Distâncias e tipos de fibra compatíveis com 10GBASE SFP+

 

A história da SR (e por que OM3/OM4 realmente importa)

 

Todo mundo começa com10GBASE-SR. É barato, funciona e os VCSELs de 850 nm existem desde sempre. Mas é aqui que as coisas ficam interessantes-e onde tenho visto inúmeros erros de implantação.

As classificações de distância que você vê nas folhas de dados assumem condições perfeitas . 300 metros no OM3, 400 metros no OM4. Claro. Mas esses números vêm de ambientes de laboratório controlados com fibra nova e conectores limpos. Mundo real? Você está lidando com painéis de conexão que não são limpos desde 2015, violações de raio de curvatura escondidas em bandejas de cabos e aquela emenda que alguém fez às 2 da manhã durante uma janela de manutenção.

A propósito, OM1 e OM2 ainda estão por aí. Prédios de campus legados, data centers mais antigos que nunca foram reconectados. No OM1 (núcleo de 62,5 μm), você está olhando talvez 33 metros. OM2 leva você a 82 metros. Não é ótimo. A largura de banda modal simplesmente não existe - 500 MHz·km para OM2 versus 2.000 MHz·km para OM3. A diferença é enormemente importante nas velocidades de 10G, onde a dispersão modal se torna o fator limitante em vez da atenuação.

 

LR e a transição de{0}modo único

10GBASE-LR opera a 1310 nm em fibra-de modo único. Dez quilômetros. Essa é a especificação. Na prática, com boa fibra e planejamento adequado de orçamento de link, algumas implantações vão além.-Eu pessoalmente validei links de 12 a 13 km com margem adequada, embora isso anule o território de garantia e não seja algo que você documentaria oficialmente.

A transição do modo multimodo para o modo-único representa mais do que apenas uma atualização à distância. Você está passando de núcleos de 50μm ou 62,5μm para 9μm. As tolerâncias de alinhamento durante a terminação tornam-se muito mais críticas. Conectores são mais importantes. O tipo de polimento é importante-PC, UPC e APC se comportam de maneira diferente. Para aplicações LR, normalmente você deseja conectores UPC; o polimento plano funciona bem em 1310 nm, onde a-reflexão não é tão catastrófica quanto em 1550 nm.

O que ninguém lhe conta: a fibra em si é, na verdade, mais barata por metro para modo-único. A disparidade de custos vem inteiramente do equipamento de terminação e dos próprios transceptores. Um módulo SR custa talvez US$ 30-50 de fornecedores terceirizados confiáveis. LR? O triplo disso, no mínimo.

 

ER e ZR: quando a distância fica séria

40 quilômetros para 10GBASE-ER. 80+ quilômetros para ZR. Estas são ópticas de 1550 nm e são uma fera totalmente diferente.

Os orçamentos de energia são substanciais-O ER normalmente especifica +4 dBm de potência de lançamento com sensibilidade do receptor em torno de -15,8 dBm, proporcionando aproximadamente 20dB para trabalhar. A ZR vai ainda mais longe com lasers-de maior potência e receptores APD mais sensíveis. Mas o orçamento de energia por si só não conta toda a história. Nessas distâncias, a dispersão cromática se acumula. A janela de 1550 nm fica exatamente onde a fibra com dispersão deslocada deveria resolver tudo (não resolveu, mas isso é um discurso diferente sobre o G.653 e por que ele está basicamente obsoleto agora para DWDM).

O modo-único G.652 padrão tem dispersão cromática em torno de 17 ps/(nm·km) a 1550 nm. Mais de 80 quilômetros, isso soma. A óptica ZR inclui compensação de dispersão eletrônica para lidar com isso, o que é parte da razão pela qual custam tanto.

Honestamente? Se você está observando distâncias ZR, provavelmente deveria avaliar óptica coerente ou soluções DWDM de qualquer maneira. O preço premium do ZR diminuiu em relação ao nível-de entrada coerente nos últimos anos.

 

LRM: O Padrão Esquecido

10GBASE-LRM existe. 220 metros em multimodo legado usando 1310nm. Ele foi projetado para instalações de-grau FDDI-edifícios mais antigos com fibra OM1 que não podem ser substituídos economicamente.

Estou mencionando isso para completar. Em 15 anos de engenharia de rede, implantei o LRM exatamente duas vezes. Ambas as vezes em prédios universitários da década de 1980, onde os conduítes tornavam a extração de novas fibras proibitivamente cara. A tecnologia funciona por meio de compensação de dispersão eletrônica no caminho de recepção, essencialmente limpando a bagunça modal que a transmissão de 1310 nm cria na fibra multimodo.

Se você tiver escolha, não use o LRM. Basta fazer um orçamento para reposição de fibra.

 

Orçamento de link: a matemática que ninguém quer fazer

Aqui está uma fórmula rápida de verificação da realidade:

Margem disponível=Potência Tx − Sensibilidade Rx − atenuação da fibra − perdas no conector − perdas na emenda − margem de segurança

 

Para uma implantação típica de LR acima de 8 km com quatro pares de conectores acoplados:

 

 

O valor de 0,35 dB/km é conservador para a fibra OS2 moderna em 1310nm. Alguns instaladores citam 0,4 dB/km para preencher seus números. A fibra G.652.D normalmente mede cerca de 0,32-0,34 dB/km quando nova.

Em 1550 nm (território ER/ZR), a atenuação cai para aproximadamente 0,22 dB/km. É por isso que alcances mais longos são possíveis, apesar dos desafios de dispersão.

 

 

Referência rápida (porque às vezes você só precisa dos números)

 

 

Compatibilidade e questões-de terceiros

Todos os principais fornecedores de switching-Cisco, Juniper, Arista, HPE-implementam alguma forma de autenticação de transceptor. O da Cisco é o mais agressivo; certas versões do IOS se recusarão abertamente a ativar portas com óptica não compatível com-TAA-. Juniper tende a registrar avisos, mas funciona. Arista é geralmente permissiva.

Óticas-de terceiros funcionam bem na maioria dos casos. Empresas como Finisar (agora II{2}}VI), Lumentum e vários fabricantes-de marca branca produzem o mesmo silício que acaba em módulos OEM. O prêmio que você paga pela óptica da marca Cisco-é principalmente o logotipo e a garantia de suporte.

Dito isso,-e isso é importante para implantações empresariais-que usam óptica de{2}}terceiros normalmente anula o suporte do fornecedor para problemas no-nível do link. Se você abrir um caso TAC de perda de pacotes e eles descobrirem que você está executando transceptores FS.COM, a conversa se tornará difícil.

O DDM (Digital Diagnostic Monitoring) fornece telemetria-em tempo real, independentemente do fornecedor. Temperatura, potência Tx, potência Rx, corrente de polarização, tensão. Todo SFP+ moderno oferece suporte de acordo com SFF-8472. Use-o. Os dados informam quando as coisas estão se degradando antes de falharem.

 

BiDi, CWDM e outras variantes

Vale ressaltar: nem todos os módulos 10G SFP+ são simples ponto-a{3}}ponto. Os transceptores BiDi usam WDM em um único fio de fibra-normalmente pares de 1270 nm/1330 nm para aplicações BiDi-LR de 10 km. Reduz pela metade sua contagem de fibras. Útil quando você está com pouca fibra escura no conduíte existente.

Os módulos CWDM e DWDM SFP+ multiplexam vários canais 10G em um par de fibra. CWDM usa espaçamento de 20 nm (praticamente até 18 canais), DWDM usa espaçamento de 0,8 nm (80+ canais). Eles não substituem seu módulo LR padrão;-são decisões em nível de sistema-que envolvem equipamentos mux/demux, planejamento de comprimento de onda e, geralmente, uma conversa com o fornecedor.

 

Pensamento final

As especificações existem por uma razão, mas as redes de fibra permanecem teimosamente físicas. A poeira em uma face final adiciona 0,5dB. Um raio de curvatura de 15 mm (especificação diz 30 mm) apresenta macro-perda de curvatura que você não encontrará em nenhuma folha de dados. Essa emenda de fusão feita em campo nunca corresponde às tranças de fábrica.

Teste tudo. Não confie em nada. Mantenha seu kit de limpeza abastecido.