõik kaablid, kuna ühendatud fiiberoptiliste kaablitega moodulite eemaldamine või sisestamine võib kahjustada kaableid, pistikuid või optilisi liideseid

Joondage moodul pordi juhtsiinidega

Lükake moodul täielikult pessa, kuni see on kindlalt paigas

Pingutage kinnituskruvid ristpeakruvikeerajaga number 2, kinnitades parempoolse kruvi enne vasakut

Eemaldage optilise avaga tolmukorgid alles pärast mooduli paigaldamist

Ühendage puhastatud kiudkaablid transiiveritega

Võrgu konfiguratsiooni nõuded

Konfigureerige õige kaabli tüüp (DAC/ACC/AOC) ja edastuskaugus, et vältida liigset BER-AOC-kaablid tuleks konfigureerida "aktiivses" režiimis.

Kriitilised konfiguratsiooniparameetrid:

Dupleksrežiim: Kiirus ja dupleksrežiim peavad olema seatud sunnitud 100M, Gigabit täisdupleks või automaat-negotiation-mitteühilduvad sätted takistavad lingi loomist

Voolu reguleerimine: RoCE võrkude puhul lubage lülitite portidel prioriteetne voo juhtimine (PFC) ja selgesõnaline ülekoormuse teatis (ECN)

Vea parandus: määrake kauguse ja modulatsiooni põhjal sobiv edasisuunas veaparandus (FEC).

Digidiagnostika: lubage digitaaldiagnostika jälgimine (DDM) temperatuuri, pinge ja optilise võimsuse taseme{0}}reaalajas jälgimiseks

 

Rakenduse-spetsiifilised kaalutlused

 

Andmekeskuse juurutused

Andmekeskused vajavad tohutul hulgal optilisi mooduleid -üks suurusjärgu võrra suuremad kui telekommunikatsioonirakendused-, rõhutades madalat energiatarbimist, väiksust ja lühemat iteratsioonitsüklit (umbes 3 aastat). Optilise lingi mooduli vajaduste hindamine andmekeskuse keskkondades nõuab erilist tähelepanu tihedusele, võimsusele ja latentsusele.

Lehe{0}}selgroo arhitektuuride nõudlus:

Ühtlane latentsusaeg kõigil radadel

Suur porditihedus ületellimissuhete jaoks

LPO (Linear Drive Pluggable Optics) moodulid üli{0}}lühikese jõudlusega-rakenduste jaoks, mis nõuavad väikseimat võimsust ja latentsust, kuid nõuavad täiustatud SerDesi võimeid hostilüliti ASIC-ides

Tööstus ja telekommunikatsioon

Sõjalised operatsioonid nõuavad turvalisi, segamatuid sidekanaleid -optilised lingimoodulid pakuvad valguspõhist-edastust, mis on pealtkuulamise või segamise suhtes palju vähem vastuvõtlik kui raadiosagedussüsteemid.

Tööstuslikud rakendused eelistavad:

Laiendatud temperatuuritaluvus

Vibratsiooni- ja põrutuskindlus

Pikaajaline{0}}kindlus ilma sagedase asendamiseta

Üleliigsed helina topoloogiad, mis toetavad edastuskiirust kuni 12 megabaudi sekundis fiiberoptiliste linkide kaudu kuni kolme kilomeetrini, kiirusest sõltumatult

Telekommunikatsiooniteenuse pakkujad seisavad silmitsi ainulaadsete optiliste lingimoodulite vajadustega, mis on tingitud geograafilisest mitmekesisusest, laiendatud katvuse nõuetest ja operaatori{0}}taseme töökindlusstandarditest.

 

Valideerimine ja jälgimine

 

-Kasutuselevõtueelne testimine

Kasutage pingi või ibpingi tööriistu, et kontrollida side lõppu{0}}lõpeta- ja tagada, et pakettakad ei oleks, seejärel käivitage ribalaiuse testid, saavutades sihtväärtused vähemalt 90% liinikiirusest.

Testimise kontroll-loend:

Biti veamäära mõõtmised koormuse all

Optilise võimsuse tasemed spetsifikatsioonide piires

Temperatuuri stabiilsus töövahemikus

Ühenduse töökindluse kontrollimine

Pidev hooldus

Rakendage võrguhaldussüsteeme, et koguda reaalajas{0}}jälgimise abil indikaatoreid, sealhulgas optilise mooduli olekut, lingi kasutamist ja PFC pausi kaadrite arvu. Optilise lingi mooduli pidevate vajaduste mõistmine aitab võimsuse planeerimisel ja ennetava asendamise ajakava koostamisel.

Peamiste mõõdikute jälgimine:

Optilise edastus- ja vastuvõtuvõimsuse trendid

Mooduli temperatuur ümbritseva keskkonna tingimuste suhtes

Biti veamäära mustrid, mis näitavad halvenemist

Liidese vigade loendurid ja kõrvaleheited

Ettevõtluse kasvuprognooside põhjal reserveerige 20% optiliste moodulite portidest ja ühendage ribalaius, et toetada klastri laiendamist läbi võimsuse planeerimise.

 

Korduma kippuvad küsimused

 

Mis juhtub, kui kasutan kaubanduslikku-klassi moodulit, kui välistemperatuur on alla 0 kraadi?

Kui optilised moodulid töötavad väljaspool nimitemperatuuri vahemikke, tekitavad nad rohkem signaalitõrkeid ja võivad rasketel juhtudel saada püsivaid kahjustusi.{0}}Töövõimsus suureneb ja sisemine vastuvõtja töötleb signaale suurte vigadega. Kaubanduslikel moodulitel puuduvad tööstuslikes variantides leiduvad temperatuuri kompenseerimismehhanismid ja karastatud komponendid, mis põhjustab ebastabiilset tööd ja võimalikke rikkeid külmas keskkonnas.

Kas ma saan sama lingi kaudu segada ühe{0}}- ja mitme-režiimiga kiudu?

Ei. Ühemoodilistel-ja mitmemoodilistel{2}}kiududel on põhimõtteliselt erinev südamiku läbimõõt ja valguse leviku omadused. Nende ühendamise katse põhjustab tõsist signaali kadumist ja edastushäireid. Iga optilise lingi mõlemad otsad peavad kasutama sama kiutüüpi ja transiiverid peavad vastama sellele spetsifikatsioonile.

Kuidas arvutada, kas mu lülitil on täiendavate moodulite jaoks piisavalt energiat?

Summeerige kõigi installitavate moodulite maksimaalsed energiatarbimise spetsifikatsioonid, lisage 15-20% üldkulud-temperatuuriga seotud tõusu jaoks, seejärel võrrelge lüliti šassii toiteallika nimiväärtusega, millest on maha arvatud teiste komponentide tarbitud võimsus. Kiired-moodulid, nagu 400G ja 800G, saavad kumbki tarbida 10-16W, tarbides suure tihedusega konfiguratsioonides kiiresti saadaolevat voolu. Optilise lingi mooduli vajaduste hoolikas hindamine hoiab ära toiteallikaga seotud juurutustõrkeid.

Miks on moodulite ühilduvus oluline, kui vormitegur füüsiliselt sobib?

Võrguseadmed kasutavad mooduli autentsuse kontrollimiseks sageli patenteeritud identifitseerimistehnoloogiat. -Kolmanda osapoole-moodulid võivad põhjustada ühilduvusprobleeme ja potentsiaalselt tühistada garantiid, isegi kui need on füüsiliselt ühilduvad. Lisaks füüsilisele sobivusele peavad elektrilised signaalid, püsivara ootused ja EEPROM-i kodeerimine töökindlaks tööks ühtima. Kontrollige ühilduvust alati tootja dokumentatsiooni või ühilduvusmaatriksite kaudu.