Optilise signaali haldamine tänapäevastes hüperskaala rajatistes on väljakutse, mis jääb sageli märkamatuks kuni seadmete rikkeni. Thefiiberoptiline summuti-passiivne komponent, mis on loodud kontrollitult optilise võimsuse vähendamiseks-, toimib tagasihoidliku tööjõuna, mis hoiab ära vastuvõtja küllastumise, bitivea määra halvenemise ja transiiveri enneaegse läbipõlemise. Kuigi võimendid ja multiplekserid saavad ebaproportsionaalselt palju inseneri tähelepanu, jäävad atenuaatorid vaikseks vahekohtunikuks võimsuseelarve järgimisel lühikese ulatusega ühenduste puhul.

Probleem, millest keegi ei räägi

Siin on midagi, mis tabab isegi kogenud insenere. Otsite välja ilusa 100G lingi, installite uhiuued QSFP28 transiiverid, käivitate 15-meetrisel plaastril puutumatu OM4 kiudoptilise kaabli – ja äkki näete vigu. Mitte palju, aga piisavalt. Link klapib aeg-ajalt. Logid näitavad CRC tõrkeid, mis ilmnevad tippliikluse ajal.

Süüdlane? Liiga palju valgust.

Kaasaegsed transiiiverid{0}}eriti SR4 ja lühilainemoodulid-väljastavad optilist võimsust, mis on optimeeritud nende maksimaalse nimikauguse jaoks. Kui see 100{6}}meetrine transiiver peab jõudma vaid 8 meetrini, satub vastuvõtvasse fotodioodi rohkem footoneid, kui see suudab lineaarselt töödelda. Detektor küllastub. Signaali terviklikkus variseb kokku. Ja kuna enamik tõrkeotsingu vooskeeme ei arvesta "liiga palju signaali", raiskavad meeskonnad tunde fantoomkaabli rikete jahtimisele.

Mida atenuaatorid tegelikult teevad

Mehhanism on lihtne. Atenuaator lisab kalibreeritud optilise kadu -detsibellides-mõõdetud summa, et viia vastuvõetud võimsus transiiveri määratud tundlikkuse aknasse. Mõelge sellele kui päikeseprillidele kiudude jaoks. Aluseks olev füüsika on konstruktsiooni järgi erinev: mõned kasutavad õhupilusid, mis tekitavad Fresneli peegelduskadusid, teised kasutavad absorbeerivat legeeritud klaasi ja mõned tuginevad kiudude täpsele nihkele ümbrises.

Andmekeskuste juurutamisel domineerib lünk{0}}põhine lähenemine (mida mõnikord nimetatakse ka "inline" või "plug-style"). Väike õhupilu konnektori otste{3}}pindade vahel põhjustab fikseeritud atenuaatorite puhul prognoositavat kadu-tavaliselt 3 dB kuni 10 dB. Muutuvad optilised summutid (VOA-d) pakuvad reguleeritavat sumbumist mehaaniliste või MEMS{8}}põhiste mehhanismide kaudu, kuigi nende täiendav keerukus ja kulu piiravad kasutuselevõttu spetsiaalsetes rakendustes, nagu DWDM-i kanalite võrdsustamine.

Enamiku inseneride juures olen töötanud vaikimisi 5 dB atenuaatorite jaoks-. See ei ole alati õige valik, kuid harva on see katastroofiliselt vale.

Numbrid loevad

Kiire värskendus optilise võimsuse eelarvete kohta, kuna siin juhtub valearvestusi. Iga transiiveri andmeleht määrab edastusvõimsuse vahemiku (näiteks -1 kuni +2 dBm) ja vastuvõtja tundlikkuse akna (võib-olla -11,5 kuni +2.4 dBm 25G SR-seadme puhul). Teie tegeliku saatevõimsuse ja minimaalse vastuvõtja tundlikkuse erinevus moodustab teie lingi eelarve. Pistikukaod, kaabli sumbumine, ühenduskaod – need kõik lahutavad sellest marginaalist.

Kuid vastuvõtja maksimaalne sisend-see +2.4 dBm ülempiir- on sama oluline. Ületage see ja te sõidate detektoriga üle. Enamikul spetsifikatsioonide lehtedel on "ülekoormuse" lävi kuskil üle maksimaalse tundlikkuse, kuid selles hallis tsoonis töötamine tekitab probleeme. Siin teenivad atenuaatorid oma raha.

Oletame, et mõõdate 3-meetrise vahetusjuhtmega vastuvõtjas +1 dBm. Teie vastuvõtja optimaalne ulatus ületab lineaarse töö puhul +1 dBm, kuid näete vahelduvaid bitivigu. 3 dB summuti lisamisel langeb võimsus -2 dBm-ni - mugavalt spetsifikatsiooni piires. Probleem lahendatud ja olete kulutanud võib-olla 8 dollarit.

Tegelikud juurutamise stsenaariumid

Andmekeskused ei ole homogeensed. Kolokatsiooniteenuse pakkuja kohtumis{1}}ruum toimib teistsuguste piirangute alusel kui hüperskaalaja leht{2}}selgroo kangas. Atenuaatorite kasutusjuhud on vastavalt erinevad.

riiulisisesed{0}}ühendused.See on leiva{0}}ja-võistsenaarium. Serverid, mis ühendavad 1-meetriste või 2-meetriste DAC-kaablite kaudu ülemise-rack-lülititega-, ei vaja tavaliselt atenuaatoreid – kaablid ise tagavad piisava kadu. Kuid kui kiudained asendavad vase (100G+ kiiruste ja struktureeritud kaablite poole kaldumise puhul üha tavalisem), muutuvad need alla 5-meetrised jooksud problemaatiliseks. Suure võimsusega SR-transiiverid, mis toidavad otse naaberportidesse, tekitavad varem kirjeldatud küllastusprobleeme.

Seadmete etapiline testimine.Enne tootmises kasutuselevõttu valideerivad töörühmad lülitid ja ruuterid töölaua seadistustel. Need testkonfiguratsioonid kasutavad sageli otsest tagasi---tagasi kiudühendust-tõhusalt null-kadu teed, mis tagavad vastuvõtja ülekoormuse. Atenuaatorid võimaldavad inseneridel simuleerida tootmisühenduse kadusid ilma, et laboris oleks 300 meetrit kiudu.

Olen näinud kümnekonnas laboris, kuidas summuteid on{0}}teibitud tööpinkide külge. Mitte ilus, aga funktsionaalne.

Pärandseadmete integreerimine.Pruunistatud väljade andmekeskused sisaldavad paratamatult mitme põlvkonna seadmeid. Kümmekond aastat tagasi loodud 10G SFP+ vastuvõtjal võib olla kitsam dünaamiline ulatus kui tänapäevastel 25G transiiveritel. Kui need vanemad vastuvõtjad ühendatakse moodsate suurema võimsusega{5}}saatjatega, katavad atenuaatorid lünga, ilma et oleks vaja transiiverit välja vahetada.

CWDM/DWDM süsteemid.Lainepikkusega{0}}jaotusega multipleksitud arhitektuurid nõuavad tihedat kanalite võimsuse tasakaalustamist. 3 dB erinevus külgnevate kanalite vahel halvendab OSNR-i ja rõhutab EDFA-sid. Kanalipõhised See ulatub territooriumile, mis ulatub kaugemale lihtsast plug{8}}and-summuti kasutamisest, kuid põhimõte jääb samaks.

Sõna konnektoritüüpide kohta

LC domineerib kaasaegses andmekeskuste optikas. SC esineb endiselt pärandinstallatsioonides ja teatud kandeseadmetes. FC ilmub aeg-ajalt katseseadetes. MTP/MPO-pistikud teenindavad paralleelset optikat-40G SR4, 100G SR4 ja nende järeltulijaid,-kuid mitmekiuliste ühenduste nõrgenemine muudab keerukamaks. Tavaliselt näete kasseti tasemel MTP-summutajaid, mitte üksikuid kiude. Sobitage oma atenuaatori pistik oma infrastruktuuriga. Tundub ilmne, kuid sobimatud adapterid loovad sisestuskadude variatsioone, mis muudavad energiaeelarve arvutamise keerulisemaks.

Mis läheb valesti

Atenuaatorid ei ole keerulised seadmed, kuid neid on märkimisväärselt lihtne väärkasutada.

Üle{0}}summutus on esikohal. Insener näeb vastuvõtja vigu, eeldab küllastust, paigaldab 10 dB summuti-ja nüüd on signaal liiga nõrk. Link ikka ei tööta, aga nüüd vastupidisel põhjusel. Enne sumbumise väärtuste valimist mõõtke alati tegelikku vastuvõetud võimsust.

Määrdunud pistikud on teine ​​klassikaline rikkerežiim. Atenuaatorid lisavad lingile ühendusliidesed. Iga liides on saastumise võimalus. Mikroskoopiline tolmuosake APC hülsi otsa{3}}pinnal tekitab ettearvamatuid kadusid, mis muutuvad temperatuuri ja vibratsiooni mõjul. Puhastage iga pistik. Iga kord. Ei mingeid erandeid.

Mainin veel üht: seal on unustamisatenuaatorid. Dokumenteerimine ebaõnnestub, lingi tõrkeotsing tehakse aastaid hiljem ja keegi ei mäleta seda 7dB summutit, mis on paigapaneeli maetud. Äkitselt katkestab edastusvõimsust "müstiliselt" muutev uuendus viis aastat töötanud lingi. Märgistage kõik.

Hangete tegelikkus

Fikseeritud summutid ei maksa peaaegu midagi{0}}5–15 dollarit mainekate tootjate LC-seadmete eest. Ostke neid hulgi. Hoidke võrgulaboris sahtel täis. 1 dB, 3 dB, 5 dB, 7 dB ja 10 dB väärtused katavad 95% stsenaariumidest. Muutuvate atenuaatorite hind olenevalt eraldusvõimest ja pistiku tüübist on $50 kuni $300+; reserveerige need kalibreerimiseks või häälestatavateks rakendusteks.

Brändil on vähem tähtsust, kui arvate. Kontrollitud õhupilu või absorbeeriva elemendi füüsika ei erine müüjate vahel dramaatiliselt. Sellegipoolest vältige turusaitidel nimetuid müüjaid-ebaühtlane sumbumise tolerants ja kehvad tootluskao spetsifikatsioonid põhjustavad peavalu. Corning, Thorlabs ja FS.com toodavad usaldusväärseid tooteid. CommScope'i kiudtarvikud töötavad hästi, kui olete juba nende ökosüsteemis.

Varjatud kasu: standardimine

Siin on midagi, mis enamikesse tehnilistesse aruteludesse ei jõua. Atenuaatorid võimaldavad standardimist mastaabis.

Hüperskaala operaatorid ostavad transiivereid kümnete tuhandete kaupa. Mitme transiiveri SKU-de haldamine erinevate linkide vahemaade jaoks-10 m versus 300 m, näiteks-keerutab hankeid, tekitab probleeme laoseisuga ja säästvaid õudusunenägusid. Selle asemel standardiseerige ühe suure võimsusega transiiver, mis on määratud maksimaalseks vahemaaks, ja seejärel nõrgendage lühemaid linke vastavalt vajadusele. Summuti maksumus on triviaalne võrreldes ühtsete transiiveriparkide töötõhususega.

See lähenemisviis lihtsustab ka tõrkeotsingut. Iga transiiver käitub identselt. Energiaeelarved muutuvad prognoositavaks. Vahetage katkestuste ajal mis tahes port mis tahes muu vastu. Elegants ühendab võrgustike ulatust.

Lainepikkuse kaalutlused

Enamik atenuaatoreid määrab töö lainetel 850nm, 1310nm, 1550nm või mõnel kombinatsioonil. Mitmerežiimiliste juurutuste puhul kasutatakse tavaliselt 850 nm (SR-optikat). Üks{6}}režiim jaguneb 1310 nm (keskmine ulatus, LR) ja 1550 nm (laiendatud ulatus, ER ja DWDM) vahel. Summutuse väärtused varieeruvad lainepikkuste lõikes neelduvate{10}}tüüpi seadmete korral,{11}}5 dB atenuaator 1310 nm juures võib mõõta 5,3 dB lainepikkusel 1550 nm. Kriitiliste rakenduste puhul kontrollige, kas spetsifikatsioonid vastavad teie töölainepikkusele.

Lõpumõtted

Fiiberoptilised atenuaatorid ei muuda teie andmekeskust revolutsiooniliselt. Need pole põnevad. Neid ei kuvata müüjate esituslehtedel ega arhitektuuriskeemidel. Kuid need lahendavad tõelise probleemi-vastuvõtja küllastumisega lühikese-linkidega-odavalt ja usaldusväärselt. Need võimaldavad transiiveri standardimisstrateegiaid, mis vähendavad mastaabis töökulusid. Need muudavad seadmete testimise praktiliseks.

Hoidke ühiste väärtuste varu. Mõõtke enne paigaldamist. Dokumenteerige, mida juurutate. Puhastage oma pistikud. See on tegelikult kõik.

Mõnikord on kõige olulisemad kõige lihtsamad komponendid.