1000BASE-LX SFP: odległość, światłowód i zgodność

The1000BASE-LX SFPto optyczny transceiver 1 Gigabit Ethernet zbudowany głównie dla światłowodu jednomodowego. Nadaje o godz1310 nm, a norma IEEE określa ją dla łączy o długości do 5 km na włóknie jedno-modowym, podczas gdy większość dostawców sprzedaje rozszerzoną wersję „LX/LH” o parametrach10 km. Może również działać po światłowodzie wielomodowym, ale tylko na krótszych dystansach i zwykle z kablem krosowym kondycjonującym tryb, dlatego tryb wielomodowy należy traktować jako przypadek warunkowy, a nie projekt domyślny.

Inżynierowie sięgają po 1000BASE-LX, gdy potrzebują niezawodnego łącza 1G między budynkami, kampusami i sieciami dostępowymi bez konieczności przenoszenia całej sieci do 10G. W tym przewodniku opisano zasięg, jakiego można realistycznie oczekiwać, jakie typy włókien faktycznie działają, porównanie LX z 1000BASE-SX, kontrole zgodności przełącznika-, które decydują o tym, czy moduł w ogóle zostanie podłączony (prędkość portu, kod dostawcy, pamięć EEPROM, oprogramowanie sprzętowe, DOM) oraz sposoby rozwiązywania problemów z niedziałającym łączem.

Szybkie fakty dotyczące 1000BASE-LX SFP

Co to jest moduł SFP 1000BASE-LX?

1000BASE-LX SFP to niewielki-wtykany moduł optyczny do 1 Gigabit Ethernet przez światłowód. Nazwa dzieli się na trzy części:1000BAZto Gigabit Ethernet o przepustowości 1 Gb/s,LXoznacza długą długość fali (1310 nm), orazSFPto kompaktowy format transceivera z możliwością wymiany podczas pracy-, stosowany w przełącznikach, routerach i konwerterach mediów.

W działaniu jest to proste. Przełącznik wysyła sygnał elektryczny o szybkości 1 Gb/s do klatki SFP; moduł przetwarza go na sygnał optyczny o długości fali 1310 nm; światło przemieszcza się wzdłuż światłowodu; a moduł odbiorczy zamienia go z powrotem w elektryczny sygnał Ethernet. Dzieje się to w obu kierunkach jednocześnie, zapewniając pełny-dupleksowy Gigabit Ethernet. Długość fali 1310 nm sprawia, że ​​LX nadaje się do dłuższych zakresów pojedynczego-modu, gdzie optyka o krótszej-fali 850 nm, np.1000BASE-SX SFPnie są. StandardModuł 1000BASE-LX/LH SFPwykorzystuje złącze typu duplex LC i w większości modeli obsługuje diagnostykę cyfrową.

Notatka terenowa:najczęstszą przyczyną awarii łącza LX na miejscu jest rzadko niedopasowanie długości fal. Zwykle jest to odwrócona żyła TX/RX, kodowanie dostawcy odmawia przełącznikowi lub brudna powierzchnia końcowa LC.- Zanim zaczniesz podejrzewać sam moduł, umieść te trzy na górze listy kontrolnej.

Odległość 1000BASE-LX: co właściwie oznaczają 5 km i 10 km

Standardowy wariant 5 km i 10 km LX/LH

Tutaj zaczyna się wiele zamieszania. TheStandard IEEE 802.3definiuje 1000BASE-LX na dystansie do 5 km w przypadku światłowodu jedno-modowego i do 550 m w przypadku światłowodu wielomodowego (z kablem krosowym kondycjonującym tryb). W praktyce prawie każdy sprzedawca oferuje rozszerzoną wersję „LX/LH” o przepustowości 10 km na włóknie jednomodowym-, czyli liczbę 10 km widniejącą w arkuszach danych i nazwach produktów. Zatem gdy ktoś mówi „1000BASE-LX zapewnia zasięg 10 km”, zwykle ma na myśli produkt LX/LH, a nie standard podstawowy. W przypadku planowania zakupów i połączeń traktuj 10 km jako specyfikację dostawcy do potwierdzenia w arkuszu danych, a nie gwarancję wbudowaną w normę.

Używaj światłowodu jednomodowego dla LX, gdy długość trasy wynosi od setek metrów do kilku kilometrów, gdy przechodzisz między budynkami, gdy OS1 lub OS2 jest już zainstalowany i gdy możesz później zaktualizować tę samą ścieżkę do optyki o wyższej-szybkości. W przypadku większości-łączy długodystansowych 1G najbardziej przewidywalną opcją jest tryb LX jednomodowy.

Budżet mocy optycznej: dlaczego 10 km to nie „żadne” 10 km

Moduł o zasięgu 10 km osiągnie dystans 10 km tylko wtedy, gdy łącze nie przekroczy budżetu mocy optycznej. Budżet to różnica między minimalną mocą nadawczą modułu a jego-najgorszą czułością odbioru. Wszystko na ścieżce ma na to wpływ: tłumienie światłowodu (około 0,4 dB/km dla OS2 przy 1310 nm i zauważalnie więcej w przypadku starszych włókien), każda para współpracujących złączy (około 0,3 do 0,75 dB) i każdy splot (około 0,1 do 0,3 dB). Czyste łącze OS2 o długości 1 km z dwiema parami złączy pozostawia duży margines. Ten sam moduł na 9 km starego światłowodu, podłączony do kilku paneli krosowych z marginalnymi złączami, może przekroczyć budżet i albo nie łączyć się, albo okresowo klapać. Odległość główna informuje o suficie w idealnych warunkach; budżet strat informuje Cię, czy Twoje konkretne łącze zostanie zamknięte.

Rzeczywiste-czynniki zmniejszające zasięg

Nawet w obrębie znamionowej odległości uważaj na brudne lub uszkodzone złącza, zbyt wiele paneli połączeniowych lub spawów,-niską jakość lub przestarzałe włókno, mały promień zgięcia, niedopasowany połysk złącza (mieszanie UPC i APC), niewłaściwy typ włókna i odbieraną moc, która jest zbyt małaLubzbyt wysoka (nadmierne-przesunięcie krótkiego łącza może spowodować przesycenie odbiornika). W przypadku dowolnego łącza, na którym Ci zależy, zmierz moc optyczną i stratę łącza oraz odczytaj wartości DOM/DDM, zamiast ufać etykiecie na klatce.

Typy włókien: OS1/OS2 vs OM1–OM5

Światłowód jednomodowy-(OS1/OS2)

Tryb pojedynczy-jest właściwym włóknem dla 1000BASE-LX. LX jest przeznaczony dla światłowodów jednomodowych 9/125 µm-m, typu opisanego wITU-T G.652, zoptymalizowany wokół obszaru zerowej{{1}dyspersji 1310 nm. Jeśli chodzi o okablowanie, zobaczysz dwie klasy:OS1, zazwyczaj ciasno-buforowany światłowód wewnętrzny o większym tłumieniu (około 1 dB/km) orazOS2, zazwyczaj luźne-światłowód zewnętrzny/kampusowy o niskim tłumieniu (około 0,4 dB/km). W przypadku połączenia-budynków-lub kampusu LX system OS2 jest nowoczesnym wyborem i zapewnia rezerwę budżetową o największych-stratach; OS1 jest akceptowalny w przypadku krótszych biegów w pomieszczeniach zamkniętych. Jeśli chcesz głębszego porównaniaŚwiatłowód jednomodowy OS1 i OS2, warto zrozumieć to rozróżnienie, zanim określisz długoterminowy okres.

Światłowód wielomodowy i kondycjonowanie modów

1000BASE-LX może działać poprzez światłowód wielomodowy, ale nie jest to jego strefa komfortu. Tryb wielomodowy ma większy rdzeń, a laser 1310 nm nie dociera do niego równomiernie, co powoduje opóźnienie trybu różnicowego i może powodować dyspersję modalną, niestabilność lub zmniejszony zasięg. W przypadku OM1 (62,5/125) i OM2 (50/125) zazwyczaj potrzebujeszKabel krosowy kondycjonujący trybprzy nadajniku i nawet wtedy zasięg jest ograniczony (maksymalnie 550 m poniżej normy). Należy zauważyć, że OM3, OM4 i OM5 są zoptymalizowane pod kątem optyki o krótkiej-fali 850 nm (SX/SR), a nie 1310 nm LX, więc nowsza instalacja wielomodowa nie sprawia, że ​​LX jest lepiej dopasowany. Jeśli instalacja pracuje w trybie wielomodowym, a odległość jest niewielka, rozwiązaniem 1000BASE-SX jest zwykle prostsze i tańsze rozwiązanie.

Częsty błąd:podłączenie modułu LX bezpośrednio do trybu wielomodowego bez przewodu kondycjonującego tryb. Link często się pojawia, a następnie pokazuje dużą liczbę błędów lub klapy pod obciążeniem ze względu na warunki uruchamiania. Jeśli musisz uruchomić LX na starszym trybie wielomodowym, dodaj odpowiedni kabel kondycjonujący tryb i sprawdź połączenie przed wprowadzeniem go do produkcji.

1000BASE-LX kontra 1000BASE-SX

Oba są standardami optycznymi Gigabit Ethernet, ale są przeznaczone dla różnych zakładów światłowodowych.

Wybierać1000BASE-LXgdy łącze jest długie, dostępny jest światłowód jednomodowy-, a zasięg ma większe znaczenie niż najniższa cena modułu. Wybierać1000BASE-SXgdy czas trwania jest krótki, wielomodowy jest już dostępny, a Ty potrzebujesz najbardziej ekonomicznego łącza 1G w jednym budynku lub hali danych. W terenie powtarzają się dwa błędy: umieszczenie SX na łączu, które jest po prostu za długie i zmuszenie LX do bardzo krótkiej pracy wielomodowej, podczas której SX działałby bez przewodu kondycjonującego tryb. Nigdy nie umieszczaj LX na jednym końcu i SX na drugim; długości fal nie pasują.

Gdzie pasuje 1000BASE-LX: typowe przypadki użycia

LX sprawdza się wszędzie tam, gdzie potrzebna jest łączność 1G na większym dystansie, niż jest w stanie obsłużyć kabel miedziany lub-krótki zasięg w trybie wielomodowym:

• Łącza szkieletowe kampusułączenie rdzenia, dystrybucji lub oddzielnych węzeł sieciowych na przestrzeni setek metrów do kilku kilometrów, gdzie miedź nie wchodzi w grę.
• Budowanie-do-budowania połączeńdla parków biurowych, szkół, szpitali i magazynów za pośrednictwem istniejącego światłowodu jednomodowego-, bez konwersji mediów ani modernizacji sieci 10G.
• Dostęp i agregacja łączy nadrzędnychwiązanie krawędzi przełącza się z powrotem na agregację lub rdzeń, gdy 1G jest wystarczające dla obiektu.
• Sieci przemysłowe i użyteczności publicznej, gdzie odporność światłowodu na zakłócenia elektromagnetyczne sprawia, że ​​jest to preferowany wybór w systemach fabrycznych, transportowych i zewnętrznych.
• Starsze rozszerzenie sieci, dzięki czemu przełączniki oparte na SFP-i zainstalowany-światłowód jednomodowy będą przydatne tam, gdzie sieć 1G już spełnia potrzeby aplikacji.

Przykład wdrożenia.Budynek A do budynku B na długości 1,8 km światłowodu jednomodowego OS2, dupleks LC, z modułami SFP 1000BASE-LX/LH na obu końcach. Przed akceptacją zespół odczytał moc odbieraną przez DOM na każdym końcu i potwierdził, że mieści się ona w zakresie odbioru modułu z marginesem kilku dB, a następnie sprawdził, czy żaden przełącznik nie zarejestrował ostrzeżenia o nieobsługiwanym-transceiverze. Obie kontrole poszły pomyślnie, więc łącze zostało uruchomione z udokumentowanymi odczytami optycznymi do późniejszego wykorzystania.

Kiedy 1000BASE-LX nie jest właściwym wyborem

Zastanów się nad rozwiązaniem 1000BASE-LX, gdy:

• Łącze jest krótkie i działa na włóknie wielomodowym.
• Potrzebujesz przepustowości większej niż 1 Gb/s.
• Odległość przekracza znamionowy zasięg modułu.
• Masz jedno pasmo światłowodowe i potrzebujesz transmisji dwukierunkowej.
• Przełącznik nie przyjmuje kodowania modułu.
• Budujesz nową-sieć szkieletową o dużej przepustowości, dla której w dłuższej perspektywie-lepiej sprawdzi się sieć 10G lub szybsza.

W przypadku biegów na dystansie dłuższym niż 10 km spójrz na optykę-o większym zasięgu, np1000BASE-EX(około 40 km) lub 1000BASE-ZX (około 80 km); te odległości są-definiowane przez dostawcę, dlatego sprawdź arkusz danych. W przypadku ścieżki z pojedynczym-włóknem użyj modułu SFP BiDi (1000BASE-BX). Aby uzyskać większą przepustowość, wybierz opcję 10GBASE-LR lub inną opcję 10G SFP+.

1000BASE-Zgodność LX SFP: kontrole, które mają znaczenie

Kompatybilność to najczęstszy praktyczny problem związany z modułami LX. Dwie optyki mogą mieć ten sam standard, a mimo to zachowywać się inaczej w konkretnym przełączniku. Kompatybilność nie dotyczy tutaj tylko standardu optycznego; obejmuje także kodowanie przełączników, obsługę szybkości-portów, zachowanie oprogramowania sprzętowego, widoczność DOM i zakres mocy optycznej.

Przełącz obsługę portów i prędkości

Upewnij się, że port faktycznie obsługuje standard 1000BASE-X. Niektóre klatki obsługują tylko SFP-, inne obsługują SFP/SFP+ z-dwoma szybkościami, a niektóre porty o większej-szybkości nie akceptują każdego modułu 1G. Port SFP+ o podwójnej-przepustowości często wymaga SFP 1G, ale nie zawsze, więc przed zatwierdzeniem sprawdź dokumentację przełącznika.

Kodowanie dostawcy, EEPROM i oprogramowanie sprzętowe

Przełączniki odczytują pamięć EEPROM modułu, w tym pola identyfikacyjne i diagnostyczne zdefiniowane przezSFF-8472. Układ optyczny-innej firmy może zostać odrzucony lub oznaczony ostrzeżeniem „nieobsługiwany transceiver”, chyba że jest zakodowany dla tej platformy. Nie zawsze oznacza to, że moduł jest niezgodny elektrycznie lub optycznie, ale ma wpływ na wdrożenie. Zachowanie różni się w zależności od dostawcy: Cisco używa numerów części, takich jak GLC-LX-SM i GLC-LH-SMD (a Meraki używa MA-SFP-1GB-LX10) i może potrzebować polecenia, aby zezwolić na transceivery nieobsługiwane przez usługę; Juniper, HPE Aruba, Arista, Dell, MikroTik i Ubiquiti w różny sposób radzą sobie z kodowaniem i ostrzeżeniami. W przypadku dużego wdrożenia przetestuj dokładny kod modułu w dokładnym modelu przełącznika i wersji oprogramowania sprzętowego przed standaryzacją, a jeśli potrzebujesz gwarantowanej akceptacji na danej platformie, pozyskaj zakodowaną część, taką jakModuł Cisco-kodowany GLC-LH-SM.

Dopasowanie obu końcówek

Optyka na każdym końcu powinna być zgodna w najważniejszych kwestiach: ten sam standard Ethernet, ta sama długość fali, kompatybilny zasięg, kompatybilny typ światłowodu, złącze duplex LC i podobny zakres mocy optycznej. Mieszanie LX i SX w jednym łączu nie będzie działać.

Diagnostyka DOM/DDM

Tam, gdzie jest obsługiwany,cyfrowy monitoring optyczny (DOM/DDM)pozwala odczytać moc nadawczą, moc odbiorczą, temperaturę, napięcie zasilania i prąd polaryzacji lasera bezpośrednio z modułu. To najszybszy sposób na znalezienie słabego sygnału, zabrudzonego złącza lub marginalnego łącza. Nie każdy moduł lub przełącznik udostępnia te same pola, więc potwierdź wsparcie, jeśli diagnostyka ma znaczenie dla Twojej operacji.

Rozwiązywanie problemów z łączem 1000BASE-LX

Uruchom łącze w następującej kolejności, która odzwierciedla sposób, w jaki problem zwykle znajduje się na stronie:

1. Sprawdź lampkę połączenia portu oraz skonfigurowaną prędkość i dupleks.
2. Sprawdź polaryzację TX/RX, zamieniając dwie żyły światłowodu.
3. Oczyść obie powierzchnie końcowe LC-i-załóż ponownie złącza.
4. Odczytaj moc odbieraną przez DOM na każdym końcu i porównaj ją z czułością modułu.
5. Sprawdź dziennik przełącznika pod kątem komunikatów o nieobsługiwanym-transceiverze lub komunikatach o błędach-wyłączeniu.
6. Zamień znany-sprawny moduł, aby odizolować usterkę modułu od usterki łącza.

Przypisane do konkretnych objawów:

• Moduł nierozpoznany:zwykle kodowanie dostawcy, ograniczenia oprogramowania sprzętowego, niewłaściwy typ portu lub wadliwy moduł. Sprawdź matrycę zgodności i dziennik systemowy i wypróbuj znany-dobry moduł w tym samym porcie.
• Rozpoznano, ale link w dół:odwrócone pasma TX/RX, niewłaściwy moduł na drugim końcu, LX błędnie sparowany z SX, brudne lub uszkodzone złącze, niewłaściwy typ światłowodu lub-wyłączenie portu zdalnego.
• Link niestabilny lub trzepoczący:marginalna moc optyczna, słaba jakość złącza, nadmierna utrata łącza, problem-z promieniem zgięcia, użycie trybu wielomodowego bez odpowiedniego kondycjonowania trybu lub temperatura i wibracje w trudnych warunkach.
• Moc odbierana jest za niska:długa lub stratna ścieżka, brudne złącze, uszkodzony kabel krosowy lub zbyt wiele par złączy. Oczyść, wymień podejrzane przewody, zmierz utratę łącza i zredukuj niepotrzebne punkty połączeń.
• LX w trybie wielomodowym zawodny:dyspersja modowa lub nieprawidłowe warunki uruchomienia. Jeśli możesz, przejdź do trybu pojedynczego-, użyj SX do krótkiego trybu wielomodowego lub dodaj kabel kondycjonujący o właściwym trybie i najpierw sprawdź.

Jak wybrać odpowiedni moduł SFP 1000BASE-LX

Nie kieruj się wyłącznie ceną. Dopasuj moduł do całego wdrożenia:

• Kompatybilność przełącznika:czy będzie działać z Twoją marką przełącznika i oprogramowaniem sprzętowym i czy potrzebujesz zakodowanej części?
• Rodzaj włókna:tryb jedno-(właściwy wybór) czy tryb wielomodowy (tylko z warunkowaniem trybu)?
• Dystans:czy 5 do 10 km wystarczy, czy potrzebujesz większego zasięgu?
• Złącze:dupleks LC pasujący do Twoich kabli krosowych?
• DOM/DDM:czy potrzebujesz monitorowania optycznego do celów konserwacji?
• Ocena temperatury:do normalnego użytku w pomieszczeniach zamkniętych lub w obiekcie przemysłowym, w którym potrzebny jest rozszerzony-moduł temperaturowy?
• Wsparcie dostawcy:czy dostawca może zapewnić kodowanie, testowanie i wymianę?
• Skala wdrożenia:pojedyncza wymiana czy standard, który będziesz powtarzał w wielu witrynach?

W przypadku-jednorazowej wymiany zwykle wystarczy dopasowanie specyfikacji istniejącego modułu. W przypadku rozbudowy lub tworzenia wielu-lokalizacji zdefiniuj standardową listę optyki i najpierw przetestuj każdy moduł na docelowej platformie przełącznika i oprogramowaniu sprzętowym.

Szybki przewodnik wyboru

Standardy i co należy zweryfikować

Dokładny zasięg, zakres mocy optycznej, obsługa DOM i temperatura pracy to właściwości konkretnego modułu, a nie etykiety, dlatego przed zakupem lub wdrożeniem sprawdź je w arkuszu danych modułu i matrycy kompatybilności przełącznika. Odpowiednie odniesienia są proste: 1000BASE-LX jest zdefiniowany w IEEE 802.3; identyfikacja transiwera i diagnostyka cyfrowa są zgodne z SFF-8472; światłowód jednomodowy dla transmisji 1310 nm zgodny z ITU-T G.652; a klasy okablowania OS1/OS2 i OM pochodzą ze standardów okablowania strukturalnego, takich jak ISO/IEC 11801 i TIA-568.

Dolna linia

Wybierz moduł SFP 1000BASE-LX/LH, gdy ścieżka jest jednomodowa-, wystarczy 1 Gb/s, a odległość mieści się w zakresie od około 5 do 10 km przy czystym budżecie strat. Użyj SX dla krótkich połączeń wielomodowych, EX lub ZX powyżej 10 km, BiDi dla pojedynczego pasma światłowodu i optyki 10G, gdy 1G stanie się wąskim gardłem. Decyzja rzadko kiedy zależy od etykiety na klatce. Sprowadza się to do czterech rzeczy, które możesz zweryfikować: typu światłowodu, zmierzonego budżetu strat, kodowania przełącznika i zachowania oprogramowania sprzętowego oraz mocy odbiorczej odczytanej na łączu na żywo.