Modern hiper ölçekli tesislerde optik sinyal yönetimi, ekipman arızalanana kadar genellikle fark edilmeyen bir zorluk sunar.fiber optik zayıflatıcı-optik gücü kontrollü bir şekilde azaltmak için tasarlanmış pasif bir bileşen-alıcı doygunluğunu, bit hata oranındaki bozulmayı ve alıcı-vericinin vaktinden önce tükenmesini önleyen mütevazı bir iş gücü görevi görür. Amplifikatörler ve çoklayıcılar mühendislik açısından orantısız bir ilgi görürken, zayıflatıcılar kısa erişimli ara bağlantılarda güç bütçesi uyumluluğunun sessiz hakemleri olmaya devam ediyor.

Kimsenin Bahsetmediği Sorun

İşte deneyimli mühendisleri bile hazırlıksız yakalayan bir şey. Güzel bir 100G bağlantı belirlersiniz, yepyeni QSFP28 alıcı-vericileri kurarsınız, 15{{6}metrelik bir yama boyunca saf OM4 fiberi çalıştırırsınız ve birdenbire hatalar görmeye başlarsınız. Çok değil ama yeterli. Bağlantı ara sıra titriyor. Günlükler, trafiğin yoğun olduğu zamanlarda ani artış gösteren CRC hatalarını gösterir.

Suçlu mu? Çok fazla ışık.

Modern alıcı-vericiler (özellikle SR4 ve kısa-dalga modülleri-maksimum nominal mesafeleri için optimize edilmiş optik güç sağlarlar. 100-metrelik bu alıcı-vericinin yalnızca 8 metreye ulaşması gerektiğinde, alıcı fotodiyot, doğrusal olarak işleyebileceğinden daha fazla fotonla dövülür. Dedektör doymuştur. Sinyal bütünlüğü bozulur. Ve "çok fazla sinyal" sorun giderme akış şemalarının çoğunun dikkate aldığı bir konu olmadığından, ekipler hayalet kablo arızalarını kovalayarak saatler harcıyor.

Zayıflatıcılar Aslında Ne Yapar?

Mekanizma basittir. Bir zayıflatıcı, alınan gücü alıcı-vericinin belirtilen hassasiyet penceresine getirmek için-desibel cinsinden ölçülen- kalibre edilmiş miktarda optik kayıp sağlar. Bunu fiber için güneş gözlüğü olarak düşünün. Temel fizik tasarıma göre değişir: Bazıları Fresnel yansıma kayıpları yaratan hava boşluklarını kullanır, diğerleri emici katkılı cam kullanır ve birkaçı da yüksükteki hassas fiber yanlış hizalamasına dayanır.

Boşluk-tabanlı yaklaşım (bazen "satır içi" veya "tak-tarzı" olarak da adlandırılır) veri merkezi dağıtımlarında hakimdir. Konektör uç yüzleri arasındaki küçük bir hava boşluğu-sabit zayıflatıcılar için genellikle 3dB ile 10dB arasında tahmin edilebilir bir kayıp- oluşturur. Değişken optik zayıflatıcılar (VOA'lar), mekanik veya MEMS{8}}tabanlı mekanizmalar yoluyla ayarlanabilir zayıflama sunar, ancak ek karmaşıklıkları ve DWDM kanal eşitleme gibi özel uygulamalara yönelik benimsenme maliyeti sınırlıdır.

Çalıştığım çoğu mühendis varsayılan olarak 5dB zayıflatıcıları- tercih etti. Bu her zaman doğru seçim değildir, ancak nadiren feci derecede yanlıştır.

Sayılar Önemlidir

Yanlış hesaplamaların meydana geldiği yer burası olduğundan, optik güç bütçeleri hakkında hızlı bir bilgi tazeleme. Her alıcı-verici veri sayfası, bir iletim gücü aralığını (örneğin, -1 ila +2 dBm) ve bir alıcı hassasiyet penceresini (25G SR cihazı için belki -11,5 ila +2.4 dBm) belirtir. Gerçek iletim gücünüz ile minimum alıcı hassasiyetiniz arasındaki fark, bağlantı bütçenizi oluşturur. Konektör kayıpları, kablo zayıflaması, ekleme kayıpları; bunların hepsi bu marjdan çıkar.

Ancak +2.4 dBm tavanı- olan maksimum alıcı girişi-eşit derecede önemlidir. Bunu aşarsanız dedektörü aşırı çalıştırırsınız. Çoğu teknik özellik sayfasında maksimum hassasiyetin ötesinde bir "aşırı yükleme" eşiği listelenir, ancak bu gri bölgede çalışmak sorunlara davetiye çıkarır. Zayıflatıcıların geçimini sağladığı yer burasıdır.

Diyelim ki 3-metrelik bir bağlantı kablosuyla alıcıda +1 dBm'yi ölçtünüz. Doğrusal işlem için alıcınızın optimum aralığı +1 dBm'nin üzerindedir, ancak aralıklı bit hataları görüyorsunuz. 3dB'lik bir zayıflatıcı eklenmesi, alınan gücü teknik özellikler dahilinde rahatlıkla -2 dBm'ye düşürür. Sorun çözüldü ve belki 8 dolar harcadınız.

Gerçek Dağıtım Senaryoları

Veri merkezleri homojen değildir. Bir ortak yerleşim sağlayıcısının buluşma odası, hiper ölçekleyicinin yaprak-omurga dokusundan farklı kısıtlamalar altında çalışır. Zayıflatıcı kullanım durumları buna göre değişir.

Raf içi-bağlantılar.Bu, ekmek{0}}ve-tereyağı senaryosudur. 1-metre veya 2-metrelik DAC kabloları aracılığıyla-raf-üst anahtarlarına bağlanan sunucular genellikle zayıflatıcılara ihtiyaç duymaz; kabloların kendisi yeterli kaybı sağlar. Ancak bakırın yerini fiber aldığında (100G+ hızlarda ve yapısal kablolamaya doğru giderek daha yaygın hale geliyor), 5 metrenin altındaki çalışmalar sorunlu hale geliyor. Doğrudan bitişik bağlantı noktalarına beslenen yüksek güçlü SR alıcı-vericileri, daha önce açıklanan doygunluk sorunlarını yaratır.

Aşamalı ekipman testi.Üretim dağıtımından önce operasyon ekipleri, tezgah kurulumlarındaki anahtarları ve yönlendiricileri doğrular. Bu test yapılandırmaları genellikle alıcının aşırı yüklenmesini garanti eden doğrudan geri-geriden-arka fiber bağlantılara-etkili olarak sıfır-kayıp yollarını kullanır. Zayıflatıcılar, mühendislerin laboratuvar boyunca 300 metrelik fiber çekmeden üretim bağlantısı kayıplarını simüle etmelerine olanak tanır.

Bir düzine laboratuvarda zayıflatıcıların-çalışma tezgahlarına bantlandığını gördüm. Güzel değil ama işlevsel.

Eski ekipman entegrasyonu.Brownfield veri merkezleri kaçınılmaz olarak birden fazla nesilden ekipman içerir. On yıl önce tasarlanan 10G SFP+ alıcısı, çağdaş 25G alıcı-vericilerden daha dar bir dinamik aralığa sahip olabilir. Bu eski alıcılar, modern daha yüksek-güçlü vericilere bağlandığında, zayıflatıcılar, alıcı-vericinin değiştirilmesini gerektirmeden boşluğu kapatır.

CWDM/DWDM sistemleri.Dalgaboyu-bölmeli çoklamalı mimariler, sıkı kanal güç dengelemesi gerektirir. Bitişik kanallar arasındaki 3dB'lik bir değişiklik OSNR'yi azaltır ve EDFA'ları zorlar. Her-kanal VOA'ları-veya devreye alma sırasında sabit zayıflatıcılar-oyun alanını dengeler. Bu, basit tak{8}}ve-çalıştır zayıflatıcı kullanımının ötesine geçer, ancak prensip aynı kalır.

Bağlayıcı Türleri Üzerine Bir Kelime

LC, modern veri merkezi optiklerine hakimdir. SC hala eski kurulumlarda ve belirli taşıyıcı ekipmanlarda görülüyor. FC ara sıra test kurulumlarında görünür. MTP/MPO konnektörleri paralel optiklere hizmet eder-40G SR4, 100G SR4 ve onların halefleri- ancak çoklu fiber bağlantıların zayıflatılması karmaşıklığı artırır. Genellikle MTP zayıflatıcıların tek tek fiberler yerine kaset düzeyinde kullanıldığını göreceksiniz. Zayıflatıcı konnektörünüzü altyapınızla eşleştirin. Açık görünüyor ancak uyumsuz bağdaştırıcılar, güç bütçesi hesaplamalarını karmaşıklaştıran ekleme kaybı farklılıkları yaratır.

Ne Yanlış Gidiyor?

Zayıflatıcılar karmaşık cihazlar değildir ancak kötüye kullanılmaları son derece kolaydır.

Aşırı-zayıflama ilk sırada yer alır. Bir mühendis alıcı hatalarını görüyor, doygunluk olduğunu varsayıyor, 10dB'lik bir zayıflatıcı takıyor-ve şimdi sinyal çok zayıf. Bağlantı hala çalışmıyor, ancak şimdi tam tersi bir nedenden dolayı. Zayıflama değerlerini seçmeden önce daima gerçek alınan gücü ölçün.

Kirli konnektörler diğer klasik arıza modudur. Zayıflatıcılar bağlantıya bağlayıcı arayüzleri ekler. Her arayüz kirlenme için bir fırsattır. APC yüksüğü uç yüzeyindeki mikroskobik toz parçacığı-, sıcaklık ve titreşime göre değişen öngörülemeyen bir kayıp yaratır. Her konektörü temizleyin. Her zaman. İstisna yok.

Bir taneden daha bahsedeceğim: unutma zayıflatıcılar var. Belgeleme başarısız oluyor, bağlantıdaki sorun yıllar sonra çözülüyor ve hiç kimse yama panelinde gömülü olan 7dB zayıflatıcıyı hatırlamıyor. Aniden iletim gücünü değiştiren bir yükseltme "gizemli bir şekilde" beş yıl boyunca çalışan bir bağlantıyı koparır. Her şeyi etiketleyin.

Tedarik Gerçekleri

Sabit zayıflatıcıların maliyeti, saygın üreticilerin temel LC üniteleri için neredeyse hiçbir ücrete tabi değildir-5 ila 15 ABD Doları. Bunları toplu olarak satın alın. Ağ laboratuvarında bir çekmeceyi dolu tutun. 1dB, 3dB, 5dB, 7dB ve 10dB değerleri senaryoların %95'ini kapsar. Değişken zayıflatıcılar, çözünürlük ve bağlayıcı türüne bağlı olarak 50 ila $300+ arasında değişir; bunları kalibrasyon veya ayarlanabilir uygulamalar için saklayın.

Marka düşündüğünüzden daha az önemlidir. Kontrollü bir hava boşluğunun veya emici elemanın fiziği, satıcılar arasında önemli ölçüde farklılık göstermez. Bununla birlikte,-pazar sitelerindeki isimsiz satıcıların-tutarsız zayıflatma toleranslarından ve zayıf geri dönüş kaybı spesifikasyonlarından kaçının, baş ağrısına neden olur. Corning, Thorlabs ve FS.com güvenilir ürünler üretiyor. CommScope'un fiber aksesuarları, zaten onların ekosistemindeyseniz iyi çalışır.

Gizli Fayda: Standardizasyon

İşte çoğu teknik tartışmaya girmeyen bir şey. Zayıflatıcılar ölçekte standardizasyonu mümkün kılar.

Hiper ölçekli operatörler onbinlerce alıcı-verici satın alıyor. Farklı bağlantı mesafeleri için (örneğin 10 m veya 300 m) birden fazla alıcı-verici SKU'sunu yönetmek, örneğin-tedarikte karmaşıklığa, envanter sorunlarına ve kabuslardan kurtulmaya neden olur. Bunun yerine, maksimum mesafe için derecelendirilmiş tek bir yüksek güçlü alıcı-vericiyi standartlaştırın, ardından gerektiğinde daha kısa bağlantıları zayıflatın. Zayıflatıcı maliyeti, tek tip alıcı-verici filolarından elde edilen operasyonel verimlilikle karşılaştırıldığında önemsizdir.

Bu yaklaşım aynı zamanda sorun gidermeyi de kolaylaştırır. Her alıcı-verici aynı şekilde davranır. Güç bütçeleri öngörülebilir hale gelir. Kesintiler sırasında herhangi bir bağlantı noktasını diğeriyle değiştirin. Ağlar büyüdükçe zarafet birleşir.

Dalga Boyu Hususları

Çoğu zayıflatıcı 850nm, 1310nm, 1550nm veya bazı kombinasyonlarda çalışmayı belirtir. Çok modlu dağıtımlar genellikle 850 nm (SR optik) kullanır. Tek-mod, 1310 nm (orta erişim, LR) ve 1550 nm (genişletilmiş erişim, ER ve DWDM) arasında bölünür. Zayıflatma değerleri, emici türdeki cihazlar için dalga boyları arasında biraz farklılık gösterir-1310 nm'de 5 dB'lik bir zayıflatıcı, 1550 nm'de 5,3 dB'yi ölçebilir. Kritik uygulamalar için spesifikasyonların çalışma dalga boyunuza uygun olduğunu doğrulayın.

Kapanış Düşünceleri

Fiber optik zayıflatıcılar veri merkezinizde devrim yaratmayacaktır. Heyecan verici değiller. Satıcı sunum sunumlarında veya mimari diyagramlarında görünmezler. Ancak kısa erişim bağlantılarında-alıcı doygunluğuyla ilgili gerçek bir sorunu-ucuz ve güvenilir bir şekilde çözerler. Operasyonel ek yükü ölçeğe göre azaltan alıcı-verici standardizasyon stratejilerini etkinleştirir. Ekipman testini pratik hale getirirler.

Ortak değerlerin bir stokunu tutun. Kurulumdan önce ölçün. Ne dağıttığınızı belgeleyin. Konektörlerinizi temizleyin. Gerçekten hepsi bu.

Bazen en basit bileşenler en önemli olanıdır.