Optiskā signāla pārvaldība mūsdienu hipermēroga iekārtās ir izaicinājums, kas bieži paliek nepamanīts, līdz iekārta atteicas. Theoptiskās šķiedras vājinātājs-pasīvs komponents, kas izstrādāts, lai kontrolētā veidā samazinātu optisko jaudu-, kalpo kā vienkāršs darba zirgs, kas novērš uztvērēja piesātinājumu, bitu kļūdu līmeņa pasliktināšanos un priekšlaicīgu raiduztvērēja izdegšanu. Lai gan pastiprinātājiem un multipleksoriem tiek pievērsta nesamērīga inženiertehniskā uzmanība, vājinātāji joprojām ir klusie šķīrējsargi, kas nosaka enerģijas budžeta ievērošanu īsa attāluma starpsavienojumos.

Problēma, par kuru neviens nerunā

Šeit ir kaut kas, kas aizrauj pat pieredzējušus inženierus. Jūs izveidojat skaistu 100 G saiti, instalējat pavisam-jaunus QSFP28 raiduztvērējus, palaižat nevainojamu OM4 šķiedru 15- metru ielāpā — un pēkšņi jūs redzat kļūdas. Nav daudz, bet pietiekami. Saite laiku pa laikam atlokās. Žurnāli parāda CRC kļūmes, kas rodas intensīvas satiksmes laikā.

Vainīgais? Pārāk daudz gaismas.

Mūsdienu raiduztvērēji,{0}}īpaši SR4 un īsviļņu{2}}moduļi-izsūknē optisko jaudu, kas optimizēta to maksimālajam nominālajam attālumam. Kad šim 100{6}}metru raiduztvērējam ir jāsasniedz tikai 8 metri, uztverošā fotodiode tiek saspiesta ar vairāk fotonu, nekā tas spēj lineāri apstrādāt. Detektors piesātina. Signāla integritāte sabrūk. Un tā kā lielākajā daļā problēmu novēršanas blokshēmu netiek ņemts vērā "pārāk liels signāls", komandas velta stundas, meklējot fantomakabeļa bojājumus.

Ko vājinātāji patiesībā dara

Mehānisms ir vienkāršs. Vājinātājs ievada kalibrētu optisko zudumu -lielumu, ko mēra decibelos-, lai ievadītu saņemto jaudu raiduztvērēja norādītajā jutības logā. Padomājiet par to kā saulesbrillēm šķiedras. Pamatā esošā fizika atšķiras atkarībā no konstrukcijas: daži izmanto gaisa spraugas, kas rada Fresnela atstarošanas zudumus, citi izmanto absorbējošu leģētu stiklu, un daži paļaujas uz precīzu šķiedru novirzi uzgalī.

Datu centru izvietošanā dominē uz nepilnībām balstītā pieeja (dažkārt saukta par "iekļauto" vai "plug-stilu"). Neliela gaisa sprauga starp savienotāja gala -virsmām rada paredzamus zudumus-parasti no 3 dB līdz 10 dB fiksētiem vājinātājiem. Mainīgie optiskie vājinātāji (VOA) piedāvā regulējamu vājināšanu, izmantojot mehāniskus vai MEMS{8}}balstītus mehānismus, lai gan to papildu sarežģītība un izmaksas ierobežo pielāgošanu specializētām lietojumprogrammām, piemēram, DWDM kanālu izlīdzināšanai.

Lielākajai daļai inženieru, pie kuriem esmu strādājis, pēc noklusējuma tiek izmantoti 5 dB vājinātāji. Tā ne vienmēr ir pareizā izvēle, taču reti tā ir katastrofāli nepareiza.

Skaitļiem ir nozīme

Ātra optiskās jaudas budžeta atsvaidzināšana, jo šeit notiek nepareizi aprēķini. Katrā raiduztvērēja datu lapā ir norādīts pārraides jaudas diapazons (piemēram, no -1 līdz +2 dBm) un uztvērēja jutības logs (varbūt no -11,5 līdz +2.4 dBm 25G SR ierīcei). Atšķirība starp jūsu faktisko raidīšanas jaudu un minimālo uztvērēja jutību veido jūsu saites budžetu. Savienotāju zudumi, kabeļa vājināšanās, savienojuma zudumi — tie visi tiek atņemti no šīs rezerves.

Taču tikpat svarīga ir arī maksimālā uztvērēja ievade-, kas ir +2.4 dBm griesti-. Pārsniedziet to, un jūs pārspīlējat detektoru. Lielākajā daļā specifikāciju lapu ir norādīts "pārslodzes" slieksnis, kas pārsniedz maksimālo jutību, taču darbība šajā pelēkajā zonā rada problēmas. Šeit attenuatori nopelna naudu.

Pieņemsim, ka mēra +1 dBm pie uztvērēja, izmantojot 3- metrus garu plākstera vadu. Lineārai darbībai jūsu uztvērēja optimālais diapazons pārsniedz +1 dBm, taču jūs redzat periodiskas bitu kļūdas. Pievienojot 3 dB vājinātāju, saņemtā jauda samazinās līdz -2 dBm-ērti specifikācijas robežās. Problēma ir atrisināta, un jūs esat iztērējis, iespējams, 8 ASV dolārus.

Reāli izvietošanas scenāriji

Datu centri nav viendabīgi. Izvietošanas nodrošinātāja satiekas-telpa darbojas saskaņā ar citiem ierobežojumiem nekā hiperskalera lapu-muguras audums. Attenuatora lietošanas gadījumi attiecīgi atšķiras.

Iekšējie{0}}statīva savienojumi.Šis ir maize{0}}un-sviests. Serveriem, kas savienojas ar augšējiem-statīva slēdžiem, izmantojot 1-metru vai 2-metru DAC kabeļus, parasti nav nepieciešami vājinātāji — paši kabeļi nodrošina atbilstošus zudumus. Bet, kad šķiedra aizstāj vara (arvien biežāk ar ātrumu 100 G+ un virzību uz strukturētu kabeļu), šie skrējieni, kas mazāki par 5 metriem, kļūst problemātiski. Lieljaudas SR raiduztvērēji, kas barojas tieši blakus esošajos portos, rada iepriekš aprakstītās piesātinājuma problēmas.

Pakāpeniska aprīkojuma pārbaude.Pirms ražošanas izvietošanas operāciju komandas pārbauda slēdžus un maršrutētājus stenda iestatījumos. Šajās testa konfigurācijās bieži tiek izmantoti tiešie atpakaļ-uz-atpakaļ šķiedras savienojumi-faktiski nulles-ceļi, kas garantē uztvērēja pārslodzi. Vājinātāji ļauj inženieriem simulēt ražošanas savienojuma zudumus, neiesaistot 300 metrus šķiedras visā laboratorijā.

Esmu redzējis, ka vājinātāji ir pielīmēti-uz darbagaldiem duci laboratoriju. Nav skaista, bet funkcionāla.

Mantotā aprīkojuma integrācija.Degradēto teritoriju datu centros neizbēgami ir vairāku paaudžu aprīkojums. 10G SFP+ uztvērējam, kas izstrādāts pirms desmit gadiem, varētu būt šaurāks dinamiskais diapazons nekā mūsdienu 25G raiduztvērējiem. Kad šie vecāki uztvērēji tiek savienoti ar moderniem lielākas jaudas{5}}raidītājiem, vājinātāji novērš plaisu, neprasot nomainīt raiduztvērēju.

CWDM/DWDM sistēmas.Viļņa garuma{0}}dalījuma multipleksētām arhitektūrām ir nepieciešama stingra kanālu jaudas līdzsvarošana. 3 dB atšķirības starp blakus esošajiem kanāliem pasliktina OSNR un uzsver EDFA. Pa-kanāla VOA-vai fiksētie vājinātāji ekspluatācijas laikā-izlīdzina spēles noteikumus. Tas nonāk teritorijā, kas pārsniedz vienkāršu plug{8}}and-attenuator izmantošanu, taču princips paliek identisks.

Vārds par savienotāju veidiem

LC dominē mūsdienu datu centru optikā. SC joprojām parādās mantotās instalācijās un noteiktās nesēja iekārtās. FC dažkārt tiek parādīts testa iestatījumos. MTP/MPO savienotāji nodrošina paralēlo optiku-40G SR4, 100G SR4 un to pēctečus-, taču vairāku šķiedru savienojumu vājināšana palielina sarežģītību. Jūs parasti redzēsit MTP vājinātājus, kas tiek izmantoti kasešu līmenī, nevis atsevišķas šķiedras. Saskaņojiet savu vājinātāja savienotāju ar savu infrastruktūru. Šķiet acīmredzami, bet neatbilstoši adapteri rada ievietošanas zudumu variācijas, kas sarežģī enerģijas budžeta aprēķinus.

Kas noiet greizi

Attenuatori nav sarežģītas ierīces, taču tos ir ļoti viegli ļaunprātīgi izmantot.

Virs{0}}vājināšanās ir pirmajā vietā. Inženieris redz uztvērēja kļūdas, pieņem piesātinājumu, uzstāda 10 dB vājinātāju{3}}un tagad signāls ir pārāk vājš. Saite joprojām nedarbojas, bet tagad pretēja iemesla dēļ. Pirms vājinājuma vērtību izvēles vienmēr izmēriet faktisko saņemto jaudu.

Netīri savienotāji ir otrs klasiskais atteices režīms. Attenuatori pievieno saitei savienotāju saskarnes. Katrs interfeiss ir piesārņojuma iespēja. Mikroskopiskas putekļu daļiņas uz APC uzgaļa gala{3}}izveido neparedzamus zudumus, kas mainās atkarībā no temperatūras un vibrācijas. Notīriet katru savienotāju. Katru reizi. Nav izņēmumu.

Es pieminēšu vēl vienu: tur ir aizmirstības slāpētāji. Dokumentācija neizdodas, saite tiek novērsta pēc gadiem, un neviens neatceras, ka ielāpu panelī ir ierakts 7dB vājinātājs. Pēkšņi jauninājums, kas "mistiskā veidā" maina pārraides jaudu, pārtrauc saikni, kas darbojās piecus gadus. Marķējiet visu.

Iepirkumu realitāte

Fiksētie vājinātāji nemaksā gandrīz neko{0}}5–15 ASV dolāri par cienījamu ražotāju pamata LC ierīcēm. Pērciet tos vairumā. Saglabājiet pilnu atvilktni tīkla laboratorijā. 1 dB, 3 dB, 5 dB, 7 dB un 10 dB vērtības aptver 95% scenāriju. Mainīgie vājinātāji maksā no $50 līdz $300+ atkarībā no izšķirtspējas un savienotāja veida; rezervējiet tos kalibrēšanai vai regulējamiem lietojumiem.

Zīmols ir mazāk svarīgs, nekā jūs domājat. Kontrolētas gaisa spraugas vai absorbējošā elementa fizika starp pārdevējiem krasi neatšķiras. Tomēr izvairieties no-pārdevēju nosaukumiem tirgus vietnēs-nekonsekventas vājināšanas pielaides un sliktas atdeves zuduma specifikācijas radīs galvassāpes. Corning, Thorlabs un FS.com ražo uzticamus produktus. CommScope šķiedras piederumi darbojas labi, ja jau atrodaties viņu ekosistēmā.

Slēptais ieguvums: standartizācija

Šeit ir kaut kas tāds, kas neietilpst lielākajā daļā tehnisko diskusiju. Attenuatori nodrošina standartizāciju mērogā.

Hipermēroga operatori pērk raiduztvērējus desmitiem tūkstošu. Vairāku raiduztvērēju SKU pārvaldīšana dažādiem saišu attālumiem-10 m pret 300 m, piemēram,-sarežģī iepirkumu, rada galvassāpes un saudzējošus murgus. Tā vietā standartizējiet vienu lieljaudas raiduztvērēju, kas paredzēts maksimālajam attālumam, pēc tam pēc vajadzības vājiniet īsākas saites. Vājinātāja izmaksas ir niecīgas, salīdzinot ar darbības efektivitāti, kas iegūta no vienotām raiduztvērēju flotēm.

Šī pieeja arī vienkāršo problēmu novēršanu. Katrs raiduztvērējs darbojas identiski. Jaudas budžeti kļūst paredzami. Pārtraukumu laikā nomainiet jebkuru portu pret jebkuru citu. Elegance savienojas kā tīklu mērogs.

Viļņa garuma apsvērumi

Lielākā daļa vājinātāju nosaka darbību pie 850 nm, 1310 nm, 1550 nm vai kādām kombinācijām. Vairāku režīmu izvietošanai parasti tiek izmantota 850 nm (SR optika). Viens{6}}režīms sadalās starp 1310 nm (vidēja sasniedzamība, LR) un 1550 nm (paplašināta sasniedzamība, ER un DWDM). Vājināšanās vērtības nedaudz atšķiras atkarībā no viļņu garumiem absorbējošām{10}}tipa ierīcēm-5 dB vājinātājs pie 1310 nm var izmērīt 5,3 dB pie 1550 nm. Svarīgām lietojumprogrammām pārbaudiet, vai specifikācijas atbilst jūsu darbības viļņa garumam.

Noslēguma domas

Optiskās šķiedras vājinātāji nemainīs jūsu datu centru. Tie nav aizraujoši. Tie neparādās pārdevēju klāstos vai arhitektūras diagrammās. Taču tie lēti un uzticami atrisina īstu problēmu-uztvērēja piesātinājuma-īsas sasniedzamības saitēs-. Tie nodrošina raiduztvērēju standartizācijas stratēģijas, kas samazina darbības pieskaitāmās izmaksas mērogā. Viņi padara iekārtu testēšanu praktisku.

Saglabājiet kopīgu vērtību krājumus. Izmēriet pirms uzstādīšanas. Dokumentējiet to, ko izvietojat. Notīriet savienotājus. Tas tiešām ir viss.

Dažreiz visvienkāršākie komponenti ir vissvarīgākie.