Sfp ddm что это
Рабочие характеристики трансиверов форм-фактора SFP, SFP+ и XFP, устанавливаемых в порты активного сетевого и телекоммуникационного оборудования, можно контролировать с помощью DDM (Digital Diagnostics Monitoring). Наличие функции цифровой диагностики дает возможность при необходимости проверить производительность приемопередатчика.
Технологические особенности DDM регламентируются документом MSA SFF-8472, определяющим границы доступа производителей для внесения собственных изменений. Функциональные возможности мониторинга состоят в выдаче информации о состоянии приемопередатчика и отсылке оповещений при обнаружении критической девиации. Необходимо учитывать, что допуски в снятии показателей, предусмотренные SFF-8472, могут приводить к выдаче некорректных извещений об аварийной ситуации.
Функционал DDM присутствует только в оптических трансиверах, не находя применения в «медных» приемопередатчиках SFP Copper и Direct Attach Copper, работающих по кабелям «витая пара». Это связано с особенностями конструкции модулей для разных физических сред передачи данных.
Цифровой контроль реализуется посредством специализированного интерфейса DDMI (Digital Diagnostic Monitoring Interface). Аппаратная часть состоит из управляющего контроллера и чипа ППЗУ EEPROM. Микроконтроллер регулярно считывает показания датчиков и записывает их в ячейки памяти. При отправке запроса на вывод данных, можно увидеть актуальные показатели и величину пороговых значений каждой характеристики.
В памяти хранится также общая информация об устройстве, с которой можно ознакомиться в процессе удаленного мониторинга. EEPROM разделяется на две области с соответствующим распределением адресного пространства.
- A0H
- данные по наименованию, серийному номеру, производителю, типу модуля, виду коннектора;
- маркеры совместимости, являющиеся частью кода, определяющей возможность взаимодействия приемопередатчика с коммутатором, маршрутизатором и т.п.;
- дополнительные маркеры совместимости, предназначенные для заполнения производителями.
- A2H
- информация о характеристиках, выходящих за пределы нормы;
- данные о калибровке;
- характеристики, считанные микроконтроллером на данное время.
- Напряжение электропитания
- Температура
Стандартный диапазон ограничивается 0O - 70OC у трансиверов коммерческого исполнения и -40O - 85OC у трансиверов промышленного (индустриального) исполнения. Перегрев означает возможную проблему с лазерным передатчиком или вентиляционными блоками.
Уровень тока полностью определяется используемым вариантом лазерного источника излучения. По его отклонению можно судить о работоспособности лазерного передатчика.
Значение мощности нормируется, исходя из модели приемопередатчика. Снижение ее уровня свидетельствует о деградации лазерного источника или неисправности передающего тракта.
Показывает величину сигнала на входе приемника. При уменьшении этого показателя можно предполагать проблемы на линии связи и, как следствие, повышенное линейное затухание, или неисправность передатчика на противоположной стороне ВОЛС.
Применение трансиверов, в которых реализована функция DDM, позволяет держать под контролем работу всех оптических портов. DDM-диагностика берется за основу при создании системы мониторинга волоконно-оптических трактов. Очень полезны оповещения о критических изменениях параметров, способствующие своевременному принятию мер по устранению проблем. Особенно важна цифровая диагностика в системах CWDM и DWDM, предъявляющих повышенные требования к стабильности характеристик приемопередающих модулей.
АО «Компонент» предлагает большой выбор трансиверов с функцией DDM форм-фактора SFP, SFP+, XFP для телекоммуникационного и сетевого оборудования. Свяжитесь со специалистом компании удобным способом и получите грамотную консультацию, а также помощь подборе оптимальных моделей для вашего проекта.
© 2004-2021 АО "Компонент" Оптические компоненты ВОЛС Информация на сайте не является публичной офертой
(812) 448 08 98 Политехническая ул., 28 (495) 646 02 00 (347) 200 85 87 ул. Большая Гражданская, 2Б (861) 203 38 12 Рашпилевская ул., 325/1 (401) 265 82 82 Шатурская ул., д. 1Г, корп. 1 Карта проезда
В этой статье мы поговорим о дальности работы модулей SFP. К мысли написать этот материал нас привело отношением многих заказчиков, которые понимают цифры на этикетке трансивера слишком буквально.
Действительно, откуда берется километраж на этикетках SFP?
Не стоит думать, что на заводах-производителях устроены огромные лаборатории или сидят многочисленные отделы инженеров, считающие эти расстояния. Вовсе нет. Конечно, инженеры и лаборатории на фабриках есть, но расчетами максимальных расстояний передачи данных они не занимаются.
Цифры берутся по принципу “так сложилось исторически”. Уже давно существует практика ассоциировать расстояния с определенным оптическим бюджетом. Традиционно, на оптических трансиверах WDM с бюджетом 7дБ ставят надпись 3км, на модулях с бюджетом 14дБ пишут 20км и так далее.
Что знает SFP модуль о длине оптической линии?
Ответ лаконичен: ничего. Никаких средств измерения расстояния внутри трансивера нет. Чисто теоретически, можно было бы узнать расстояние по мощности входящего сигнала. Предположив, что передатчик на другом конце идентичен, можно примерно вычислить расстояние. Но такой расчет будет далек от действительности, и от него не будет практической пользы.
Для точного определения длины оптического волокна требуется оборудование, сильно превосходящее SFP трансивер по размерам и по стоимости.
Самый простой подобный прибор вы можете увидеть на фото справа. Такой измерительный инструмент покажет вам длину оптической линии и много всего еще.
Цены на подобные устройства начинаются от 3 000 американских долларов и закачиваются …… они вообще не закачиваются. Для сравнения, самый дешевый трансивер SFP стоит около 10 USD.
Вдобавок, внутри модулей SFP, SFP+ и XFP не очень много места и уместить туда еще и точную измерительную аппаратуру нет никакой возможности.
Возникает вопрос: “Из каких соображений производители модулей SFP ставят на этикетках своих изделий те или иные цифры?” и “Чем модуль 3км от 20-километрового?”
Принцип работы SFP модулей
Оптические модули SFP состоят из нескольких основных компонентов:
- Передатчик (Tx) — лазер;
- Приемник (Rx) — широкополосный фотоприемник;
- Оптический/е разъем/ы;
- Печатная плата;
- Плата EEPROM;
- Контактные дорожки;
- Металлический корпус;
- Механизм крепления.
Устройство SFP модуля
Получая информацию от коммутатора в виде электрических сигналов, трансивер преобразует её в оптический сигнал, который излучает лазер. И наоборот, принимаемый фотодиодом оптический сигнал преобразуется в электрический. Таким образом, информация проходит через съемный оптический приемо-передетчик в современных ВОЛС.
Одной из основных характеристик оптических модулей является оптический бюджет трансивера, именно от неё зависит максимальная дальность передачи. Оптический бюджет зависит от чувствительности приёмника и мощности излучения лазера, его легко вычислить по формуле:
где AR – оптический бюджет, Pmin — минимальная выходная мощность передатчика, Smax — максимальное значение чувствительности фотоприемника. Чем выше значения Pmin и Smax, тем больше оптический бюджет, а значит больше дальность работы данного трансивера. Этот параметр крайне важен при выборе трансиверов для систем уплотнения или на протяжённых участках.
Таблица цветовых маркировок трансиверов
Мониторинг рабочих параметров SFP (DDM)
Для контроля рабочих параметров в SFP модулях, как и в трансиверах других форм-факторов используют систему цифрового мониторинга – DDM. Digital Diagnostics Monitoring сокращенно DDM — функция цифрового контроля параметров производительности трансиверов форм-фактора SFP, SFP+ и XFP. Позволяет отслеживать в реальном времени рабочие параметры трансивера, такие как: подаваемое напряжение, температура трансивера, ток смещения лазера, и сходящая оптическая мощность TX, принимаемая оптическая мощность RX.
Устройство и работа этой системы описаны в спецификации SFF-8472. Более подробное описание DDM можно найти по ссылке.
Кратко о том, что такое оптический бюджет
Внутри каждого модуля SFP находится лазер, который излучает свет определенной мощности. Свет проходит сквозь оптическое волокно и, конечно, теряет свою мощность.
На другой стороне линии находится приемник, и его возможности по детектированию сигнала ограничены, слишком слабый сигнал он определить просто не может.
Оптический бюджет SFP трансивера – это разница между мощностью передатчика и той минимальной мощностью, на которой возможен прием сигнала.
Эта величина измеряется в децибелах. Часто ее указывают в описании трансивера или пишут на этикетке. Даже если она не указано явно, то ее можно легко вычислить самостоятельно. Возьмите спецификацию модуля и найдите значения в таблице, как это сделано на картинке слева.
В нашем случае, минимальная гарантированная мощность лазера равна -1 дБм. Чувствительность приемника имеет значение -22дБм. Отнимаем одно от другого и получим 21 дБ – это оптический бюджет этого SFP модуля.
Расстояния и оптические бюджеты для SFP 1G
Типичные значения дальности на этикетке трансивера и его оптического бюджета разные для скоростей 1G и 10G, поэтому мы будем разбирать два этих случая отдельно. Начнем с самых распространенных модулей SFP со скоростью работы 1 гигабит в секунду.
Самые распространенные значения расстояния передачи и бюджетов приведены в таблице ниже.
Эти цифры не являются каким-либо стандартом, просто они чаще всего встречаются у производителей SFP. Если у приобретаемого вами модуля значение оптического бюджета будет чуть больше или меньше, то в этом нет ничего страшного.
Отличия от других форм-факторов
Трансиверы форм-фактора SFP пришли на смену промышленному стандарту съемных приемо-передатчиков GBIC. Вначале трансиверы форм-фактора SFP в профессиональной среде называли miniGBIC. Основным преимуществом по сравнению с аналогичными модулями GBIC являются его малые размеры и как следствие малая занимаемая площадь на лицевой панели сетевого устройства. Вследствие этого со временем SFP вытеснили GBIC, так как именно на их основе можно было делать активные сетевые устройства с высокой плотностью портов. На данный момент это наиболее компактный форм-фактор, обеспечивающий наибольшую плотность размещения портов на лицевой панели устройства. Благодаря этому качеству форм-фактор SFP получил развитие в виде SFP+ (10G), SFP28 (25G) SFP DD (100G).
Как понять, заработает ли на вашей линии нужный модуль SFP
Самый верный способ – это измерить свою линию специальным прибором. Вы получите значение затухания в оптическом волокне. Если оно меньше, чем оптический бюджет трансивера, то можете смело его устанавливать.
Если прибора нет в наличии (гораздо более частая ситуация в российских условиях работы операторов связи), то задача усложняется.
Есть интересный способ замерить затухание, хотя он не очень точный. Можно подключить к линии с двух сторон коммутаторы с модулями, которые поддерживают функцию DDM.
По данным DDM вы узнаете о том, какова мощность передатчика с одной стороны и какой сигнал на приемнике с другой. Вычитаете одно от другого и получите фактическое затихание линии.
К примеру, DDM на трансивере с передатчиком показывает -1 дБм, а на приемнике сигнал -11 дБм. В результате фактическое затухание линии равно 10 дБ. Очень простой и дешевый способ, но, к сожалению, не очень точный. Им пользуются по принципу: “Лучше так, чем никак”.
Затухание можно посчитать самостоятельно, хотя такой метод расчета будет очень “грубым”. Каждый километр оптического волокна имеет затухание около 0,25 дБ для света 1310 ни и около 0,2 дБ для света 1550 нм. Умножайте это значение на длину вашей трассы.
На концах линии находятся оптические кроссы и шнуры, и можно смело прибавлять еще 2 дБ. На протяжении трассы волокно имеет сварки, которые добавляют дополнительные потери сигнала.
Лучше для каждого сварного соединения добавлять 0,3 дБ и рассчитывать, что сварка встречается каждые 2 километра. Оптический кабель всегда стараются прокладывать как можно более длинными кусками, чтобы сварок было меньше, даже если это физически тяжело.
Для примера, линия длиной 20 километров будет иметь расчетное затухание = 20*0,25 + 2 + 10*0,3 = 10 Дб. А трансивер 1G на дальность 20км имеет оптический бюджет 14 дБ. Такая линия для него вполне “по зубам”.
Digital Diagnostics Monitoring сокращенно DDM — функция цифрового контроля параметров производительности трансиверов форм-фактора SFP, SFP+ и XFP. Позволяет отслеживать в реальном времени рабочие параметры трансивера, такие как:
- Подаваемое напряжение (module voltage)
- Температура трансивера (module temperature)
- Ток смещения лазера (Laser bias current)
- Исходящая оптическая мощность TX (Laser output power)
- Принимаемая оптическая мощность RX (Receive optical power)
Реализация функции DDM осуществляется на основе специального интерфейса DDMI (Digital Diagnostic Monitoring Interface), все характеристики которого описаны соглашениями MSA (напр. SFF-8472 «Digital Diagnostic Monitoring Interface for Optical Transceivers»).
DDMI состоит из связки управляющего микроконтроллера и внутренней памяти (EEPROM). Управляющий контроллер собирает информацию о текущих значениях рабочих параметров и сохраняет ее во внутреннюю память. При опросе хост-системы (любое активное сетевое оборудование поддерживающее работу с DDM) контроллер предоставляет не только текущие параметры трансивера, но и пороговые значения для этих параметров. Внутренняя память трансивера – EEPROM используется не только для хранения текущих и пороговых значений рабочих параметров, но и общую информацию о трансивере (наименование, производитель, серийный номер и тд). EEPROM состоит из двух областей памяти A0h (1010000x) и A2h (1010001x).
В части A0H содержится:
- Общая информация о трансивере (наименование, серийный номер, производитель, тип трансивера, длина волны излучения, тип оптического разъема, дальность передачи), записана в 0-95 байтах;
- Маркеры совместимости — часть микрокода, которая отвечает за совместимость трансивера с тем или иным оборудованием, записаны в 96-127 байтах;
- Дополнительные маркеры совместимости — данная часть памяти содержит в себе информацию, отвечающую за совместимость трансивера с тем или иным оборудованием, заполняется на усмотрение производителя.
В части A2H содержится:
- Информация об опасных и критических значениях рабочих характеристик трансивера — данная область заполняется исходя из типа трансивера и дальности его работы;
- Калибровочные значения — специальная информация, задаваемая производителем при производстве трансивера. Не подлежит изменению;
- Диагностические данные трансивера — это рабочие характеристики трансивера, считываемые с микроконтроллером в реальном времени;
- Дополнительные маркеры совместимости — данная часть памяти содержит в себе информацию, отвечающую за совместимость трансивера с тем или иным оборудованием, заполняется на усмотрение производителя.
Функция DDM различными производителями может называться по-разному, к примеру, Cisco называет эту функцию DOM (Digital Optical Monitoring), ZyXel – DDMI. При этом реализация DDM жестко регламентирована соглашением MSA SFF-8472, в рамках которой производители имеют право вносить изменения только в области EEPROM специально отведенные для этого.
Параметр | Величина погрешности | Единица измерения погрешности |
Температура трансивера | ±5 | o C |
Подаваемое напряжение | ±3 | % |
Ток смещения лазера | ±10 | % |
Исходящая оптическая мощность TX | ±2 | dB |
Принимаемая оптическая мощность RX | ±2 | dB |
О чем могут говорить параметры предоставляемые DDMI:
Подаваемое напряжение – стандартно это значение должно быть в диапазоне 3,14 – 3,46, в случае возникновения оповещения об опасном или аварийном значении этого параметра, вероятнее всего неисправность заключается как минимум в конкретном порту, а как максимум – вся хост-система работает не корректно.
Температура трансивера – рабочий диапазон этого параметра для стандартного (коммерческого) исполнения трансиверов равен 0-75 оС, зачастую температура колеблется в диапазоне 30-55 оС. Высокое значение температуры трансивера свидетельствует о неисправности системы охлаждения хост-системы или о высокой температуре в помещении, в котором находится оборудование, так же это может свидетельствовать о некорректной работе лазера трансивера.
Ток смещения лазера – этот параметр достаточно индивидуален и напрямую зависит от типа лазера установленного в трансивер. Опасное или аварийное значение этого параметра напрямую свидетельствует о неисправности трансивера, но в связи с тем, что этот параметр является узкоспециальным, на него зачастую не обращают внимание.
Исходящая оптическая мощность TX – этот параметр так же разнится в зависимости от конкретного трансивера. Его отклонения могут свидетельствовать об износе или выходе из строя лазера трансивера. Так же, при помощи этого параметра можно проводить мониторинг и оценку работы системы передачи.
Принимаемая оптическая мощность RX – это наиболее востребованный параметр, он отображает уровень мощности принимаемого трансивером сигнала.
Параметры «Исходящая оптическая мощность TX» и «Принимаемая оптическая мощность RX» в зависимости от хост-системы могут указываться в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливатт).
Ниже приведены примеры вывода информации Digital Diagnostics Monitoring различными коммутаторами.
Виды модулей SFP модулей
С момента публикации первой версии спецификации INF-8074i в 2001 году появилось множество видов и модификаций трансиверов на базе форм-фактора SFP. Ниже мы рассмотрим основные типы и разновидности:
SFP MSA – наиболее распространённый вид трансиверов. Они изготавливаются в соответствии с соглашениями MSA. Это означает, что они соответствуют всем требованиям спецификации и удовлетворяют требованиям стандарта.
Оптические модули SFP можно разделить по технологии передачи на следующие типы:
- Двухволоконные SFP трансиверы – для организации связи используется два оптических волокна, одно для передачи, второе для приема оптических сигналов;
- Одноволоконные (WDM, BiDi) SFP модули – простейший вид системы спектрального уплотнения, так как для передачи и приема оптических сигналов используется одно оптическое волокно, а принимаемый (Rx) и передаваемый (Tx) сигналы имеют разную длину волны;
- CWDM SFP модули – это оптические трансиверы рассчитанные для формирования оптических сигналов в системах грубого спектрального уплотнения CWDM, визуально они ни чем не отличаются от двухволоконных аналогов, но за счет специальных передатчиков – лазеров и CWDM мультиплексоров позволяют создавать многоканальные системы передачи в рамках одного или нескольких волокон;
- DWDM SFP приемо-передатчики – модули используемые в системах спектрального уплотнения DWDM.
Подавляющее большинство используемых сейчас модулей использует двухволоконную схему работы – выделенные порты передатчика и приемника. При этом наибольшую востребованность в Metro-сетях получили CWDM SFP трансиверы, в связи с тем, что при значительно малых первоначальных вложениях при помощи CWDM можно создать достаточно большую и в тоже время отказоустойчивую сеть в рамках города. В то время как, одноволоконные модули прочно заняли позицию в городских сетях на уровне доступа в условиях дефицита волокон и сетях FTTx, одними из самых популярных моделей WDM SFP трансиверов можно назвать одноволоконные модули с дальностью работы 3 км (арт. MT-SFP-G-WDM-03) и дальностью 20 км (арт. MT-SFP-G-WDM-20).
Виды SFP модулей
SFP CWDM-BIDI – это одноволоконный трансивер предназначенный для использования в CWDM системах. Приём и передача, в котором осуществляется по одному волокну на одной волне. Такое решение позволяет вдвое увеличить пропускную способность системы CWDM. Эти модули всегда просто отличить, т.к. вместо разъёма Duplex LC-мама из корпуса выходит пигтэйл с коннектором LC/APC. Дело в том, что внутри модуля установлен оптический циркулятор, для его нормальной работы необходима косая полировка – APC, линейного порта.
Большого распространения данный вид модулей не получил, ввиду сложности изготовления и ограниченности сферы применения – максимальный оптический бюджет таких модулей не превышал 24 дБ.
VideoSFP (SDI-SFP) – решение для передачи видео сигналов. Используется в студийном и вещательном оборудовании.
SDI (последовательный цифровой интерфейс) – это стандарт цифрового видеоинтерфейса, разработанный организацией SMPTE. Два основных вида 3G-SDI, 6G-SDI, 12G-SDI отличаются скоростью передачи, соответственно это 3 Гбит/с, 6 Гбит/с и 12 Гбит/с. Модули 3G-SDI разработаны для паттернов SMPTE 259M, SMPTE 344M, SMPTE 292M и SMPTE 424M, они используются в телевещании и реже в видеонаблюдении. Тогда как 6G-SDI поддерживает паттерн SMPTE 2081 и используется для сервисов 4K/HDTV.
Передача видеоизображения для широкого вещания — это однонаправленная связь. Ввиду этой особенности передаваемого трафика, отличают VideoSFP transmitter (передатчик) и VideoSFP receiver (приёмник). Для организации соединения необходима пара разных модулей. Кроме того, модули VideoSFP могут оснащаться двумя приёмниками или двумя передатчиками, в зависимости от задачи.
Зная эти особенности необходимо подбирать VideoSFP очень внимательно. Ввиду специфичной области применения данный вид SFP мало распространён.
SmartSFP – данный вид модулей отличается не стандартной функциональностью. Обычные трансиверы предназначены для приёма и передачи информации, на этом их функционал заканчивается. Название SmartSFP означает, что модуль несёт дополнительный функционал, либо вообще не предназначен для передачи информации, а выполняет специфические функции. Например это может быть, измерение оптических характеристик линии или измерение качественных характеристик канала передачи. Необходимо отметить, что подобные решения достаточно нишевые и узкоспециализированные, но могут стать идеальным решением задачи.
На нашем сайте представлены модули SmartSFP семейства «Network Migration», они позволяют передавать SDH трафик по IP/MPLS сетям. К примеру, можно перенести каналы STM-1/4/16 в сеть пакетной коммутации или агрегировать потоки Е1 в единый STM-1 канал. Преимуществами использования данного семейства модулей, является возможность освободить оптические волокна, активное оборудование и сократить затраты на электроэнергию.
Copper SFP – широко распространённый вид SFP модулей. Отличительной особенностью является оснащение электрическим интерфейсом RJ45, вместо оптического. Благодаря этому к порту коммутатора можно подключить обычную витую пару. «Медные» SFP изготавливаются с использованием двух интерфейсов SGMII (10/100/1000M) и SerDes (1000M). Соответственно при выборе модуля нужно учитывать особенности сетевого оборудования.
Модуль Copper SFP
CSFP (compactSFP) – необычный вид трансиверов. По сути, это два одноволоконных WDM трансивера в стандартном корпусе SFP. Такой трансивер позволяет организовать два канала по 1G по двум волокнам, используя при этом только один порт в коммутаторе. Разумеется, сам коммутатор должен поддерживать трансиверы такого типа.
Принцип работы SFP модулей
SGMII – данные оптические модули называются в честь интерфейса на котором построены. Они разработаны для согласования портов по скорости. SGMII-SFP позволяют конвертировать порт GigabitEthernet (GE) в порт FastEthernet (FE). Таким образом, к коммутатору порты которого поддерживают только гигабитное подключение можно подключить устройства работающие на меньшей скорости – 100Мбит/с.
xPON – специализированные трансиверы предназначенные для работы в пассивных оптических сетях, с топологией «дерево». Их можно разделить на два вида: OLT (Optical Line Terminal) и ONU (Optical Network Unit). Модули OLT используются в головном оборудовании, до абонентских устройств сигнал передаётся на волне 1490нм (2.5G) и принимается на волне 1310нм (1.25G). Существует несколько классов: B+, C+, C++, которые отличаются оптическим бюджетом.
ONU – трансивер для абонентских устройств, предназначен для установки в пакетные Ethernet коммутаторы и бытовые роутеры оснащенные SFP портом. Для согласованной работы класс ONU должен соответствовать классу OLT. Трансиверы SFP ONU не отличаются большой популярностью, т.к. технология PON рассчитана на массовое применение, в то время как бытовые устройства редко оснащаются SFP портами. В основном ONU это отдельно стоящее устройство, работающее от сети 220В.
Расстояния и оптические бюджеты для SFP+ и XFP 10G
В этом случае цифры немного отличаются в меньшую сторону. С этим связаны довольно частые случаи в практике операторов связи, когда в оптическую линию устанавливают трансивер 10G и связь не работает, хотя на скорости 1G все было просто замечательно.
Ниже в таблице приведены самые распространенные значения.
Не стоит забывать, что на разных расстояниях передача осуществляется на различных длинах волн. На небольших дистанциях предпочтение отдается свету с длиной волны 1310 нанометров, а “дальнобойные” трансиверы используют 1550 нм. Поэтому, строгой линейной зависимости в обоих случаях не наблюдается.
Вывод информации DDM на коммутаторах Juniper:
В обоих примерах зелёным цветом выделены текущие значения трансивера, а оранжевым пороговые значения.
Важно отметить, что трансиверы SFP/SFP+ Copper (1000Base-T/10GBase-T) и Direct Attach Copper не оснащаются функцией Digital Diagnostic Monitoring в связи с конструктивными особенностями.
В процессе эксплуатации оптических линий, несомненно, требуется иметь доступ к информации о состоянии канала связи. Как правило, оконечное оборудование (коммутаторы или маршрутизаторы) предоставляют статистику о количестве ошибок передачи, но эта статистика не позволяет предсказывать появление этих ошибок, ничего не может сказать о запасах физического уровня и не позволяет диагностировать причины появления ошибок передачи. Существуют сложные системы непрерывного измерения параметров оптического сигнала, но зачастую они не могут быть внедрены в связи с высокой стоимостью.
Именно для этих случаев создана недорогая, хотя и не самая функциональная система, которая имеет несколько названий у разных производителей.
У большинства производителей оборудования она называется DDM , что расшифровывается как Digital Diagnostic Monitoring. Некоторые компании используют другие, похожие наименования. Cisco Systems называет эту систему DOM (Digital Optical Monitoring). Компания Zyxel, HP и некоторые другие называют эту систему DDMI (Digital Diagnostic Monitoring Interface).
От названия ничего не меняется, под всеми этими именами скрывается одна и та же система контроля, которая у всех производителей работает одинаково. Модули SFP с DDM внешне ничем не отличаются от модулей без этой функции. Модули 10G (XENPAK, X2, SFP+ и XFP) сейчас без DDM не поставляются.
Основной документ, регламентирующий DDM, называется SFF-8472, его можно скачать тут .
Если рассказывать простыми словами, DDM представляет из себя набор простых датчиков для контроля ключевых параметров работы трансивера и систему передачи этих данных коммутатору.
Для нормальной работы функция DDM должна поддерживаться как коммутатором, так и трансивером. Если одним из этих устройств она не поддерживается, то ни о каком контроле при помощи DDM речи быть не может.
На скриншоте ниже панель web-управления управляемого шасси ModulTech . В нижней части таблицы как раз параметры, которое шасси получает от DDM.
Обратите внимание, что к DDM имеют отношение только четыре нижних значения. Остальные значения в таблице просто взяты из внутренней памяти модуля. Они есть всегда, вне зависимости от того, поддерживается ли функция DDM у трансивера или нет.
Функция DDM контролирует всего 5 параметров оптического трансивера.
2. Напряжение питания.
3. Ток смещения на передатчике.
4. Мощность оптического излучения на передатчике.
5. Мощность оптического излучения на приемнике.
Самый важный вопрос – “какие значения считать нормальными, а какие – нет”. Ответ на этот вопрос находится в спецификации на конкретную модель трансивера.
В ходе работы коммутатор проверяет параметры, и может генерировать событие “warning” или “alarm”, что переводится как “предупреждение” и “тревога”. Пороговые уровни, которые соответствуют этим сигналам, записаны в памяти трансивера. Коммутатор может сигнализировать администратору сети о неисправности в систему управления через протокол SNMP.
С температурой все понятно. Почти во всех моделях коммутаторов, которые поставляются на российский рынок, она измеряется в градусах по шкале Цельсия. Слишком высокая температура свидетельствует о какой-либо неисправности оптического модуля, системы вентиляции коммутатора или о высокой температуре в помещении, в котором находится оборудование.
Напряжение питания модуля SFP и SFP+ должно быть равно 3,3 вольта постоянного тока. Если этот параметр у вас не в порядке, это свидетельствует о неисправности в коммутаторе.
Ток смещения, пожалуй, самый неинформативный параметр. Конечно, его ненормальное значение свидетельствует о проблеме в трансивере, но на этом его информативность заканчивается. Обратите внимание, что в системе управления шасси для медиаконверторов ModulTech этот параметр просто не показывается.
Мощность сигнала на передатчике очень важна, чтобы определить, исправен ли трансивер. Этот параметр показывает, достаточной ли мощности сигнал излучается передатчиком. Измеряется в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливатт).
Самый важный параметр, ради которого многие и смотрят в таблицы DDM – мощность на оптическом приемнике. Этот параметр показывает, насколько силен приходящий в трансивер сигнал. Измеряется в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливаттах).
У реализации функции DDM в разных коммутаторах есть несколько особенностей, о которых нужно помнить.
Нужно помнить, что мощности могут быть вам показаны как в дБм, так и просто в милливаттах (микроваттах). Второй случай, конечно, неудобен, так как вы будете сравнивать эти мощности с номинальными параметрами трансиверов, которые все указываются в децибелах. Либо переключите настройки коммутатора, чтобы он показывал мощности в дБм, либо придется переводить по формуле:
Если значение мощности на приемнике больше, чем чувствительность приемника, то связь должна работать; если нет, то ищите проблемы в вашей линии или у передатчика на другом конце линии.
Особенно важна функция DDM при создании систем спектрального уплотнения CWDM и DWDM. Если вы покупаете модули SFP для такой системы, то очень рекомендуем купить те модули, которые поддерживают DDM. Уровни сигнала на разных длинах волн могут быть различными, DDM вам пригодится.
Использование модулей и оборудования с функцией DDM позволит, например, построить систему раннего предупреждения об ухудшении параметров оптической линии. Как правило, данные DDM можно получить с оборудования с помощью SNMP-запросов; а современные системы мониторинга (как открытые, так и фирменные) можно настроить на рассылку оповещений при выходе контролируемых параметров за границы допустимых значений. А благодаря таким оповещениям можно заранее предпринимать меры по устранению проблем, не дожидаясь по-настоящему аварийных ситуаций.
Съемный приемо-передающий модуль форм-фактора SFP (Small Form factor Pluggable) представляет собой компактное устройство в металлическом корпусе. С одной стороны, SFP модуль оснащен контактной группой для подключения к SFP-порту активного сетевого устройства, а с другой стороны оптическим интерфейсом для подключения к линии передачи. Оптические модули стандарта SFP предназначены для передачи и приёма оптических сигналов между сетевыми устройствами, соединенными между собой волоконно-оптическими линиями связи. Приемо-передатчики форм-фактора SFP поддерживают передачу данных на скоростях от 100 Мбит/с до 4.25 Гбит/с, наибольшей популярностью обладает модификация SFP модулей со скоростью передачи 1.25 Гб/с.
Спецификация INF-8074i впервые, опубликованная MSA в 2001 году, подробно описывает конструкцию и размеры корпуса, устройство электрического интерфейса SFP трансиверов, а так же конструкцию и размеры SFP-порта. Существует ряд спецификаций, которые описывают отдельные модификации и скорости передачи, основные документы можно найти на этой странице.
В спецификации INF-8074i, есть не большой пункт указывающий на необходимость цветовой маркировки на язычках толкателей модулей. В самой спецификации есть указания лишь на два варианта этой маркировки: черный цвет – многомодовой трансивер, синий цвет – одномодовый; в дальнейшем модификаций SFP трансиверов стало значительно больше и новые модели получали свою цветовую маркировку. Цветовая маркировка SFP модулей необходима для облегчения идентификации типа установленного в сетевое оборудование трансивера. Маркировка SFP модулей реализуется одним из двух способов в зависимости от особенностей корпуса трансивера:
- производитель надевает на скобу для изъятия трансивера цветную втулку;
- наносит метку краской.
Каждой длине волны присвоен свой цвет см. таблицу ниже. Сама идея подобной маркировки очень хороша и удобна для пользователей, но в реализации этой идеи есть определенные сложности, а именно производители SFP модулей используют не стандартизированные цвета, как следствие в некоторых случаях цвета маркировки от производителя к производителю сильно отличаются.
Наиболее ярким примером являются CWDM трансиверы, у которых каждая «пара» волн маркируется своим цветом, но цвета в зависимости от производителей не всегда совпадают.
Примеры цветовой маркировки
Самым простым выходом из подобного положения было бы закрепление за определенными моделями SFP трансиверов определенных цветовых маркеров на уровне спецификации или рекомендации, но к сожалению, подобного документа нет.
Читайте также: