כיצד לבחור את המקלט האופטי המתאים

לאחר שעזרנו ללקוחות לציין מקלטי משדר במאות פריסות של מרכזי נתונים וארגונים מאז 2012, למדנו שרוב טעויות הבחירה מסתכמות באותם קומץ של בעיות: טווח הגעה שגוי למרחק, אי התאמה של סוג הסיבים או בעיות תאימות שמופיעות רק לאחר הגעת המודולים לאתר-.

מדריך זה עובר על תהליך הבחירה בו אנו משתמשים באופן פנימי כאשר לקוחות שולחים לנו את רשימות היציאות שלהם. אם תאמרו את ששת הגורמים שלמטה-גורם צורה, מהירות, מרחק, סוג סיבים, אורך גל ותאימות מתגים-תימנע מהבעיות שגורמות להחזרות ועיכובים בפריסה.

 

טבלת הבחירה

לפני שאתה צולל לפרטים, השתמש בטבלה זו כדי לצמצם את האפשרויות שלך. מצא את דרישות המרחק והמהירות שלך, ותהיה לך רשימה קצרה של סוגי מודולים להעריך.

מֶרְחָק	מְהִירוּת	סוג סיבים	סוג מודול	מַחבֵּר	כוח אופייני
מתחת ל-100 מ'	10G	OM3/OM4 Multimode	SFP+ SR	דופלקס LC	1–1.5W
מתחת ל-100 מ'	100G	OM3/OM4 Multimode	QSFP28 SR4	MPO-12	3.5W
מתחת ל-100 מ'	400G	OM3/OM4 Multimode	QSFP-DD SR8	MPO-16	10–12W
100m–500m	100G	OS2 יחיד-מצב	QSFP28 DR1 / PSM4	דופלקס LC / MPO-12	4–5W
500 מ'-2 ק"מ	100G	OS2 יחיד-מצב	QSFP28 FR1 / CWDM4	דופלקס LC	4.5W
2 ק"מ-10 ק"מ	100G	OS2 יחיד-מצב	QSFP28 LR4	דופלקס LC	4.5–5W
500 מ'-2 ק"מ	400G	OS2 יחיד-מצב	QSFP-DD FR4	דופלקס LC	10–14W
2 ק"מ-10 ק"מ	400G	OS2 יחיד-מצב	QSFP-DD LR4	דופלקס LC	12–14W
מתחת ל-100 מ'	800G	OM4 Multimode	OSFP SR8	MPO-16	15–18W
500 מ'-2 ק"מ	800G	OS2 יחיד-מצב	OSFP DR8 / 2xFR4	MPO-16 / דופלקס LC	18–22W

הדפוס הוא פשוט: גרסאות SR (טווח קצר) משתמשות במצב רב של 850 ננומטר למרחקים מתחת לכמה מאות מטרים, בעוד שגרסאות DR/FR/LR משתמשות במצב יחיד- של 1310 ננומטר לריצות ארוכות יותר. אם הקישור שלך נופל בין קטגוריות, בחר באפשרות-לטווח ארוך יותר-העלות הנוספת היא מינימלית בהשוואה לפתרון בעיות בקישור שולי.

 

 

תחילה התאם את יציאות המתג שלך

יציאת המתג שלך קובעת אילו מודולים אתה יכול אפילו לשקול. הנה מה שאנו רואים בפריסות נוכחיות:

SFP/SFP+/SFP28חולקים את אותם ממדים פיזיים. יציאת SFP28 תקבל מודולי SFP+ ותפעל ב-10G, אך בדוק את תיעוד המתגים שלך-יש ספקים שנועלים יציאות למהירויות ספציפיות. ראינו לקוחות מזמינים מודולי SFP28 עבור מתגים שתומכים רק ב-SFP+, והמודולים פשוט לא מאתחלים.

QSFP+/QSFP28/QSFP56הם משפחת ארבעת- הנתיבים. יציאות QSFP28 מקבלים בדרך כלל מודולי QSFP+ במהירויות של 40G. הגורם צורה QSFP28שולט בפריסות הנוכחיות של 100G בגלל צפיפות היציאות שלו-אתה יכול להתאים 36 יציאות על לוח חזית מתג 1U.

QSFP-DDמכפיל את ספירת הנתיבים לשמונה, תומך400G במודול בודד. יציאות אלו שומרות על תאימות לאחור עם QSFP28, שחשובה במהלך ההגירות כשאתה מחבר מתגי עמוד שדרה חדשים של 400G לתשתית עלים קיימת של 100G.

OSFPמשתמש גם בשמונה נתיבים אבל יש לו טביעת רגל פיזית גדולה יותר מ-QSFP-DD. הגודל הנוסף מאפשר ניהול תרמי טוב יותר-חשוב עבורמודולים של 800Gשצורכים 15–22W ומייצרים חום משמעותי. הפשרה היא צפיפות יציאה נמוכה יותר במתג.

דבר אחד שלמדנו מטיפול בפניות תאימות: התאמה פיזית לא אומרת תאימות תפקודית. אנו מקבלים כרטיסים באופן קבוע מלקוחות שהכניסו SFP+ ליציאת SFP-בלבד, או QSFP28 ליציאת QSFP+ שאינה תומכת ב-100G. ודא תמיד את המהירויות הנתמכות של היציאה בנוסף למקדם הצורה.

 

מה שהרשת שלך באמת צריכה

התאם את מהירות היציאה לדרישות רוחב הפס האמיתיות שלך, לא למקסימום תיאורטי. קישור 10G בממוצע של 2Gbps עם פסגות עד 5Gbps יש הרבה מרווח ראש. קישור 10G הפועל באופן עקבי מעל 7Gbps זקוק לנתיב שדרוג.

פריסות מיינסטרים נוכחיות מחולקות לפי שכבות רשת:

שכבת גישה לשרת:10G ו-25G שולטים ברוב עומסי העבודה הארגוניים.מודולי SFP28 ב-25Gמצא איזון טוב בין עלות וקיבולת עבור NICs מודרניים של שרתים. אנו רואים חיבורי שרתים של 100G בעיקר עבור אשכולות GPU ומחשוב בעל ביצועים גבוהים-, אבל זה עדיין אחוז קטן מסך היציאות.

עלה-לעמוד השדרה-:100G הוא סטנדרטי עבור רוב הפריסות החדשות. ארגונים המשדרגים עוברים בדרך כלל ל-400G בעמוד השדרה תחילה, ואז מחליפים בהדרגה את מתגי העלים ככל שהתקציב מאפשר. זה מאפשר לך להפעיל סביבה מעורבת במהלך ההגירה ללא שדרוגי מלגזה.

עמוד שדרה-אל-הליבה ו-DCI:400G הופך לסטנדרט עבור דרישות -רוחב פס גבוהות. 800פריסות G מואצות בסביבות בקנה מידה גדול, אם כי האימוץ בארגון נמשך בדרך כלל ב-18-24 חודשים.

 

 

תקציב מרחק וקישורים: היכן קורות רוב הטעויות

המרחק המדורג בגיליון נתונים של מקלט משדר מניח תנאים אידיאליים-מחברים נקיים, בתוך-סיב מפרט, נקודות חיבור מינימליות. התקנות אמיתיות לעיתים רחוקות תואמות את ההנחות הללו.

חישוב תקציב קישור מעשי צריך לקחת בחשבון את הנחתת הסיבים (בערך 0.35 dB/km ב-1310nm עבור מצב- יחיד), אובדן מחברים (תקציב 0.3-0.5 dB לזוג משודך), כל נקודות חיבור ומרווח בטיחות להזדקנות רכיבים ושונות סביבתית. בדרך כלל אנו ממליצים לשמור 2-3 dB של מרווח מעבר להפסד המחושב.

הנה הבעיה: ייעודי הגעה כמו SR, DR, FR, LR ו-ER הם קיצור שימושי, אבל הם לא תקנים אוניברסליים עם מפרטים זהים בין ספקים. למודול "LR4" משני יצרנים שונים עשויים להיות תקציבי כוח מעט שונים. אמת תמיד מול גיליון הנתונים בפועל במקום להניח התנהגות עקבית.

עבור קישורים במצב-יחיד במהירויות גבוהות יותר, הפיזור הכרומטי הופך לגורם מגביל. אות 10G סובל הרבה יותר פיזור מאשר אות 100G על אותו סיב. זו הסיבה שאתה לא יכול פשוט להחליף 100G-LR4 ב-10G-LR ולצפות שהוא יעבוד באותו מרחק-הפיזיקה שונה.

 

 

מצב רב מול מצב יחיד-

מפעל הסיבים הקיים שלך בדרך כלל מכתיב את הבחירה הזו. משיכת סיבים חדשים היא יקרה, ורוב הפריסות פועלות במסגרת מגבלות תשתית.

מצב רב (OM3/OM4/OM5)פירושו עלות מקלט משדר נמוכה יותר אך טווח הגעה קצר יותר. סיב OM4 עם 100G-מודולי SR4 מגיע לכ-100 מטרים-מספיק לרוב החיבורים בתוך-בניין. מגבלת המרחק מתהדקת במהירויות גבוהות יותר, וזו הסיבה שאין מודול 400G או 800G סטנדרטי שמגיע למרחקים משמעותיים במולטי-מוד.

 

מצב-יחיד (OS2)פירושו עלות מקלט משדר גבוהה יותר אך טווח הגעה ארוך יותר באופן דרמטי. אותו סיב תומך בכל דבר, החל מקישורי קמפוס של 500-מטר ועד לחיבורי מטרו של 80 ק"מ-אתה פשוט מחליף את מקלט המשדר. גמישות זו היא הסיבה שבדרך כלל אנו ממליצים על מצב יחיד עבור התקנות סיבים חדשות גם כאשר דרישות המרחק הנוכחיות אינן דורשות זאת. ההבדל בעלות הכבלים הוא שולי, והמקלטים ניתנים להחלפה; הסיבים הם קבועים.

דפוס אחד שאנו רואים שוב ושוב: לקוחות מושכים את multimode לטווח קצר, ואז צריכים להאריך אותו שנתיים לאחר מכן. הסיב לא יכול לתמוך במרחק הארוך יותר במהירות הנדרשת, אז הם בסופו של דבר מושכים מצב סינגל חדש- בכל מקרה. אם אתה מבצע התקנת גרינפילד, מצב יחיד- בכל מקום חוסך כאבי ראש מאוחר יותר.

 

 

אורך גל: הבנת היסודות הנכונים

מקלטי משדר סטנדרטיים פועלים ב-850nm (רב-מוד), 1310nm (טווח קצר/בינוני במצב-יחיד) או 1550nm (טווח ארוך במצב-יחיד). שני מקלטי משדר המחוברים בסיבים צריכים אורכי גל תואמים-עבור חיבורי דופלקס סטנדרטיים, כלומר אותו אורך גל בשני הקצוות.

משדרים BiDi (דו-כיווני).הם חריגים. אלה משתמשים בשני אורכי גל שונים על גדיל סיב אחד: אם קצה אחד משדר ב-1310nm ומקבל ב-1550nm, הקצה השני חייב לשדר ב-1550nm ולקבל ב-1310nm. יש להזמין ולפרוס מודולי BiDi כזוגות תואמים. טיפלנו במקרים של תמיכה שבהם לקוחות ערבבו את הזוגות, והתוצאה היא קישור שמסרב לעלות ללא הודעת שגיאה ברורה.

WDM (ריבוי חלוקת אורך גל)מאפשר מספר ערוצים על פני זוג סיבים בודד על ידי הקצאת לכל ערוץ אורך גל שונה.CWDMמשתמש במרווח ערוצים של 20 ננומטר עם 18 אורכי גל זמינים-מעשית עבור יישומי מטרו וקמפוס שבהם הסיבים מוגבלים.DWDMמשתמש במרווחים צפופים הרבה יותר (0.8 ננומטר או פחות) ותומך ב-40–96+ ערוצים, אך דורש לייזרים מיוצבים בטמפרטורה- ומשמש בעיקר ברשתות של ספקים.

עבור רוב הפריסות הארגוניות, מספיקה אופטיקה סטנדרטית של-אורך גל יחיד. WDM מוסיף עלות ומורכבות שהגיוניות רק כאשר אתה מוגבל-סיבים או שאתה צריך לצבור מספר נתיבי רוחב פס גבוהים-.

 

 

דירוג טמפרטורה

משדרים מסחריים סטנדרטיים פועלים מ-0 מעלות עד 70 מעלות טמפרטורת המארז. זה בסדר עבור-מרכזי נתונים וחדרי ציוד מבוקרים באקלים. דחף מחוץ לטווח הזה, ותראה ירידה בביצועים או כשל.

מודולים בדרגה-תעשייתית המדורגים ב-40 מעלות עד 85 מעלות עולים יותר אך נחוצים עבור ארונות חיצוניים, אתרי תאים, רצפות מפעל עם תנודות טמפרטורה, או כל מיקום ללא HVAC אמין.

ההשפעה התרמית על מקלטי משדר-מתועדת היטב: זרם סף הלייזר עולה עם הטמפרטורה, מה שגורם לסחיפה באורך הגל ולשינויי הספק. נתוני מהימנות בתעשייה מצביעים על כך שכל עלייה של 10 מעלות בטמפרטורת ההפעלה מכפילה בערך את קצב הפירוק של הרכיבים. מקלט משדר הפועל ב-70 מעלות יגיע לסוף-החיים- מהר יותר מאשר מקלט הפועל ב-60 מעלות, גם אם שניהם יישארו במפרטים המדורגים שלהם.

לפריסות של מרכזי נתונים, מודולים בדרגה מסחרית-מתאימים. עבור כל דבר מחוץ לסביבה מבוקרת, ציין טווח טמפרטורות תעשייתי וודא שהספק אכן בודק לפי המפרט הזה.

 

תאימות מתגים: The Hidden Gotcha

זה המקום שבו לקוחות רבים נתקלים בבעיות. ספקי מעבר מתכנתים מקלטי משדר עם קודי זיהוי שהציוד שלהם בודק לפני הפעלת יציאות. הכנס מודול ללא קוד הספק הצפוי, וייתכן שתראה הודעות אזהרה, פונקציונליות פגומה או נעילת יציאה מלאה בהתאם לפלטפורמה.

משדרים OEMמובטחות תואמות אך בדרך כלל מתומחרות גבוהות משמעותית מחלופות של-צד שלישי. עבור מודול 100G QSFP28, ראינו תמחור OEM בטווח של $800–2000 לעומת $200–400 עבור מודולי צד שלישי-שווים המקודדים לאותה פלטפורמה.

מודולים תואמים-של צד שלישיהשתמש באותה -חומרה סטנדרטית של MSA עם קידוד EEPROM ספציפי-לספק. המפתח הוא עבודה עם ספק שבעצם בודק מול דגם המתג הספציפי שלך וגרסת הקושחה. במתקן שלנו בשנג'ן, אנו מתחזקים מסדי נתונים של תאימות המכסים אלפי שילובי מתגים/קושחה ומודולים-מקדימים עם קודי הספק הנכונים לפני המשלוח.

מה לוודא לפני ההזמנה:

• דגם המתג המדויק שלך וגרסת הקושחה הנוכחית
• האם הספק בדק את השילוב הספציפי הזה
• מדיניות החזרה אם מודולים לא עובדים בסביבה שלך
• האם קידוד מחדש זמין אם תחליף פלטפורמה מאוחרת יותר

טעות נפוצה אחת: שימוש במודולים של-צד שלישי אינו מבטל את האחריות על המתג שלך. על פי חוק האחריות של Magnuson-Moss (בארה"ב) וחוקים דומים ברחבי העולם, יצרני ציוד מקורי לא יכולים לשלול כיסוי אחריות רק בגלל שאתה משתמש בחלקי -צד שלישי-הם יכולים לשלול כיסוי רק אם הם מוכיחים שרכיב הצד השלישי- גרם לכשל הספציפי.

 

DAC ו-AOC: כאשר אופטיקה אינה נחוצה

לא כל חיבור-במהירות גבוהה זקוק למקלטי משדר אופטיים. למרחקים קצרים,נחושת חיבור ישירה (DAC)וכבלים אופטיים פעילים (AOC)להציע חלופות.

כבלי DACהם נחושת twinax עם מחברים משולבים בשני הקצוות. העלות הנמוכה ביותר, זמן האחזור הנמוך ביותר, טווח הגעה מוגבל-בדרך כלל 1-5 מטרים בהתאם למהירות. הם אידיאליים לחיבורים- פנימיים שבהם המרחק הוא מינימלי ואתה רוצה את האחזור הטוב ביותר האפשרי. החיסרון הוא משקל ורדיוס עיקול; צרור של כבלי DAC נעשה כבד ומסורבל במהירות.

כבלי AOCהם כבלי סיבים אופטיים עם מודולי משדר מחוברים באופן קבוע. קל יותר מ-DAC באורכים שווים, עם טווח של עד 100 מטר עבור גרסאות מסוימות. הפשרה: לא ניתן לסיים-שדה. אם הכבל פגום, אתה מחליף את המכלול כולו במקום רק לסיים מחדש-.

מסגרת ההחלטה: DAC לכל דבר מתחת ל-3 מטר כאשר העלות והשהייה חשובות ביותר, AOC עבור ריצות של 3-30 מטר כאשר משקל הכבלים או הפרעות אלקטרומגנטיות מהווים דאגה, מקלטי משדר מסורתיים עם כבלי תיקון לכל דבר ארוך יותר או כאשר אתה צריך את הגמישות לשנות אורכי כבלים.

 

ניקיון מחברים

הנה משהו שלמדנו מטיפול בהחזרות וכרטיסי תמיכה: זיהום מחברים אחראי לחלק גדול ממה שמדווח כ"כשל במודול". נתוני שדה מפריסות של מרכזי נתונים בצפון אמריקה מצביעים על כך שמחברים מלוכלכים או פגומים גורמים לרוב בעיות הקישור האופטי-עם זאת, המודולים עצמם נבדקים בסדר גמור כשאנחנו מקבלים אותם בחזרה.

חלקיק אבק בקוטר של כמה מיקרונים בלבד-בלתי נראה לעין בלתי מזוינת-יכול לחסום חלק ניכר מהאות האופטי. התוצאה היא שגיאות לסירוגין ולא כישלון מוחלט, מה שהופך אותה לסוג הבעיה הקשה ביותר לאבחון.

פרוטוקול מניעה:

• בדוק מחברים עם מיקרוסקופ סיבים (מינימום הגדלה פי 200) לפני כל החדרה
• נקה עם -מגבונים ללא מוך ואיזופרופנול-אופטי אם נראה זיהום
• השתמש בחומרי ניקוי קלטות עבור יציאות מודול פנימיות
• שמור את מכסי האבק במקומם עד לרגע החיבור
• לעולם אל תשתמש באוויר דחוס-הוא יכול לפוצץ חלקיקים לתוך המחבר במקום להתרחק ממנו

אנו כוללים היקפי בדיקת סיבים בערכת הפריסה המומלצת שלנו בדיוק מהסיבה הזו. מיקרוסקופ של 400 דולר מונע מאלפי החלפות מודולים מיותרות וזמן פתרון בעיות.

 

 

הגנת ESD: שווה לקחת ברצינות

פריקה אלקטרוסטטית לא תמיד גורמת לכשל מיידי. לעתים קרובות יותר, הוא יוצר נזק סמוי שמחליש רכיבים וגורם לכשל חודשים מאוחר יותר-שאי אפשר לאתר אותו לטעות הטיפול המקורית.

נתוני התעשייה מצביעים על כך ש-ESD אחראי ל-12-15% מהחזרות שדות מקלט-משדר כאשר לא מקפידים על פרוטוקולים מתאימים. יישום נהלי ESD נכונים-רצועות שורש כף היד המוארקות לשלדת הציוד, שקיות אנטי-סטטיות עד להתקנה, הימנעות מתנאי-לחות נמוכים-מורידה את המספר הזה מתחת ל-2%.

הרכיבים הפגיעים הם דיודות הלייזר, גלאי הצילום ומעגלי הגנת הקלט על ICs של מנהל ההתקן. אף אחד מהם לא סובל פריקה סטטית היטב, ולעתים קרובות הנזק אינו נראה עד שהמודול נכשל בייצור שבועות או חודשים לאחר מכן.

 

 

שאלות נפוצות

 

 

רשימת הבחירה

לפני ביצוע הזמנה, אשר את ששת הפרמטרים הבאים:

• גורם צורהמתאים ליציאות המתג שלך (SFP+, SFP28, QSFP28, QSFP-DD, OSFP)
• מְהִירוּתתואם את יכולת היציאה ודרישות הרשת
• מֶרְחָקמכוסה בשוליים (אל תפרט עד קצה הטווח המדורג)
• סוג סיביםמתאים למפעל קיים (מולטימוד לעומת מצב-יחיד)
• אֹרֶך גַלמתאים לסוג סיבים (850nm עבור multimode, 1310nm/1550nm עבור-מצב יחיד)
• תאימות מתגיםמאומת עבור הדגם והקושחה הספציפיים שלך

השג את אלה כמו שצריך, והפריסה פשוטה. תפספס כל אחד מהם, ואתה מסתכל על החזרות, הזמנות מחדש ועיכובים בפרויקט.

אם אתה זקוק לעזרה בציון מודולים עבור פריסה,שלח לנו את רשימת היציאות שלךעם דגמי מתג, מרחקים וסוגי סיבים. הצוות הטכני שלנו ירכיב המלצה על סמך נתוני הבדיקות ומסד הנתונים התאימות שלנו.