Planejamento de cabos e transceptores de rede QFX10002
Antes de instalar o QFX10002, revise os tópicos a seguir para entender os requisitos ópticos e de interface para o sistema.
Determinando o suporte do transceptor para o QFX10002
O QFX10002 tem portas quad small form-factor pluggable plus (QSFP+) para uso como uplinks, downlinks ou como portas de acesso. Essas portas Ethernet de 40 Gigabits oferecem suporte a transceptores QSFP+, transceptores QSFP28, cabos de cobre de conexão direta (DAC) QSFP+ e cabos breakout DAC (DACBO). Cada porta QSFP+ em um QFX10002-72Q ou QFX10002-36Q pode ser configurada para operar como uma interface Ethernet de 10 Gigabits usando um cabo breakout ou como uma única interface Ethernet de 40 Gigabits.
O QFX10002 também suporta o uso de transceptores plugáveis de pequeno formato (SFP) e pequenos plugáveis de fator de forma (QSFP+) para conectar as portas de gerenciamento. Esses transceptores não são suportados para uso em uplinks, downlinks ou portas de acesso.
Você pode encontrar informações sobre os transceptores ópticos suportados em seu dispositivo Juniper usando a Ferramenta de Compatibilidade de Hardware. Além do transceptor e do tipo de conexão, as características ópticas e do cabo – quando aplicável – são documentadas para cada transceptor. A Ferramenta de compatibilidade de hardware permite pesquisar por produto, exibindo todos os transceptores suportados naquele dispositivo, ou categoria, por velocidade ou tipo de interface. A lista de transceptores suportados para o QFX10002 está localizada na Ferramenta de compatibilidade de hardware.
O Centro de Assistência Técnica da Juniper Networks (JTAC) oferece suporte completo para cabos e módulos ópticos fornecidos pela Juniper. No entanto, a JTAC não oferece suporte para cabos e módulos ópticos de terceiros que não sejam qualificados ou fornecidos pela Juniper Networks. Se você tiver um problema ao executar um dispositivo da Juniper que usa módulos ópticos ou cabos de terceiros, a JTAC poderá ajudá-lo a diagnosticar problemas relacionados ao host se o problema observado não estiver, na opinião da JTAC, relacionado ao uso de módulos ópticos ou cabos de terceiros. Seu engenheiro da JTAC provavelmente solicitará que você verifique o módulo óptico ou cabo de terceiros e, se necessário, substitua-o por um componente equivalente qualificado da Juniper.
O uso de módulos ópticos de terceiros com alto consumo de energia (por ex.ample, ZR coerente ou ZR+) pode causar danos térmicos ou reduzir a vida útil do equipamento host. Qualquer dano ao equipamento host devido ao uso de módulos ópticos ou cabos de terceiros é de responsabilidade dos usuários. A Juniper Networks não se responsabiliza por quaisquer danos causados devido a esse uso.
Especificações de cabos para transceptores QSFP+, QSFP28 e QSFP-DD
Os transceptores QSFP+ de 40 GbE, QSFP28 de 100 GbE, 400 GbE (QDD-400G-DR4 e QDD-400G-SR4P2) e 800 GbE usados nos switches da Série QFX usam cabos cruzados de fibra multimodo de 12 fitas com conectores MPO-12 (UPC/APC). A fibra pode ser OM3 ou OM4. Esses cabos não são vendidos pela Juniper Networks.
Para manter as aprovações da agência, use apenas um cabo blindado devidamente construído.
Certifique-se de solicitar cabos com a polaridade correta. Os fornecedores referem-se a esses cabos cruzados como chave para cima, trava para travar, Tipo B ou Método B. Se você estiver usando painéis de conexão entre dois transceptores QSFP+ ou QSFP28, certifique-se de que a polaridade adequada seja mantida através da planta de cabos.
A Tabela 1 descreve os sinais em cada fibra. A Tabela 2 mostra as conexões pino a pino para a polaridade adequada.
Fibra |
Sinal |
|---|---|
1 |
Tx0 (Transmitir) |
2 |
Tx1 (Transmitir) |
3 |
Tx2 (Transmitir) |
4 |
Tx3 (Transmitir) |
5 |
Não utilizado |
6 |
Não utilizado |
7 |
Não utilizado |
8 |
Não utilizado |
9 |
Rx3 (recebimento) |
10 |
Rx2 (Recepção) |
11 |
Rx1 (receber) |
12 |
Rx0 (receber) |
Fixar |
Fixar |
|---|---|
1 |
12 |
2 |
11 |
3 |
10 |
4 |
9 |
5 |
8 |
6 |
7 |
7 |
6 |
8 |
5 |
9 |
4 |
10 |
3 |
11 |
2 |
12 |
1 |
Entenda a perda, atenuação e dispersão do sinal do cabo de fibra óptica da Série QFX
Para determinar o orçamento de energia e a margem de energia necessários para conexões de fibra óptica, você precisa entender como a perda, a atenuação e a dispersão do sinal afetam a transmissão. A Série QFX usa vários tipos de cabos de rede, incluindo cabos de fibra óptica multimodo e monomodo.
- Perda de sinal em cabos de fibra óptica multimodo e monomodo
- Atenuação e dispersão em cabo de fibra óptica
Perda de sinal em cabos de fibra óptica multimodo e monomodo
A fibra multimodo é grande o suficiente em diâmetro para permitir que os raios de luz reflitam internamente (ricocheteem nas paredes da fibra). Interfaces com óptica multimodo normalmente usam LEDs como fontes de luz. No entanto, os LEDs não são fontes de luz coerentes. Eles pulverizam comprimentos de onda variados de luz na fibra multimodo, que refletem a luz em diferentes ângulos. Os raios de luz viajam em linhas irregulares através de uma fibra multimodo, causando dispersão do sinal. Quando a luz que viaja no núcleo da fibra irradia para o revestimento da fibra (camadas de material de menor índice de refração em contato próximo com um material do núcleo de maior índice de refração), ocorre perda de modo de ordem superior. Juntos, esses fatores reduzem a distância de transmissão da fibra multimodo em comparação com a da fibra monomodo.
A fibra monomodo tem um diâmetro tão pequeno que os raios de luz refletem internamente através de apenas uma camada. As interfaces com óptica monomodo usam lasers como fontes de luz. Os lasers geram um único comprimento de onda de luz, que viaja em linha reta através da fibra monomodo. Em comparação com a fibra multimodo, a fibra monomodo tem uma largura de banda maior e pode transportar sinais por distâncias maiores. Consequentemente, é mais caro.
Para obter informações sobre a distância máxima de transmissão e a faixa de comprimento de onda suportada para os tipos de cabos de fibra óptica monomodo e multimodo conectados à Série QFX, consulte a Ferramenta de compatibilidade de hardware. Exceder as distâncias máximas de transmissão pode resultar em perda significativa de sinal, o que causa transmissão não confiável.
Atenuação e dispersão em cabo de fibra óptica
Um link de dados óptico funciona corretamente, desde que a luz modulada que chega ao receptor tenha energia suficiente para ser demodulada corretamente. A atenuação é a redução da intensidade do sinal luminoso durante a transmissão. Componentes de mídia passiva, como cabos, emendas de cabos e conectores, causam atenuação. Embora a atenuação seja significativamente menor para fibra óptica do que para outros meios, ela ainda ocorre na transmissão multimodo e monomodo. Um link de dados óptico eficiente deve transmitir luz suficiente para superar a atenuação.
Dispersion é a propagação do sinal ao longo do tempo. Os dois tipos de dispersão a seguir podem afetar a transmissão do sinal por meio de um link de dados óptico:
Dispersão cromática, que é a propagação do sinal ao longo do tempo causada pelas diferentes velocidades dos raios de luz.
Dispersão modal, que é a propagação do sinal ao longo do tempo causada pelos diferentes modos de propagação na fibra.
Para transmissão multimodo, a dispersão modal, em vez da dispersão ou atenuação cromática, geralmente limita a taxa máxima de bits e o comprimento do link. Para transmissão monomodo, a dispersão modal não é um fator. No entanto, em taxas de bits mais altas e em distâncias mais longas, a dispersão cromática limita o comprimento máximo do link.
Um link de dados óptico eficiente deve ter luz suficiente para exceder a potência mínima que o receptor requer para operar dentro de suas especificações. Além disso, a dispersão total deve estar dentro dos limites especificados para o tipo de link no documento GR-253-CORE da Telcordia Technologies (Seção 4.3) e no documento G.957 da União Internacional de Telecomunicações (ITU).
Quando a dispersão cromática está no máximo permitido, seu efeito pode ser considerado como uma penalidade de energia no orçamento de energia. O orçamento de energia óptica deve permitir a soma da atenuação de componentes, penalidades de energia (incluindo as de dispersão) e uma margem de segurança para perdas inesperadas.
Calcular Orçamento de energia e margem de energia para cabos de fibra óptica
Use as informações neste tópico e as especificações da sua interface óptica para calcular o orçamento de energia e a margem de energia para cabos de fibra óptica.
Você pode usar a página da Ferramenta de compatibilidade de hardware para encontrar informações sobre os transceptores plugáveis suportados em seu dispositivo da Juniper Networks.
Para calcular o orçamento de energia e a margem de energia, execute as seguintes tarefas:
- Calcular Orçamento de energia para cabos de fibra óptica
- Como calcular a margem de energia para cabos de fibra óptica
Calcular Orçamento de energia para cabos de fibra óptica
Para garantir que as conexões de fibra óptica tenham energia suficiente para a operação correta, você precisa calcular o orçamento de energia do link (PB), que é a quantidade máxima de energia que ele pode transmitir. Ao calcular o orçamento de energia, você usa uma análise de pior caso para fornecer uma margem de erro, mesmo que todas as partes de um sistema real não operem nos piores níveis. Para calcular a estimativa do pior casode PB, você assume a potência mínima do transmissor(PT) e a sensibilidade mínima do receptor(PR):
PB = PT – PR
A seguinte equação hipotética de orçamento de energia usa valores medidos em decibéis (dB) e decibéis referidos a um miliwatt (dBm):
PB = PT – PR
PB = –15 dBm – (–28 dBm)
PB = 13 dB
Como calcular a margem de energia para cabos de fibra óptica
Depois de calcular o PB de um link, você pode calcular a margem de energia (PM), que representa a quantidade de energia disponível após subtrair a atenuação ou perda de link (LL) do PB. Uma estimativa de pior caso de PM assume LL máximo:
PM = PB – LL
PM maior que zero indica que o orçamento de energia é suficiente para operar o receptor.
Os fatores que podem causar perda de link incluem perdas de modo de ordem superior, dispersão modal e cromática, conectores, emendas e atenuação de fibra. A Tabela 3 lista uma quantidade estimada de perda para os fatores usados nos seguintes cálculos de amostragem. Para obter informações sobre a quantidade real de perda de sinal causada pelo equipamento e outros fatores, consulte a documentação do fornecedor.
Fator de perda de link |
Valor estimado de perda de link |
|---|---|
Perdas do modo de ordem superior |
Modo único — Nenhum Multimodo — 0,5 dB |
Dispersão modal e cromática |
Modo único — Nenhum Multimodo — Nenhum, se o produto da largura de banda e da distância for inferior a 500 MHz-km |
Conector com defeito |
0,5 dB |
Emenda |
0,5 dB |
Atenuação de fibra |
Modo único — 0,5 dB/km Multimodo — 1 dB/km |
O cálculo de exemplo a seguir para um link multimodo de 2 km de comprimento com um PB de 13 dB usa os valores estimados da Tabela 3. Este exemplo calcula LL como a soma da atenuação da fibra (2 km @ 1 dB/km ou 2 dB) e perda para cinco conectores (0,5 dB por conector ou 2,5 dB) e duas emendas (0,5 dB por emenda ou 1 dB), bem como perdas de modo de ordem superior (0,5 dB). O PM é calculado da seguinte forma:
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 2 km (1 dB/km) – 5 (0,5 dB) – 2 (0,5 dB) – 0,5 dB
PM = 13 dB – 2 dB – 2,5 dB – 1 dB – 0,5 dB
PM = 7 dB
O cálculo de exemplo a seguir para um link monomodo de 8 km de comprimento com um PB de 13 dB usa os valores estimados da Tabela 3. Este exemplo calcula LL como a soma da atenuação da fibra (8 km @ 0,5 dB/km ou 4 dB) e da perda de sete conectores (0,5 dB por conector ou 3,5 dB). O PM é calculado da seguinte forma:
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 8 km (0,5 dB/km) – 7(0,5 dB)
PM = 13 dB – 4 dB – 3,5 dB
PM = 5,5 dB
Em ambos os exemplos, o PM calculado é maior que zero, indicando que o link tem potência suficiente para transmissão e não excede a potência máxima de entrada do receptor.