디지털 광학 모듈은 최신 시스템에서 작동합니다.

 

실제로 물건 안에 무엇이 들어있나요?

 

트랜시버를 열어보면(실제로 이렇게 하지 마십시오. 레이저 노출만으로는 좋지 않습니다.) 1990년대 후반 이후 아키텍처에서 근본적으로 변경되지 않은 놀랍도록 조밀한 구성 요소 배열을 발견할 수 있습니다. 송신기 섹션에는 광원-일반적으로 단거리- 다중 모드 애플리케이션을 위한 VCSEL, 단일-모드 광섬유를 통한 심각한 모든 애플리케이션을 위한 DFB 레이저가 들어 있습니다. 수신기 측에는 포토다이오드와 트랜스임피던스 증폭기가 포함되어 있습니다. 그 사이에는 데이터 속도에 필요한 신호 조절이 있습니다.

VCSEL은 데이터 센터 광학 장치의 영웅이자 악당이기 때문에 특별히 언급할 가치가 있습니다. 수직-공동 표면-발광 레이저는 가장자리-발광 장치를 괴롭히는 제조 문제를 해결했습니다. 다이싱 전에-웨이퍼에서 테스트할 수 있으므로 실제로 배송할 제품을 알 수 있습니다. 그것들은 싸다. 그들은 충분히 신뢰할 수 있습니다. 그들은 시원하게 달린다.

그러나 VCSEL에는 중요한 거리 제한이 있습니다.

다중 모드 광섬유를 통한 850nm 빛은 어떤 영리한 DSP도 완전히 극복할 수 없는 모달 분산 벽에 부딪힙니다. 아이 다이어그램이 현대 미술처럼 보이기 시작하기 전에 25G에서 100미터 정도 얻을 수 있습니다. 이중 바닥의 OM4 광케이블은 우리가 요청한 작업에 맞게 설계되지 않았으며, 제가 본 대부분의 기업 배포에서 OM5 채택은 "유망"과 "이론적" 사이 어딘가에 남아 있습니다.

 

파장에 대한 질문은 누구도 정확하게 묻지 않습니다.

1310nm는 단일-모드에서 감쇠를 약 0.4dB/km로 떨어뜨립니다. 이는 O-대역으로, 색분산이 편리한 최소값에 도달하고 증폭 없이 신호를 10km까지 푸시할 수 있습니다. 대부분의 LR 모듈이 여기에 있습니다.

1550nm는 통신업계의 모든 사람들이 숭배하는 C-대역 "제로-손실 창"을 약 0.3dB/km-까지 낮춥니다. 에르븀- 첨가 광섬유 증폭기가 여기에서 효과적으로 작동하기 때문에 DWDM 시스템은 이 대역에 수십 개의 채널을 집어넣습니다. 그러나 이러한 EDFA에는 비용이 들고 40km 미만의 거리에서는 추가 비용이 거의 의미가 없습니다.

내가 반복적으로 보는 실수는 누군가가 "낮은 손실이 더 좋아야 한다"는 이유로 2km 캠퍼스 링크에 1550nm 모듈을 사양한다는 것입니다. 더 좋지 않습니다. 아무런 이익도 없이 비용이 더 많이 들며, 이제 필요하지 않은 재고 복잡성이 발생하게 되었습니다.

 

신호 무결성 및 클럭 복구 문제

 

여기가 정말 흥미로운 부분이고, 주니어 엔지니어들이 값비싼 실수를 저지르기 시작하는 부분이기도 합니다.

고속-직렬 데이터는 클록 신호와 함께 이동하지 않습니다. 타이밍 정보는 데이터 스트림 자체에서 복구되어야 합니다.{2}}이것이 바로 시계 및 데이터 복구 회로가 수행하는 작업입니다. 모듈 내부의 위상 고정 루프는 수신 비트스트림의 전환을 감시하고, 이러한 전환에서 로컬 클럭을 생성하고, 복구된 클럭을 사용하여 아이의 최적 지점에서 후속 비트를 샘플링합니다.

이것은 그렇지 않을 때까지 매우 잘 작동합니다.

CDR 잠금에는 데이터의 충분한 전환이 필요합니다. 10G 이더넷에 사용되는 64B/66B 인코딩은 PLL을 만족시키기에 충분한 에지를 보장합니다. 그러나 누군가가 병리학적 패턴을 전송하거나-더 나쁜 경우, 오작동하는 업스트림 장치에서 장기간 동일한 기호를 전송하는 경우-CDR의 잠금이 해제될 수 있습니다. 잠금이 풀리면 LOL(los of lock) 경보가 울리고 링크가 끊어지며 오류 카운터를 쳐다보며 무엇이 잘못되었는지 궁금해하게 됩니다.

실망스러운 부분: CDR 동작은 공급업체마다 다릅니다. 제조업체 A의 모듈이 제조업체 B의 모듈을 즉시 종료하는 패턴 시퀀스를 통해 잠금을 유지하는 것을 보았습니다. 둘 다 사양을 충족했습니다. 둘 다 규정 준수 테스트를 통과했습니다. 하나는 고객의 실제 교통 환경에서 작업했지만 다른 하나는 그렇지 않았습니다.

 

DDM은 문제 해결을 영원히 변경했습니다(작동하는 경우)

 

디지털 진단 모니터링이 표준이 되기 전에는 광섬유 링크 문제를 해결하려면 모듈을 당기고, 케이블을 교체하고, 변경 제어 프로세스를 관장하는 신에게 기도하는 것이 필요했습니다. 링크가 끊어졌다면 뭔가 잘못되었음을 알 수 있습니다. 당신은 무엇을 몰랐습니다.

DDM은-업계에서 중복되는 약어를 선호하기 때문에 DOM이라고도 합니다.-이를 변경했습니다. 모든 최신 트랜시버는 I²C 인터페이스를 통해 온도, 공급 전압, 레이저 바이어스 전류, TX 전력, RX 전력 등 실시간 원격 측정을 보고합니다. SFF-8472 사양은 메모리 맵을 정의합니다. 스위치가 자동으로 읽습니다.

이것은 순수한 장점처럼 들리며 대부분 그렇습니다. 그러나 나는 DDM 데이터에 의해 건전한 회의론이 생길 만큼 여러 번 화상을 입었습니다.

TX 전력 판독? 이는 레이저 출력의 일부를 샘플링하는 모니터 포토다이오드에서 파생됩니다. 레이저와 MPD 사이의 결합 효율은 온도에 따라 달라집니다. 모듈의 EEPROM에 기록된 교정 데이터는 심천 어딘가의 벤치에서 25도에서 측정되었습니다. 모듈이 완전히 로드된 스위치의 다른 두 핫 트랜시버 사이에 있기 때문에 실제 작동 환경은 47도입니다.-

화면에 표시된 숫자는 대략적인 수치입니다. 일반적으로 좋은 근사치입니다. 그러나 나는 정상적으로 보이는 DDM 수치에만 근거하여 승리를 선언하지 않는 법을 배웠습니다. 광파워미터를 잡으세요. 광섬유에 닿는 실제 빛을 측정합니다.

 

 

온도가 전부입니다

 

온도가 광학 모듈 동작을 좌우하는 정도는 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 중요한 모든 매개변수는 온도에 따라 달라집니다.

모듈이 가열되면 레이저 임계값 전류가 증가합니다.-동일한 광학 출력을 달성하려면 기기에 더 많은 구동 전류가 필요합니다. 경사 효율성이 감소합니다. 즉, 바이어스가 밀리암페어 증가할 때마다 빛이 덜 생성됩니다. 파장 드리프트는 채널 간격이 좁은 CWDM 및 DWDM 시스템에서 매우 중요합니다. 포토다이오드 응답성이 변경됩니다. 모니터링 회로 내부의 기준 전압도 표류합니다.

제조업체는 작동 범위를 지정합니다.-일반적으로 상업 등급의 경우 0도~70도, 산업용 등급의 ​​경우 -40도~85도입니다. 그들이 적절하게 전달하지 못하는 것은 모듈이 중앙에 비해 해당 범위의 가장자리에서 얼마나 더 나쁜 성능을 발휘하는지입니다.

스위치의 주변 온도 보고서에 표시된 것보다 15도 더 높은 현장에서 모듈을 측정했습니다. 트랜시버의 케이스 온도 센서는 63도를 판독하고 스위치 섀시는 환경 모니터링에서 "공기 흐름 정상" 및 "온도 38도"를 보고했습니다. 이러한 불일치는 스위치가 흡입구에서 공기 온도를 측정하는 동안 트랜시버가 14와트에서 코히어런트 광학 장치를 실행하는 인접한 QSFP-DD의 열 그림자에서 요리되고 있었기 때문에 발생했습니다.

아무도 경고를 받지 못했습니다. 링크는 여전히 -거의-작동하지 않았으며, 때때로 프레임 손실을 초래하는 사전-FEC 오류가 증가했습니다. 해당 특정 링크가 패브릭의 다른 위치에 있는 동일한 링크보다 재전송 비율이 더 높은 이유를 파악하는 데 3개월이 걸렸습니다.

 

제3자-질문

 

모두가 제3자-트랜시버에 대해 알고 싶어합니다. 가격 차이는 무시하기 어렵습니다. 표면적으로 동일한 사양에 대해 OEM 모듈보다 3~5배 저렴합니다.

다중-소스 계약은 상호 운용성을 활성화하기 위해 특별히 존재합니다. X 회사의 호환 SFP-10G-LR은 기능적으로 Y 회사의 SFP와 동일해야 합니다. 광학 매개변수가 정의됩니다. 기계적 치수는 표준화되어 있습니다. 전기 인터페이스는 업계 컨소시엄에서 발표한 사양을 따릅니다.

늘 그렇듯이 현실은 사양과 다릅니다.

스위치 공급업체는 공급업체 ID 문자열을 사용하여 트랜시버 EEPROM을 인코딩합니다. Cisco에서는 이러한 문자열을 확인하고 승인된 목록과 일치하지 않는 포트에 오류가 발생하여{1}}비활성화됩니다. 주니퍼의 최신 플랫폼은 경고를 기록하고 지원 요청을 거부합니다. HPE는 제품 라인 및 펌웨어 버전에 따라 시행을 왔다 갔다 했습니다.

해결 방법이 존재합니다. Cisco의 서비스 지원되지 않는-트랜시버 명령은 수많은 배포 일정을 절약해 주었습니다. 제3{3}}자 공급업체는 호환되는 공급업체 코드를 보고하도록 EEPROM을 프로그래밍합니다. FS Box와 같은 장치를 사용하면 현장에서 모듈을 다시 프로그래밍할 수 있습니다.

하지만 아무도 당신에게 말하지 않는 것이 있습니다. 상황이 잘못되면-결국 그들이 지원하게 될 때-적대자가 됩니다. 링크 문제로 TAC에 전화하고, 제3자-광학 장치에 대해 언급하고, 대화가 끝나는 것을 지켜보세요. "지원되는 트랜시버로 교체하고 문제가 지속되면 다시 전화하세요." 지원 관점에서는 틀린 것이 아닙니다. 또한 직물이 품질이 저하된 오전 2시에 도움이 되지 않습니다.

어려운 경험을 통해 개발된 개인적인 규칙: 연구실의 제3자, 생산 경로의 OEM이 중요합니다. 트랜시버, 광섬유, 펌웨어일 수 있는 간헐적인 CRC 오류를 해결하고 어떤 것도 배제할 수 없는 경우 비용 절감 효과가 덜 매력적으로 느껴집니다.

 

 

오염이 당신을 찾을 것입니다

 

광링크 문제의 가장 큰 원인은 모듈 자체와는 아무 관련이 없습니다. 흙이에요.

광케이블 종단면의 먼지 얼룩은 링크를 오류 임계값 이상으로 밀어낼 정도로 신호를 약화시킬 수 있습니다. 100G 이상에서는 마진이 예전과 다릅니다. 수신기 감도 한계에 더 가깝게 작동하고 있습니다. 1G 이더넷에서는 보이지 않았던 먼지 얼룩이 이제 400G에서 패킷 손실을 유발합니다.

단일{0}}모드 광섬유의 코어는 직경이 9마이크로미터입니다. 사람의 머리카락 1개는 약 70마이크로미터입니다. 확대하지 않고 볼 수 있는 것보다 작은 오염 입자는 광학 경로를 완전히 차단할 수 있습니다.

연결하기 전에 검사하세요. 언제나. 육안 검사가 아닌 파이버 스코프를 사용하십시오. 5초 전에 패치 코드가 밀봉된 백에서 나왔더라도 상관없습니다.-백이 깨끗하지 않고 손가락이 무언가에 닿았으며 데이터 센터의 공기에 입자가 포함되어 있습니다. 검사하고, 필요한 경우 청소하고, 다시 검사한 후 연결하십시오.

청소 자체가 위험을 초래합니다. 건식으로 닦으면 더 많은 오염을 유발하는 정전기가 생성됩니다. 즉시 닦아서 건조시키지 않고 증발시키면 이소프로필 알코올로 습식 세척하면 잔여물이 남을 수 있습니다. 원{3}}클릭 클리너는 다 사용하고 누군가 계속 클릭하여 페룰 전체에 오염 물질을 재분배할 때까지 잘 작동합니다.

나는 기술자가 간헐적인 링크 문제를 해결하는 데 4시간을 소비하는 것을 보았습니다. 모듈을 두 번 교체했습니다. 케이블 라우팅을 확인했습니다. 구성을 검토했습니다. 마침내 검사 범위를 살펴보니 벌크헤드 어댑터에서 지문 잔여물처럼 보이는 것을 발견했습니다. 제대로 청소했습니다. 링크는 깨끗해졌고 계속 유지되었습니다.

4시간. 지문용.

 

모듈을 선택할 때 실제로 중요한 것은 무엇입니까?

 

모든 기술적 세부 사항을 검토한 후 선택 프로세스는 일반적으로 어떤 데이터시트에도 나타나지 않는 몇 가지 실제 고려 사항으로 귀결됩니다.

귀하의 스위치 플랫폼은 무엇입니까? 귀하가 Cisco 매장인 경우 폼 팩터 질문에 대한 대부분의 답변이 제공됩니다. 리프에서 Arista 또는 Juniper를 실행하고 스파인에서 다른 것을 실행하는 경우 옵션이 있을 수 있지만-이러한 옵션을 실행하면 인벤토리가 복잡해집니다. 일관성에는 가치가 있습니다.

실제로 어느 정도의 거리를 커버해야 합니까? 케이블 길이를 측정하세요. 패치 패널 및 접합에 여백을 추가합니다. 그런 다음 여유 공간이 있고 거리 요구 사항을 충족하는 가장 저렴한 모듈 유형을 선택하십시오. "나중에 도달 거리가 필요할 수도 있기 때문에" 50미터 달리기용 LR 모듈을 지정하는 것은 돈 낭비입니다.

당신의 섬유 공장은 무엇입니까? 건물 내부의 다중 모드, 건물 간 단일-모드-는 여전히 일반적인 패턴입니다. 그 패턴에 맞서 싸우는 것은 그 패턴을 다루는 것보다 더 많은 비용이 듭니다.

귀하의 설치 품질을 얼마나 신뢰하시나요? 400G는 100G보다 마진이 적습니다. 낮은 속도에서 잘 작동하는 더러운 커넥터는 문제를 일으킬 수 있습니다. Cat5e가 미래 보장형으로 간주되었던 시기로 거슬러 올라가는 구조화된 케이블 연결의 경우-문제가 발생할 수 있습니다.

지루한 조언은 일반적으로 옳습니다. 기술을 실제 요구 사항에 맞추고, 문제가 발생하면 지원해 줄 공급업체로부터 구입하고, 모든 커넥터를 만질 때마다 청소하십시오. 모듈 자체는 놀라울 정도로 신뢰성이 높아졌습니다. 문제는 거의 항상 다른 곳에 있습니다.