Описание SFP 1000BASE-LX/LH: расстояние, характеристики, совместимость и руководство по покупке

Подключите два сетевых коммутатора в кампусе или между зданиями, и компонентом, который сделает это возможным, скорее всего, будет модуль SFP 1000BASE-LX/LH. Этот компактный оптоволоконный трансивер обеспечивает предсказуемые соединения со скоростью 1 Гбит/с на расстояниях, недоступных для медных кабелей, и остается выбором по умолчанию для Gigabit Ethernet большой дальности, поскольку он прост, стандартизирован и широко поддерживается. Проще говоря, 1000BASE-LX/LH SFP — это модуль с возможностью горячей замены, который передает данные со скоростью 1 Гбит/с на длине волны 1310 нм по дуплексной оптоволоконной паре, достигая расстояния до 10 км по одномодовому оптоволокну и до 20 км в версиях для дальней связи.

В этой статье объясняется, что на самом деле означает это обозначение, как эти модули ведут себя с разными типами волокон, что следует проверить перед их покупкой и как спланировать среду электропитания вокруг них, чтобы связь оставалась работоспособной.

Что означает 1000BASE-LX/LH

Обозначение взято из IEEE 802.3z, спецификации, которая в 1998 году привела Gigabit Ethernet к оптоволокну. «1000» — это скорость передачи данных в мегабитах в секунду, «BASE» означает передачу сигналов в основной полосе частот, а «LX» обозначает длинноволновую оптику, работающую на длине волны 1310 нм. Суффикс «LH», сокращение от «длинная связь», является расширением поставщика, а не отдельным пунктом IEEE; он увеличивает дальность действия с 10 до 20 км по одномодовому оптоволокну. Большинство модулей, продаваемых сегодня, имеют обе маркировки и поставляются в одном корпусе.

Форм-фактор представляет собой подключаемый модуль небольшого форм-фактора, обычно называемый SFP. Он поддерживает горячую замену, работает от источника питания 3,3 В и имеет дуплексный оптический интерфейс LC. Поскольку оптика находится в модуле, а не на материнской плате коммутатора, один и тот же порт коммутатора может обрабатывать как короткое многомодовое соединение, так и длинное одномодовое соединение, просто заменяя модуль.

1000BASE-LX против 1000BASE-LH

Эти две этикетки описывают разные гарантии дальности действия, даже если они напечатаны на одном и том же трансивере. IEEE 802.3z определяет 1000BASE-LX с максимальной длиной 10 км по одномодовому оптоволокну. Расширение LH, предусмотренное испытаниями производителя, а не документом IEEE, гарантирует еще 10 км. Таким образом, модуль с маркировкой LX/LH покрывает пролеты длиной 10 и 20 км, а также более короткие, что делает его безопасным по умолчанию практически для любого одномодового гигабитного канала.

Многомодовое поведение идентично под обеими метками. Спецификация LX допускает длину 550 м по многомодовому оптоволокну 50/125 мкм и 62,5/125 мкм в зависимости от модальной полосы пропускания установленного кабеля. Для использования устаревшего оптоволокна FDDI 62,5/125 мкм для достижения полных 550 м требуется патч-корд с согласованием мод; шнур направляет свет немного не по центру в многомодовый сердечник, чтобы избежать задержки дифференциального режима.

• 10 км по одномодовому оптоволокну, гарантировано спецификацией LX.
• 20 км по одномодовому оптоволокну, гарантия для модулей LX/LH.
• 550 м по современному многомодовому оптоволокну 50/125 мкм, гарантировано спецификацией LX.
• Длина кабеля составляет 550 м по устаревшему оптоволоконному кабелю FDDI 62,5/125 мкм с помощью патч-корда с согласованием мод.

Совместимость и риски при покупке

Модуль SFP — небольшая покупка по сравнению с коммутатором, к которому он подключается, но неосторожный выбор может вывести из строя целое соединение. Три фактора совместимости вызывают большинство проблем на местах.

Соответствие MSA и проверка поставщиков

Конструкция SFP соответствует соглашению с несколькими поставщиками (MSA) между оригинальными производителями модулей. MSA-совместимый модуль подходит к любому корпусу и потребляет правильное напряжение 3,3 В, но память управления внутри него все равно может вызывать проблемы: некоторые операционные системы коммутаторов проверяют код поставщика и отказываются включать порт, если этот код не соответствует ожидаемому списку. Прежде чем покупать оптом, убедитесь, что ваша модель коммутатора поддерживает рассматриваемый вами модуль, или выберите модули, которые ваш поставщик коммутатора указывает как проверенные.

Цифровая диагностика Мониторинг

Большинство современных модулей LX/LH поддерживают цифровой диагностический мониторинг, сокращенно DDM или DOM, который сообщает внутреннюю температуру, напряжение питания, мощность передачи и получения энергии в режиме реального времени через интерфейс управления коммутатором. Эта телеметрия позволяет наблюдать за ухудшением качества связи по мере накопления в разъемах пыли или старения лазера. Если ваша платформа мониторинга зависит от этих данных, убедитесь, что модуль поддерживает DDM и что коммутатор предоставляет значения вашему программному обеспечению управления.

Температурный рейтинг

Модули коммерческого класса обычно рассчитаны на температуру от 0 до 70 градусов Цельсия, что подходит для кондиционируемого серверного помещения, но не для неотапливаемых шкафов и наружных шкафов, в которых расположено множество каналов LX/LH. Модули для промышленных температур расширяют диапазон примерно до -40–85 градусов Цельсия и используют более надежные лазерные драйверы и корпуса. Если модуль будет подвергаться морозу, прямому солнцу или нагреву корпуса, выберите промышленную версию, даже если она будет стоить немного дороже.

Планирование электропитания и физической среды

Длинная оптоволоконная линия выходит из строя гораздо чаще из-за потери мощности оборудования на одном конце, чем из-за отказа лазера. Когда коммутаторы, медиаконвертеры и маршрутизаторы располагаются в телекоммуникационных шкафах, серверных, придорожных шкафах или временных офисах, силовая цепь заслуживает такого же внимания, как и оптический бюджет. Защита от перегрузки не позволяет неисправному устройству отключить цепь, а переключатель четкого сброса сокращает время восстановления. Для стойки с сетевым оборудованием удлинитель с защитой от перегрузки является практической первой линией защиты.

XWL-S14B6 Удлинитель европейского стандарта на 6 розеток с защитой от перегрузки Этот удлинитель с шестью розетками и защитой от перегрузки подходит для сетевого оборудования в стойках или временных объектах, имеет номинал 16 А и прочный корпус ПК, обеспечивающий безопасное питание коммутаторов и медиаконвертеров. Посмотреть продукт →

Внешние и временные ссылки добавляют еще один уровень. Для обследований объектов, строительных проектов и сетей проведения мероприятий часто требуется оптоволоконное соединение со скоростью 1 Гбит/с, ведущее к месту, где отсутствует постоянная сетевая проводка. Само волокно не несет энергии, но медиаконвертер или небольшой коммутатор на дальнем конце все еще нуждается в безопасном питании. Кабельная катушка, предназначенная для использования внутри и снаружи помещений, обеспечивает питание оборудования от сети, одновременно защищая кабель от механических повреждений и сохраняя его свернутым для быстрого восстановления. Поскольку длина и емкость кабеля катушки определяют, получает ли оборудование на дальнем конце достаточное напряжение, проверьте, как определить подходящую длину кабеля и емкость для кабельной катушки, прежде чем выбирать конкретную модель.

Кабельная катушка европейского стандарта для использования внутри и вне помещений с 10-метровым шнуром и переключателем перегрузки Для удаленного оптоволоконного оборудования без постоянной проводки эта 10-метровая кабельная катушка обеспечивает безопасное питание от сети вне помещения, имеет защиту от перегрузки, нескользящую ручку и простую намотку для быстрой установки. Посмотреть продукт →

Мониторинг должен выходить за рамки оптического сигнала. Когда удаленный переключатель перестает реагировать, потеря света говорит только о том, что что-то вышло из строя; здесь не указано, является ли причиной поломка оптоволокна, неисправный модуль или сработавший прерыватель. Блоки распределения питания с функциями самодиагностики могут автоматически обнаруживать и сообщать информацию о неисправностях, эта возможность была изучена в нашем анализе функций самодиагностики удлинителя питания. Эта телеметрия в сочетании с собственными данными DDM трансивера превращает слепую оптоволоконную линию в наблюдаемую систему.

Практический контрольный список покупок

Просмотрите этот список при сравнении модулей 1000BASE-LX/LH, и установленный вами модуль с гораздо большей вероятностью заработает с первой попытки.

1. Измерьте реальную длину оптоволокна и посчитайте каждую патч-панель на пути. Пролет около 10 км требует досягаемости LX/LH; для пролета менее 550 м по многомодовому волокну не требуется ничего, кроме того же модуля с правильным волокном.
2. Подтвердите тип волокна и разъем на обоих концах. В одномодовых каналах используется волокно диаметром 9/125 мкм; многомодовые каналы используют 50/125 мкм или 62,5/125 мкм. Содержите торцы LC в чистоте, поскольку загрязненный разъем является наиболее распространенной причиной высоких вносимых потерь в новых установках.
3. Убедитесь, что модуль проверен для вашей марки и модели коммутатора. Этот единственный шаг устраняет большинство проблем совместимости в полевых условиях.
4. Решите, нужна ли вам телеметрия DDM/DOM. Если ваша команда полагается на мониторинг, не покупайте модули, в которых отсутствует цифровая диагностика, только для того, чтобы сэкономить небольшую сумму денег.
5. Выбирайте температурный класс в соответствии с вольером, а не офисом. Неотапливаемые уличные шкафы и промышленные шкафы должны иметь температуру от -40 до 85 градусов Цельсия.
6. Купите хотя бы один запасной модуль для каждого критического канала и протестируйте запасной модуль перед его хранением. Запасная часть должна иметь ту же версию прошивки, что и установленные устройства, чтобы последующая замена не преподнесла нового сюрприза.

Заключительные рекомендации

1000BASE-LX/LH остается актуальным на протяжении двух десятилетий, поскольку решает проблему расстояния без использования экзотического оборудования. Один тип модуля покрывает одномодовые пролеты длиной 10 и 20 км, работает по многомодовому оптоволокну длиной до 550 м с правильным патч-кордом и подходит к любой стандартной клетке SFP. Возникающие сбои редко бывают оптическими; они возникают из-за несовместимых кодов модулей, несоблюдения номинальных температур и проблем с питанием на удаленном конце.

Рассматривайте электроснабжение как часть конструкции линии связи. В небольших аппаратных и удаленных шкафах, где пространство в стойке ограничено, компактного удлинителя с четырьмя розетками и защитой от перегрузки обычно достаточно для коммутатора, медиаконвертера и небольшого прибора, и он обеспечивает порядок установки.

XWL-S14B4 Удлинитель европейского стандарта на 4 розетки с защитой от перегрузки Компактная линейка с четырьмя розетками, защитой от перегрузки и огнестойким корпусом ПК V0, идеально подходящая для небольших аппаратных, где коммутатору, преобразователю и небольшому прибору требуется аккуратное и безопасное питание. Посмотреть продукт →

Поддерживайте дисциплину на физическом уровне: маркируйте оба конца оптоволокна, записывайте показания оптической мощности, полученные во время ввода в эксплуатацию, и храните запасные патч-корды. Канал 1000BASE-LX/LH является одним из наиболее надежных компонентов в сети, если он правильно указан, правильно установлен и подключен к питанию.