1000BASE-LX SFP: المسافة والألياف والتوافق

ال1000BASE-LX SFPعبارة عن جهاز إرسال واستقبال ضوئي بسرعة 1 جيجابت إيثرنت تم تصميمه بشكل أساسي للألياف أحادية الوضع -. ينقل عند1310 نانومتر، ويحدد معيار IEEE ذلك للارتباطات التي يصل طولها إلى 5 كيلومترات على الألياف ذات الوضع الفردي-، بينما يبيع معظم البائعين إصدارًا ممتدًا "LX/LH" مصنفًا إلى10 كم. يمكن أيضًا تشغيله عبر ألياف متعددة الأوضاع، ولكن فقط على مسافات أقصر وعادةً باستخدام كابل تصحيح تكييف الوضع، لذلك يجب التعامل مع الأوضاع المتعددة كحالة مشروطة بدلاً من التصميم الافتراضي.

يصل المهندسون إلى 1000BASE-LX عندما يحتاجون إلى رابط 1G يمكن الاعتماد عليه عبر المباني والجامعات وشبكات الوصول دون نقل الشبكة بالكامل إلى 10G. يغطي هذا الدليل مدى الوصول الذي يمكنك توقعه بشكل واقعي، وأنواع الألياف التي تعمل فعليًا، وكيفية مقارنة LX مع 1000BASE-SX، وعمليات فحص توافق المحول- التي تحدد ما إذا كانت الوحدة النمطية ستظهر أم لا (سرعة المنفذ، وترميز البائع، وEEPROM، والبرامج الثابتة، وDOM)، وكيفية استكشاف أخطاء الارتباط الذي يظل معطلاً وإصلاحها.

1000BASE-حقائق سريعة عن LX SFP

ما هو 1000BASE-LX SFP؟

1000BASE-LX SFP عبارة عن وحدة ضوئية صغيرة قابلة للتوصيل بعامل - لشبكة جيجابت إيثرنت واحدة عبر الألياف. ينقسم الاسم إلى ثلاثة أجزاء:1000 قاعدةهي شبكة جيجابت إيثرنت بسرعة 1 جيجابت في الثانية،LXيعني الطول الموجي الطويل (1310 نانومتر)، وSFPهو تنسيق جهاز الإرسال والاستقبال المضغوط -القابل للتبديل السريع والمستخدم في المحولات وأجهزة التوجيه ومحولات الوسائط.

في العملية هو بسيط. يرسل المحول إشارة كهربائية بسرعة 1 جيجابت في الثانية إلى قفص SFP؛ تقوم الوحدة بتحويل ذلك إلى إشارة ضوئية بطول 1310 نانومتر؛ ينتقل الضوء إلى أسفل الألياف. وتقوم وحدة الاستقبال بتحويلها مرة أخرى إلى إشارة إيثرنت كهربائية. ويحدث هذا في كلا الاتجاهين في الوقت نفسه، مما يوفر-اتصال جيجابت إيثرنت مزدوجًا كاملاً. الطول الموجي 1310 نانومتر هو ما يجعل LX مناسبًا لمدى الوضع الفردي الأطول -، حيث يكون الطول الموجي الأقصر - للبصريات 850 نانومتر مثل1000BASE-SX SFPليست كذلك. معيار1000BASE - وحدة LX/LH SFPيستخدم موصل LC مزدوج، ويدعم التشخيص الرقمي في معظم الطرازات.

ملاحظة ميدانية:نادرًا ما يكون السبب الأكثر شيوعًا لفشل رابط LX في الموقع هو عدم تطابق الطول الموجي. عادةً ما تكون خيوط TX/RX معكوسة، أو يرفض المحول ترميز البائع، أو وجه LC متسخ -. احتفظ بهذه العناصر الثلاثة في أعلى قائمة المراجعة الخاصة بك قبل أن تشك في الوحدة نفسها.

1000BASE-مسافة LX: ما يعنيه فعليًا 5 كم و10 كم

الطراز القياسي 5 كم والطراز 10 كم LX/LH

هذا هو المكان الذي يبدأ فيه الكثير من الارتباك. المعيار آي إي إي إي 802.3يحدد 1000BASE-LX لما يصل إلى 5 كيلومتر عبر الألياف ذات الوضع الفردي- وما يصل إلى 550 مترًا عبر الألياف متعددة الأوضاع (مع سلك تصحيح تكييف الوضع). من الناحية العملية، يقوم كل بائع تقريبًا بشحن إصدار "LX/LH" ممتد يصل طوله إلى 10 كيلومتر على ألياف أحادية الوضع-، وهو رقم 10 كيلومتر الذي تراه في أوراق البيانات وفي أسماء المنتجات. لذلك عندما يقول شخص ما "1000BASE-LX يقطع مسافة 10 كيلومترات"، فهو عادةً يصف منتج LX/LH، وليس المعيار الأساسي. بالنسبة للمشتريات وتخطيط الارتباط، تعامل مع 10 كم كمواصفات البائع للتأكيد على ورقة البيانات، وليس ضمانًا مدمجًا في المعيار.

استخدم أليافًا أحادية الوضع-لـ LX عندما يتراوح المدى من مئات الأمتار إلى عدة كيلومترات، وعندما تنتقل بين المباني، وعندما يكون OS1 أو OS2 مثبتًا بالفعل، وعندما يمكنك لاحقًا ترقية نفس المسار إلى بصريات ذات سرعة أعلى-. بالنسبة لمعظم الروابط ذات المسافة -الطويلة 1G، يعد الوضع الفردي -LX هو الخيار الأكثر توقعًا.

ميزانية الطاقة الضوئية: لماذا 10 كم ليست "أي" 10 كم

لن تصل الوحدة التي يبلغ طولها 10 كيلومترات إلى 10 كيلومترات إلا إذا ظل الرابط ضمن ميزانية الطاقة الضوئية الخاصة بها. الميزانية هي الفرق بين الحد الأدنى لطاقة الإرسال للوحدة وأسوأ -حالة حساسية الاستقبال. كل شيء في المسار يستهلكه: توهين الألياف (حوالي 0.4 ديسيبل/كم لنظام OS2 عند 1310 نانومتر، وأكثر بشكل ملحوظ في الألياف الأقدم)، وكل زوج موصل متزاوج (حوالي 0.3 إلى 0.75 ديسيبل)، وكل لصق (حوالي 0.1 إلى 0.3 ديسيبل). رابط OS2 نظيف بطول 1 كم مع زوجين من الموصلات يترك الكثير من الهامش. نفس الوحدة على 9 كيلومترات من الألياف القديمة، من خلال العديد من لوحات التوصيل ذات الموصلات الهامشية، يمكن أن تنفد ميزانيتها وإما أن تفشل في الارتباط أو ترفرف بشكل متقطع. المسافة الرئيسية تخبرك بالسقف في ظل الظروف المثالية؛ تخبرك ميزانية الخسارة ما إذا كان الرابط المحدد الخاص بك سيتم إغلاقه.

العوامل العالمية-التي تقلل من مدى الوصول

حتى ضمن المسافة المقدرة، انتبه للموصلات المتسخة أو التالفة، وعدد كبير جدًا من لوحات التوصيل أو التوصيلات، والألياف-منخفضة الجودة أو القديمة، ونصف قطر الانحناء الضيق، وتلميع الموصل غير المتطابق (خلط UPC وAPC)، ونوع الألياف الخاطئ، واستقبل طاقة منخفضة جدًاأوعالية جدًا (الإفراط في -قيادة رابط قصير يمكن أن يؤدي إلى إشباع جهاز الاستقبال). بالنسبة لأي رابط يهمك، قم بقياس الطاقة الضوئية وفقدان الارتباط واقرأ قيم DOM/DDM بدلاً من الوثوق بالملصق الموجود على القفص.

أنواع الألياف: OS1/OS2 مقابل OM1 – OM5

ألياف أحادية الوضع-(OS1/OS2)

الوضع الفردي-هو الألياف المناسبة لـ 1000BASE-LX. تم تصميم LX للألياف ذات الوضع الفردي 9/125 ميكرومتر - من النوع الموصوف فيالاتحاد الدولي للاتصالات-T G.652، تم تحسينه حول منطقة التشتت الصفرية -التي يبلغ طولها 1310 نانومتر. في شروط الكابلات سترى درجتين:OS1، عادةً ما تكون-ألياف داخلية محكمة مع توهين أعلى (حوالي 1 ديسيبل/كم)، وOS2، عادةً ما تكون الألياف-الأنبوبية الخارجية/الحرم الجامعي فضفاضة مع توهين منخفض (حوالي 0.4 ديسيبل/كم). بالنسبة لمبنى-إلى-رابط LX للمبنى أو الحرم الجامعي، يعد OS2 هو الاختيار الحديث ويوفر أكبر قدر من الخسارة-في الميزانية؛ OS1 مقبول للتشغيل الداخلي الأقصر. إذا كنت تريد مقارنة أعمقالألياف ذات الوضع الفردي OS1 وOS2-، فإن هذا التمييز يستحق الفهم قبل تحديد المدى الطويل.

الألياف المتعددة الأوضاع وتكييف الوضع

يمكن أن يعمل 1000BASE-LX عبر ألياف متعددة الأوضاع، ولكن هذه ليست منطقة الراحة الخاصة به. يحتوي الوضع المتعدد على نواة أكبر، ولا يتم إطلاق الليزر بطول 1310 نانومتر بشكل متساوٍ فيه، مما يؤدي إلى تأخير الوضع التفاضلي ويمكن أن يتسبب في تشتت الوسائط أو عدم الاستقرار أو تقليل الوصول. أكثر من OM1 (62.5/125) وOM2 (50/125) تحتاج عمومًا إلىكابل التصحيح تكييف الوضععند جهاز الإرسال، وحتى ذلك الحين يكون الوصول محدودًا (550 مترًا على الأكثر تحت المعيار). لاحظ أن OM3 وOM4 وOM5 تم تحسينها لبصريات الطول الموجي القصير -850 نانومتر (SX/SR)، وليس 1310 نانومتر LX، لذا فإن المصنع الأحدث متعدد الأوضاع لا يجعل LX مناسبًا بشكل أفضل. إذا كانت المحطة متعددة الأوضاع وكانت المسافة قصيرة، فعادةً ما يكون 1000BASE-SX هو الحل الأبسط والأرخص.

خطأ شائع:توصيل وحدة LX مباشرة بالوضع المتعدد بدون سلك تكييف الوضع. غالبًا ما يظهر الرابط، ثم يُظهر عددًا كبيرًا من الأخطاء أو اللوحات تحت التحميل بسبب ظروف التشغيل. إذا كان يجب عليك تشغيل LX على الوضع المتعدد القديم، فأضف كابل تكييف الوضع الصحيح وتحقق من صحة الارتباط قبل وضعه في الإنتاج.

1000BASE-LX مقابل 1000BASE-SX

كلاهما عبارة عن معايير بصرية لشبكة Gigabit Ethernet، لكنهما يستهدفان مصانع ألياف مختلفة.

يختار1000BASE-LXعندما يكون الرابط طويلًا، يتوفر-ألياف ذات وضع واحد، ويكون الوصول أكثر أهمية من أقل سعر للوحدة. يختار1000BASE-SXعندما يكون التشغيل قصيرًا، يكون الوضع المتعدد موجودًا بالفعل، وتريد رابط 1G الأكثر اقتصادا داخل مبنى واحد أو قاعة بيانات واحدة. يتكرر خطأان في هذا المجال: وضع SX على رابط طويل جدًا، وإجبار LX على تشغيل متعدد الأوضاع قصير جدًا حيث كان SX سيعمل بدون سلك تكييف الوضع. لا تضع أبدًا LX على أحد الطرفين وSX على الطرف الآخر؛ الأطوال الموجية غير متطابقة.

حيث يناسب 1000BASE-LX: حالات الاستخدام النموذجية

تحظى LX بمكانتها أينما تحتاج إلى 1G على مسافة أكبر مما يمكن للوضع المتعدد النحاسي أو قصير المدى - التعامل معه:

• الروابط العمود الفقري للحرم الجامعيتوصيل الخزانات الأساسية أو التوزيع أو الشبكات المنفصلة على مسافة مئات الأمتار إلى عدة كيلومترات، حيث لا يكون النحاس خيارًا متاحًا.
• البناء-من أجل-بناء الاتصالاتللمجمعات المكتبية والمدارس والمستشفيات والمستودعات عبر الألياف الضوئية الحالية-ذات الوضع الفردي، بدون تحويل الوسائط أو ترقية 10G.
• الوصول وتجميع الوصلات الصاعدةتعود حافة الربط إلى التجميع أو النواة عندما يكون 1G كافيًا للموقع.
• الشبكات الصناعية والمرافقحيث أن مناعة الألياف للتداخل الكهرومغناطيسي تجعلها الخيار المفضل لأنظمة المصانع والنقل والأنظمة الخارجية.
• امتداد الشبكة القديمة، مع الحفاظ على المحولات المعتمدة على SFP-والألياف ذات الوضع الفردي-المثبتة مفيدة حيث تلبي شبكة 1G بالفعل احتياجات التطبيق.

مثال النشر.المبنى A إلى المبنى B ما يزيد عن 1.8 كيلومتر من ألياف OS2 أحادية الوضع-، وLC مزدوج، مع 1000BASE-LX/LH SFPs في كلا الطرفين. قبل القبول، قرأ الفريق طاقة استقبال DOM عند كل طرف وأكد وجودها داخل نطاق استقبال الوحدة بهامش قليل من ديسيبل، ثم تحقق من عدم قيام أي من المحولين بتسجيل تحذير جهاز إرسال واستقبال غير مدعوم. تم اجتياز كلا الفحصين، لذلك تم تشغيل الرابط مع قراءات بصرية موثقة للرجوع إليها لاحقًا.

عندما لا يكون 1000BASE-LX هو الاختيار الصحيح

أعد النظر في 1000BASE-LX عندما:

• الرابط قصير ويعمل على ألياف متعددة الأوضاع.
• أنت بحاجة إلى أكثر من 1 جيجابت في الثانية من الإنتاجية.
• تتجاوز المسافة مدى الوصول المقدر للوحدة.
• لديك حبلا ألياف واحد وتحتاج إلى نقل ثنائي الاتجاه.
• لن يقبل المحول ترميز الوحدة.
• أنت تقوم بإنشاء شبكة أساسية جديدة ذات نطاق ترددي عالي-حيث يكون 10 جيجا بايت أو أسرع هو الأفضل على المدى الطويل-.

بالنسبة للجري لمسافة تزيد عن 10 كيلومترات، انظر إلى العناصر البصرية ذات المدى الممتد-مثل1000BASE-EX(حوالي 40 كم) أو 1000BASE-ZX (حوالي 80 كم)؛ تم تحديد هذه المسافات بواسطة البائع-، لذا قم بتأكيد ورقة البيانات. بالنسبة لمسار ألياف-واحد، استخدم BiDi (1000BASE-BX) SFP. للحصول على نطاق ترددي أعلى، انتقل إلى 10GBASE-LR أو خيار 10G SFP+ آخر.

توافق 1000BASE-LX SFP: الفحوصات المهمة

التوافق هو الصداع العملي الأكثر شيوعًا مع وحدات LX. يمكن أن يشترك اثنان من البصريات في نفس المعيار ويظل يتصرفان بشكل مختلف في محول معين. التوافق هنا لا يتعلق فقط بالمعيار البصري؛ ويغطي أيضًا ترميز المحول، ودعم سرعة المنفذ-، وسلوك البرامج الثابتة، ورؤية DOM، ونطاق الطاقة الضوئية.

تبديل المنفذ ودعم السرعة

تأكد من أن المنفذ يدعم بالفعل 1000BASE-X. بعض الأقفاص هي SFP-فقط، والبعض الآخر هو SFP/SFP+‎ بمعدل-مزدوج، وبعض المنافذ ذات السرعة الأعلى-لا تقبل كل وحدة 1G. غالبًا ما يحتاج منفذ SFP+ ذو معدل -المزدوج إلى 1G SFP، ولكن ليس دائمًا، لذا تحقق من وثائق المحول قبل الالتزام.

ترميز البائع، EEPROM، والبرامج الثابتة

تقوم المحولات بقراءة EEPROM الخاص بالوحدة النمطية، بما في ذلك مجالات التعريف والتشخيص المحددة بواسطةSFF-8472. قد يتم رفض -جهاز بصري تابع لجهة خارجية أو يتم وضع علامة تحذير عليه "جهاز إرسال واستقبال غير مدعوم" ما لم يتم ترميزه لهذا النظام الأساسي. وهذا لا يعني دائمًا أن الوحدة غير متوافقة كهربيًا أو بصريًا، ولكنها تؤثر على النشر. يختلف السلوك حسب البائع: تستخدم Cisco أرقام الأجزاء مثل GLC-LX-SM وGLC-LH-SMD (وتستخدم Meraki MA-SFP-1GB-LX10)، وقد تحتاج إلى أمر للسماح بأجهزة الإرسال والاستقبال غير المدعومة بالخدمة؛ يتعامل كل من Juniper وHPE Aruba وArista وDell وMikroTik وUbiquiti مع الترميز والتحذيرات بشكل مختلف. بالنسبة لعملية طرح كبيرة، اختبر رمز الوحدة الدقيق في نموذج المحول الدقيق وإصدار البرنامج الثابت قبل توحيد المعايير، وعندما تحتاج إلى قبول مضمون على نظام أساسي معين، قم بمصدر جزء مشفر مثلوحدة Cisco -المشفرة بـ GLC-LH-SM.

مطابقة كلا الطرفين

يجب أن تتفق البصريات في كل طرف على الأشياء المهمة: نفس معيار Ethernet، ونفس الطول الموجي، ومعدل الوصول المتوافق، ونوع الألياف المتوافق، وموصل LC مزدوج، ونطاق طاقة بصري مماثل. لن ينجح خلط LX وSX عبر رابط واحد.

تشخيص DOM/DDM

حيث يتم دعمهالمراقبة البصرية الرقمية (DOM/DDM)يتيح لك قراءة طاقة الإرسال واستقبال الطاقة ودرجة الحرارة وجهد الإمداد وتيار الليزر مباشرة من الوحدة. هذه هي أسرع طريقة للعثور على إشارة ضعيفة أو موصل متسخ أو رابط هامشي. لا تعرض كل وحدة أو محول نفس الحقول، لذا قم بتأكيد الدعم إذا كانت التشخيصات مهمة لعمليتك.

استكشاف أخطاء رابط 1000BASE-LX وإصلاحها

قم بعمل الرابط بهذا الترتيب، والذي يعكس كيفية العثور على المشكلة عادةً في الموقع:

1. تحقق من ضوء رابط المنفذ والسرعة التي تم تكوينها والازدواج.
2. تحقق من قطبية TX/RX عن طريق تبديل خيوط الألياف اثنين.
3. قم بتنظيف وجهي طرفي LC-وأعد -وضع الموصلات.
4. اقرأ DOM واحصل على الطاقة في كل طرف وقارنها بحساسية الوحدة.
5. تحقق من سجل التبديل بحثًا عن -جهاز إرسال واستقبال غير مدعوم أو خطأ-تعطيل الرسائل.
6. قم بالتبديل في وحدة نمطية جيدة-معروفة لعزل خطأ الوحدة عن خطأ الارتباط.

تم تعيينه لأعراض محددة:

• لم يتم التعرف على الوحدة:عادةً ما يكون هناك ترميز من البائع، أو قيود على البرامج الثابتة، أو نوع منفذ خاطئ، أو وحدة نمطية معيبة. تحقق من مصفوفة التوافق وسجل النظام، وجرب -وحدة نمطية جيدة معروفة في نفس المنفذ.
• تم التعرف عليه ولكن الارتباط لأسفل:خيوط TX/RX معكوسة، أو وحدة خاطئة في النهاية البعيدة، أو تم إقران LX عن طريق الخطأ مع SX، أو موصل متسخ أو معطل، أو نوع ألياف خاطئ، أو -منفذ بعيد مغلق.
• الارتباط غير مستقر أو يرفرف:طاقة بصرية هامشية، أو ضعف جودة الموصل، أو فقدان الارتباط الزائد، أو مشكلة انحناء-نصف القطر، أو استخدام الوضع المتعدد بدون تكييف الوضع المناسب، أو درجة الحرارة والاهتزاز في موقع قاس.
• تلقي الطاقة منخفضة جدًا:مسار طويل أو مفقود، أو موصل متسخ، أو سلك توصيل تالف، أو عدد كبير جدًا من أزواج الموصلات. قم بتنظيف الأسلاك المشبوهة واستبدالها وقياس فقدان الارتباط وتقليل نقاط التصحيح غير الضرورية.
• LX عبر الوضع المتعدد غير موثوق به:تشتت مشروط أو حالة إطلاق غير صحيحة. انتقل إلى الوضع الفردي- إذا أمكن، أو استخدم SX للوضع المتعدد القصير، أو أضف كابل تكييف الوضع الصحيح وقم بالتحقق أولاً.

كيفية اختيار 1000BASE المناسب-LX SFP

لا تختار السعر وحده. قم بمطابقة الوحدة مع النشر بأكمله:

• توافق التبديل:هل سيعمل مع العلامة التجارية الخاصة بالمحول والبرامج الثابتة، وهل تحتاج إلى جزء مشفر؟
• نوع الألياف:الوضع الفردي- (الاختيار الصحيح) أم الوضع المتعدد (فقط مع تكييف الوضع)؟
• مسافة:هل مسافة 5 إلى 10 كيلومتر كافية، أم أنك بحاجة إلى مسافة ممتدة؟
• الموصل:دوبلكس LC الذي يطابق أسلاك التصحيح الخاصة بك؟
• دوم/دم:هل تحتاج إلى مراقبة بصرية للصيانة؟
• تصنيف درجة الحرارة:للاستخدام الداخلي العادي، أو موقع صناعي يحتاج إلى وحدة درجة حرارة موسعة-؟
• دعم البائع:هل يمكن للمورد توفير الترميز والاختبار والاستبدال؟
• نطاق النشر:بديل واحد أم معيار ستكرره عبر العديد من المواقع؟

بالنسبة للاستبدال-لمرة واحدة، عادةً ما تكون مطابقة مواصفات الوحدة الحالية كافية. بالنسبة للتوسيع أو إنشاء مواقع - متعددة، حدد قائمة عناصر بصرية قياسية واختبر كل وحدة في النظام الأساسي للمحول المستهدف والبرامج الثابتة أولاً.

دليل الاختيار السريع

المعايير وما يجب التحقق منه

يعد الوصول الدقيق ونطاق الطاقة الضوئية ودعم DOM ودرجة حرارة التشغيل من خصائص الوحدة المحددة، وليس الملصق، لذا قم بتأكيدها مقابل ورقة بيانات الوحدة ومصفوفة توافق المحول قبل الشراء أو النشر. المراجع ذات الصلة واضحة ومباشرة: تم تعريف 1000BASE-LX في IEEE 802.3؛ يتبع تعريف جهاز الإرسال والاستقبال والتشخيص الرقمي SFF-8472؛ ألياف أحادية الوضع - لنقل 1310 نانومتر تتبع ITU -T G.652؛ وتأتي درجات كابلات OS1/OS2 وOM من معايير الكابلات الهيكلية مثل ISO/IEC 11801 وTIA-568.

الخط السفلي

اختر 1000BASE-LX/LH SFP عندما يكون المسار في الوضع الفردي-، وتكون 1 جيجابت في الثانية كافية، وتقع المسافة في حدود 5 إلى 10 كيلومترات تقريبًا بميزانية خسارة نظيفة. استخدم SX للوضع المتعدد القصير، أو EX أو ZX لمسافة تتجاوز 10 كيلومترات، وBiDi لشريط ألياف واحد، والبصريات 10G عندما يصبح 1G هو عنق الزجاجة. نادرًا ما يعود القرار إلى الملصق الموجود على القفص. يتعلق الأمر بأربعة أشياء يمكنك التحقق منها: نوع الألياف، وميزانية الخسارة المُقاسة، وترميز المحول وسلوك البرامج الثابتة، وطاقة الاستلام التي تقرأها على الرابط المباشر.