Los transceptores SFP monomodo funcionan de largo alcance

 

Si alguna vez ha intentado instalar fibra a través de un campus o entre edificios separados por unos pocos kilómetros, ya sabe que el modo multimodo no es suficiente. La señal simplemente se desmorona. Ahí es donde el modo únicoTransceptores SFPentre-y, sinceramente, una vez que comprenda por qué funcionan de la forma en que lo hacen, cambiará por completo su forma de pensar sobre la infraestructura de red.

 

 

Por qué el modo único va más allá (la versión corta)

 

El núcleo es diminuto. Realmente pequeño-alrededor de 9 micrones. Compare eso con los 50 o 62,5 micrones del multimodo y comenzará a ver la imagen.

Lo que sucede con ese núcleo más pequeño es que la luz básicamente viaja en un solo camino. Un modo. Sin rebotes, sin dispersión modal que devore su señal a lo largo de la distancia. Un láser de 1310 nm dispara directamente y mantiene su integridad durante 10, 20 e incluso 80 kilómetros, dependiendo de quétransceptorestás trabajando con.

¿Multimodo? Genial para la sala de servidores. Terrible para cualquier cosa que supere los 500 metros aproximadamente.

 

La cuestión de la longitud de onda

 

Aquí es donde se pone interesante. Los módulos SFP monomodo normalmente funcionan a 1310 nm o 1550 nm. Ambos son infrarrojos-invisibles para los ojos humanos, obviamente-pero se comportan de manera diferente en el cristal.

1310nmse encuentra en lo que se llama la banda O-. La dispersión cromática es casi nula en esta longitud de onda, lo que suena a lenguaje de marketing hasta que te das cuenta de que significa que los pulsos de tu señal no se dispersan ni se desdibujan con la distancia. ¿La compensación? Atenuación ligeramente mayor en comparación con 1550 nm. Estás viendo aproximadamente 0,35 dB por kilómetro de pérdida.

1550 nmreduce esa cifra de pérdida a alrededor de 0,2 dB/km. Menos pérdida de energía significa que puedes llegar más lejos-estamos hablando de 40 km, 80 km e incluso 120 km con el equipo adecuado. El problema es que necesita láseres mejores (léase: más caros). Un láser EML para aplicaciones de alcance extendido no es barato.

La mayoría de los ingenieros de redes con los que he hablado utilizan por defecto 1310 nm para cualquier valor inferior a 10 km. Tiene sentido económicamente. Más allá de eso, 1550 nm comienza a justificar su costo.

 

LR, ER, ZR-¿Qué significan realmente?

 

La sopa de letras de las designaciones SFP hace tropezar a la gente constantemente. Aquí está el desglose sin complicaciones:

LR (largo alcance):10 kilómetros en fibra monomodo. Este es tu caballo de batalla para conexiones entre-edificios, conexiones de metro y ese tipo de cosas. Normalmente utiliza 1310 nm. Todos los principales proveedores-Cisco, Juniper, HP y los terceros-fabricantes-fabrican estos productos.

ER (alcance extendido):Empuja a 40 kilómetros. Salta a una longitud de onda de 1550 nm y utiliza láseres modulados externamente en lugar de láseres modulados directamente. El aumento de precios es notable.

ZR (muy largo alcance):80 kilómetros. Misma longitud de onda de 1550 nm pero con tolerancias más estrictas y mejores receptores. En realidad, no es un estándar IEEE, curiosamente-es una convención de la industria. Aún así, la compatibilidad es sólida entre proveedores si se ciñe a los módulos compatibles con MSA-.

También hay EZR para 120 km y más, pero en ese punto normalmente nos fijamos en sistemas DWDM y amplificadores ópticos. Juego de pelota completamente diferente.

 

Notas de instalación del mundo real-

 

Bien, entonces tienes tus módulos 10G LR SFP+ y algunos kilómetros de fibra monomodo para ejecutar. Pocas cosas que nadie te dice de antemano:

La distancia mínima del cable es importante. Parece contradictorio-¿por qué habría unamínimo? Pero si el tramo de fibra es demasiado corto (menos de 2 metros), la señal recibida podría sobrecargar el detector. Algunas instalaciones necesitan atenuadores en línea cuando se conectan equipos en el mismo rack mediante modo único. He visto a técnicos pasar horas solucionando problemas de transceptores "malos" que estaban bien-simplemente demasiada energía llegaba al receptor.

Limpia tus conectores. Siempre. A una mota de polvo en un casquillo LC no le importa que hayas gastado $300 en un transceptor. La señal se degrada igual. Las toallitas IPA y los visores de inspección no son opcionales.

Además-y esto me quemó una vez-no mezcles conectores APC y UPC. El pulido en ángulo de los conectores APC refleja la luz de forma diferente. Al acoplarlos con UPC se crea un espacio de aire que reduce inmediatamente su presupuesto de energía. La codificación de colores existe por una razón (verde para APC, azul para UPC), pero en salas de servidores con poca luz ocurren errores.

 

 

Diagnóstico digital: realmente útil

 

Los módulos SFP modernos admiten algo llamado DDM o DOM (Monitoreo de diagnóstico digital). El propio transceptor informa la temperatura, el voltaje de suministro, la corriente de polarización del láser, la potencia de transmisión y la potencia de recepción en tiempo-real.

No sólo es agradable-tener- esto. Cuando un enlace comienza a funcionar de manera inestable, las lecturas de DOM le indican si se trata de un láser moribundo, un conector sucio o un problema de fibra en algún lugar del camino. ¿La potencia de transmisión disminuye con el tiempo? Degradación del láser. ¿Recibes que la energía cae repentinamente? Probablemente alguien torció la fibra que pasaba cables nuevos a través de un conducto.

El estándar SFF-8472 define cómo funciona esto. La mayoría de los conmutadores administrados pueden sondear estos valores a través de SNMP o su CLI. Si su pila de monitoreo no recopila métricas DOM, está volando a ciegas en cuanto a la salud óptica.

 

Bloqueo de proveedor-(o no)

 

Cisco vende SFP que solo funcionan en equipos Cisco. Lo mismo ocurre con Juniper y HP. Los módulos comprueban la codificación específica del proveedor-cuando se insertan.

Pero aquí está la cuestión: la tecnología subyacente está estandarizada a través del Acuerdo de Fuentes Múltiples (MSA). Los fabricantes externos- crean módulos con las mismas especificaciones y luego los programan con los códigos de proveedor adecuados. Lantronix, por ejemplo, vende módulos codificados para compatibilidad con Cisco, Juniper y HP.

¿El uso de ópticas-de terceros anula su contrato de soporte? Técnicamente, algunos proveedores afirman que sí. Prácticamente, nunca he visto a nadie a quien se le haya negado soporte porque usaban transceptores compatibles. Su kilometraje puede variar. Pero la diferencia de costo-a menudo un 70-80% más barato que el OEM hace que valga la pena considerarlo.

Solo asegúrese de que todo lo que compre cumpla con MSA-. Los módulos sin nombre de proveedores aleatorios han causado dolores de cabeza que van desde menores (lecturas DOM incorrectas) hasta graves (fallas completas de enlaces bajo carga).

 

Las clasificaciones de temperatura importan más de lo que cree

 

Los transceptores comerciales estándar funcionan desde 0 grados hasta 70 grados. Eso está bien para los centros de datos con clima-controlado.

Los transceptores industriales o reforzados amplían ese rango de -40 grados a 85 grados. Si su equipo se encuentra en un recinto al aire libre, en el piso de una fábrica o en cualquier lugar sin HVAC confiable, estos no son opcionales. La prima de precio es real-a veces un 50% más, pero también lo es el costo de las visitas al sitio para reemplazar los módulos que murieron en una ola de calor.

Transition Networks y Lantronix ofrecen transceptores monomodo-con clasificación industrial. Por lo demás, las especificaciones parecen idénticas a las variantes comerciales; en realidad se trata de seleccionar componentes y probarlos a temperaturas extremas.

 

Referencia rápida de especificaciones

 

No pretendo que esto sea exhaustivo, pero como referencia rápida sobre los módulos monomodo 10G comunes:

Tipo	Longitud de onda	Distancia	Fibra	Uso típico
10GBASE-LR	1310nm	10 kilómetros	SMF de 9/125μm	campus, metro
10GBASE-ER	1550 nm	40km	SMF de 9/125μm	Metro, regional
10GBASE-ZR	1550 nm	80 kilómetros	SMF de 9/125μm	Largo-recorrido

Todos utilizan conectores LC dúplex. Todos requieren fibra monomodo-no intentes conectarlos con cables multimodo de color naranja.

 

 

Unas palabras sobre los transceptores BiDi

 

Los SFP bidireccionales (BiDi o WDM) utilizan un solo hilo de fibra en lugar de un par. Transmiten en una longitud de onda y reciben en otra-comúnmente combinaciones de 1310 nm/1490 nm o 1270 nm/1330 nm. Un multiplexor en el propio transceptor se encarga de la división.

Reduce a la mitad tu cantidad de fibra. Duplica aproximadamente el costo por transceptor. Si tiene sentido depende de si tienes restricciones de fibra-o de presupuesto-. En implementaciones abandonadas con tendidos de un solo-hilo existente, BiDi es a veces la única opción que no implica tirar de cable nuevo.

 

Pensamientos finales

 

Los transceptores SFP monomodo no son complicados una vez que se comprende la física subyacente. Núcleo pequeño, trayectoria de luz única, longitudes de onda infrarrojas elegidas específicamente para las características de atenuación de la fibra de vidrio. El resto son sólo variaciones de ingeniería en torno a esos fundamentos.

Para la mayoría de las implementaciones empresariales, 10GBASE-LR maneja perfectamente bien los requisitos de distancia. Las redes metropolitanas y regionales ingresan al territorio ER y ZR. Y si alguien te pide que recorras 120 kilómetros... bueno, querrás empezar a investigar sobre equipos DWDM y amplificación óptica, porque has superado lo que razonablemente puede hacer un solo transceptor.

Obtenga los conceptos básicos correctos-conectores limpios, tipo de fibra adecuado, temperatura-módulos apropiados-y estas cosas simplemente funcionan. A veces durante una década seguida sin tocarlos.

Lo cual, sinceramente, es exactamente lo que debería hacer una buena infraestructura de red.