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EX4100-F Planung von Netzwerkkabeln und Transceivern

Steckbare Transceiver und Kabel, die auf EX4100-F-Switches unterstützt werden

Das Hardwarekompatibilitäts-Tool listet die Transceiver auf, die EX4100-F-Switches unterstützen, und liefert allgemeine Informationen zu diesen Transceivern.

Hinweis:

Wir empfehlen, dass Sie mit Ihrem Juniper Networks Gerät nur optisch Transceiver und optisch-Anschlüsse verwenden, die Sie bei Juniper Networks erworben haben.

VORSICHT:

Das Technical Assistance Center (JTAC) von Juniper Networks bietet vollständige Unterstützung für die von Juniper gelieferten optischen Module und Kabel. JTAC bietet jedoch keinen Support für optische Module und Kabel von Drittanbietern, die nicht qualifiziert sind oder von Juniper Networks geliefert werden. Wenn beim Betrieb eines Juniper Geräts, das optische Module oder Kabel von Drittanbietern verwendet, ein Problem auftritt, kann JTAC Ihnen bei der Diagnose hostbezogener Probleme helfen, wenn das beobachtete Problem nach Ansicht des JTAC nicht mit der Verwendung der optischen Module oder Kabel von Drittanbietern zusammenhängt. Ihr JTAC-Techniker wird Sie wahrscheinlich auffordern, das optische Modul oder Kabel eines Drittanbieters zu überprüfen und bei Bedarf durch eine gleichwertige von Juniper qualifizierte Komponente zu ersetzen.

Die Verwendung von optischen Modulen von Drittanbietern mit hohem Stromverbrauch (z. B. kohärentes ZR oder ZR+) kann möglicherweise zu thermischen Schäden führen oder die Lebensdauer der Host-Geräte verkürzen. Jegliche Beschädigung der Host-Ausrüstung durch die Verwendung von optischen Modulen oder Kabeln von Drittanbietern liegt in der Verantwortung des Benutzers. Juniper Networks übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die durch eine solche Nutzung entstehen.

Die in den EX4100-F-Switches installierten Gigabit-Ethernet-Transceiver (GbE) unterstützen die digitale optische Überwachung (DOM). Sie können die Diagnosedetails für diese Transceiver anzeigen, indem Sie den Betriebsmodus-CLI-Befehl show interfaces diagnostics optics eingeben.

Hinweis:

Die Transceiver unterstützen DOM, auch wenn Sie die Transceiver in Ports installieren, die Sie als Virtual Chassis-Ports (VCPs) konfiguriert haben.

SFP+ Direktanschluss-Kupferkabel für Switches der EX-Serie

Steckbare plus Transceiver (SFP+) Direktanschlusskabel (DAC) mit kleinem Formfaktor, auch bekannt als Twinax-Kabel, eignen sich für In-Rack-Verbindungen zwischen Servern und Switches. Sie eignen sich für kurze Entfernungen und sind damit ideal für eine äußerst kostengünstige Netzwerkkonnektivität innerhalb eines Racks und zwischen benachbarten Racks.

Hinweis:

Wir empfehlen, nur SFP+ DAC-Kabel von Juniper Networks mit Ihrem Juniper Networks-Gerät zu verwenden.

VORSICHT:

Das Technical Assistance Center (JTAC) von Juniper Networks bietet vollständige Unterstützung für die von Juniper gelieferten optischen Module und Kabel. JTAC bietet jedoch keinen Support für optische Module und Kabel von Drittanbietern, die nicht qualifiziert sind oder von Juniper Networks geliefert werden. Wenn beim Betrieb eines Juniper Geräts, das optische Module oder Kabel von Drittanbietern verwendet, ein Problem auftritt, kann JTAC Ihnen bei der Diagnose hostbezogener Probleme helfen, wenn das beobachtete Problem nach Ansicht des JTAC nicht mit der Verwendung der optischen Module oder Kabel von Drittanbietern zusammenhängt. Ihr JTAC-Techniker wird Sie wahrscheinlich auffordern, das optische Modul oder Kabel eines Drittanbieters zu überprüfen und bei Bedarf durch eine gleichwertige von Juniper qualifizierte Komponente zu ersetzen.

Die Verwendung von optischen Modulen von Drittanbietern mit hohem Stromverbrauch (z. B. kohärentes ZR oder ZR+) kann möglicherweise zu thermischen Schäden führen oder die Lebensdauer der Host-Geräte verkürzen. Jegliche Beschädigung der Host-Ausrüstung durch die Verwendung von optischen Modulen oder Kabeln von Drittanbietern liegt in der Verantwortung des Benutzers. Juniper Networks übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die durch eine solche Nutzung entstehen.

Kabel-Spezifikationen

  Switches der EX-Serie unterstützen passive SFP+-DAC-Kabel. Das passive Twinax-Kabel ist ein gerades Kabel ohne aktive elektronische Komponenten.   Die Switches der EX-Serie unterstützen passive SFP+-DAC-Kabel mit einer Länge von 1 m, 3 m, 5 m und 7 m. Siehe Abbildung 1.

Abbildung 1: SFP+ Direktanschluss-Kupferkabel für Switches der EX-Serie  SFP+ Direct Attach Copper Cables for EX  Series Switches

Die Kabel sind im laufenden Betrieb abnehmbar und im laufenden Betrieb einführbar: Sie können sie entfernen und ersetzen, ohne den Schalter auszuschalten oder die Schalterfunktionen zu unterbrechen. Ein Kabel besteht aus einer Niederspannungskabelkonfektion, die direkt mit zwei 10-Gigabit-Ethernet-Ports (GbE) verbunden ist, einen an jedem Ende des Kabels. Die Kabel verwenden leistungsstarke integrierte serielle Duplex-Datenverbindungen für die bidirektionale Kommunikation und sind für Datenraten von bis zu 10 Gbit/s ausgelegt.

Von diesen Kabeln unterstützte Standards

Die Kabel entsprechen den folgenden Normen:

Übersicht der Switches der EX-Serie: Signalverlust, Dämpfung und Dispersion von Glasfaserkabeln

Um das Leistungsbudget und die Leistungsmarge zu bestimmen, die für Glasfaserverbindungen erforderlich sind, müssen Sie verstehen, wie sich Signalverlust, -dämpfung und -dispersion auf die Übertragung auswirken.  Switches der EX-Serie verwenden verschiedene Arten von Netzwerkkabeln, einschließlich Multimode- und Singlemode-Glasfaserkabeln.

Signalverlust in Multimode- und Singlemode-Glasfaserkabeln

Die Multimode-Faser hat einen ausreichend großen Durchmesser, damit Lichtstrahlen intern reflektiert werden können (von den Wänden der Faser reflektiert werden). Schnittstellen mit Multimode-Optiken verwenden typischerweise LEDs als Lichtquellen. LEDs sind jedoch keine kohärenten Lichtquellen. Sie sprühen unterschiedliche Wellenlängen des Lichts in die Multimode-Faser, die das Licht in verschiedenen Winkeln reflektiert. Lichtstrahlen wandern in gezackten Linien durch eine Multimode-Faser und verursachen eine Signaldispersion. Wenn Licht, das sich im Faserkern bewegt, in die Faser abstrahlt), tritt ein Modenverlust höherer Ordnung (HOL) auf. (Die Verkleidung besteht aus Schichten von Material mit niedrigerem Brechungsindex, das in engem Kontakt mit einem Kernmaterial mit höherem Brechungsindex steht.) Zusammengenommen verringern diese Faktoren die Übertragungsdistanz von Multimode-Glasfasern im Vergleich zu Singlemode-Glasfasern.

Die Singlemode-Faser hat einen so kleinen Durchmesser, dass Lichtstrahlen nur durch eine Schicht intern reflektiert werden. Schnittstellen zu Singlemode-Optiken nutzen Laser als Lichtquellen. Laser erzeugen eine einzelne Wellenlänge des Lichts, das sich in einer geraden Linie durch die Singlemode-Faser bewegt. Im Vergleich zu Multimode-Glasfasern haben Singlemode-Glasfasern eine höhere Bandbreite und können Signale über größere Entfernungen übertragen. Singlemode-Glasfaser ist daher teurer als Multimode-Glasfaser.

Eine Überschreitung der maximalen Übertragungsdistanzen kann zu erheblichen Signalverlusten führen, die eine unzuverlässige Übertragung zur Folge haben.

Dämpfung und Dispersion in Glasfaserkabeln

Eine optische Datenverbindung funktioniert korrekt, vorausgesetzt, dass das modulierte Licht, das den Empfänger erreicht, genügend Leistung hat, um korrekt demoduliert zu werden. Attenuation ist die Verringerung der Stärke des Lichtsignals während der Übertragung. Passive Medienkomponenten wie Kabel, Kabelspleiße und Steckverbinder verursachen eine Dämpfung. Obwohl die Dämpfung bei optischen Fasern deutlich geringer ist als bei anderen Medien, tritt sie dennoch sowohl bei Multimode- als auch bei Singlemode-Übertragungen auf. Eine effiziente optische Datenverbindung muss genügend Licht durchlassen, um die Dämpfung zu überwinden.

Dispersion ist die Ausbreitung des Signals über die Zeit. Die folgenden zwei Arten der Dispersion können die Signalübertragung über eine optische Datenverbindung beeinträchtigen:

  • Chromatische Dispersion, d. h. die Ausbreitung des Signals im Laufe der Zeit, die durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Lichtstrahlen verursacht wird

  • Modale Dispersion, d. h. die Ausbreitung des Signals über die Zeit, die durch die verschiedenen Ausbreitungsmoden in der Faser verursacht wird

Bei der Multimode-Übertragung begrenzt die modale Dispersion normalerweise die maximale Bitrate und Verbindungslänge. Chromatische Dispersion oder Dämpfung spielt keine Rolle.

Bei der Singlemode-Übertragung spielt die modale Streuung keine Rolle. Bei höheren Bitraten und über größere Entfernungen begrenzt die chromatische Dispersion jedoch die maximale Verbindungslänge.

Eine effiziente optische Datenverbindung muss über genügend Licht verfügen, um die Mindestleistung zu überschreiten, die der Empfänger benötigt, um innerhalb seiner Spezifikationen zu arbeiten. Darüber hinaus muss die Gesamtstreuung innerhalb der Grenzwerte liegen, die für den Verbindungstyp in den Dokumenten GR-253-CORE (Abschnitt 4.3) und G.957 der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) festgelegt sind.

Wenn die chromatische Dispersion maximal zulässig ist, können Sie ihre Wirkung als Leistungseinbußen im Leistungsbudget betrachten. Das optische Leistungsbudget muss die Summe aus Dämpfung der Komponenten, Leistungseinbußen (einschließlich solcher durch Dispersion) und einer Sicherheitsmarge für unerwarteten Leistungsverlust berücksichtigen.

Berechnen Sie das Leistungsbudget für Glasfaserkabel für Geräte der EX-Serie

Um sicherzustellen, dass Glasfaserverbindungen über ausreichend Leistung für einen ordnungsgemäßen Betrieb verfügen, berechnen Sie bei der Planung der Glasfaserkabelverlegung und -entfernungen das Leistungsbudget der Verbindung. Mit dieser Planung können Sie sicherstellen, dass Glasfaserverbindungen über ausreichend Leistung für einen ordnungsgemäßen Betrieb verfügen. Das Leistungsbudget ist die maximale Leistungsmenge, die die Verbindung übertragen kann. Bei der Berechnung des Energiebudgets verwenden Sie eine Worst-Case-Analyse, um eine Fehlermarge anzugeben. Sie verwenden eine Worst-Case-Analyse, obwohl nicht alle Teile eines realen Systems auf den Worst-Case-Ebenen arbeiten.

So berechnen Sie die Worst-Case-Schätzung für ein Glasfaserkabel-Leistungsbudget (PB) für die Verbindung:

  1. Bestimmen Sie die Werte für die minimale Sendeleistung (P T) und die minimale Empfängerempfindlichkeit (PR) der Verbindung. Im folgenden Beispiel messen wir sowohl (P T) als auch (P R ) in Dezibel relativ zu einem Milliwatt (dBm).

    PT = – 15 dBm

    P R = – 28 dBm

    Hinweis:

    In den Spezifikationen Ihres Senders und Empfängers finden Sie die minimale Sendeleistung und die minimale Empfängerempfindlichkeit.

  2. Berechnen Sie das Leistungsbudget (PB), indem Sie (P R) von (P T) subtrahieren:

    – 15 dBm – (–28 dBm) = 13 dBm

Berechnung der Leistungsmarge für Glasfaserkabel für Geräte der EX-Serie

Berechnen Sie vor der Berechnung der Leistungsmarge das Leistungsbudget (siehe Berechnung des Leistungsbudgets für Glasfaserkabel für Geräte der EX-Serie).

Berechnen Sie bei der Planung der Glasfaserkabelverlegung und -entfernungen die Leistungsmarge der Verbindung, um sicherzustellen, dass Glasfaserverbindungen über eine ausreichende Signalleistung verfügen, um Systemverluste zu überwinden und dennoch die minimalen Eingangsanforderungen des Empfängers für das erforderliche Leistungsniveau zu erfüllen. Die Leistungsmarge (PM) ist die verfügbare Leistungsmenge, nachdem Sie die Dämpfung oder den Verbindungsverlust (LL) vom Leistungsbudget (PB) abgezogen haben.

Wenn Sie die Leistungsmarge berechnen, verwenden Sie eine Worst-Case-Analyse, um eine Fehlermarge bereitzustellen, auch wenn nicht alle Teile eines tatsächlichen Systems auf Worst-Case-Niveau arbeiten. Ein Leistungsspielraum (PM ) größer als Null zeigt an, dass das Leistungsbudget für den Betrieb des Empfängers ausreicht und die maximale Eingangsleistung des Empfängers nicht überschreitet. Das bedeutet, dass der Link funktioniert. A (PM), der Null oder negativ ist, zeigt an, dass die Leistung für den Betrieb des Empfängers unzureichend ist. Sehen Sie sich die Spezifikation Ihres Empfängers an, um die maximale Eingangsleistung des Empfängers zu ermitteln.

So berechnen Sie die Worst-Case-Schätzung für die Leistungsmarge (PM) für die Verbindung:

  1. Bestimmen Sie den Maximalwert für den Verbindungsverlust (LL), indem Sie geschätzte Werte für die anwendbaren Verbindungsverlustfaktoren addieren – verwenden Sie z. B. die Stichprobenwerte für verschiedene Faktoren, wie in Tabelle 1 angegeben (hier ist die Verbindung 2 km lang und multimode, und der (PB) beträgt 13 dBm):
    Tabelle 1: Geschätzte Werte für Faktoren, die den Verbindungsverlust verursachen

    Link-Loss-Faktor

    Geschätzter Wert des Verbindungsverlusts

    Beispiel-Berechnungswerte (LL)

    Eigenschaftsverluste höherer Ordnung (HOL)

    • Multimode – 0,5 dBm

    • Singlemode – Keine

    • 0,5 dBm

    •  0 dBm

    Modale und chromatische Dispersion

    • Multimode: Keine, wenn das Produkt aus Bandbreite und Entfernung weniger als 500 MHz/km beträgt

    • Singlemode – Keine

    •  0 dBm

    •  0 dBm

    Steckverbinder

    0,5 dBm

    In diesem Beispiel werden 5 Konnektoren angenommen. Verlust für 5 Konnektoren:

    (5) * (0,5 dBm) = 2,5 dBm

    Spleißen

    0,5 dBm

    In diesem Beispiel werden 2 Spleiße angenommen. Verlust für zwei Spleiße:

    (2) * (0,5 dBm) = 1 dBm

    Faser-Dämpfung

    • Multimode – 1 dBm/km

    • Einzelmodus – 0,5 dBm/km

    In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass die Verbindung 2  km lang ist. Faserdämpfung für 2 km:

    • (2 km) * (1,0 dBm/km) = 2 dBm

    • (2 km) * (0,5 dBm/km) = 1 dBm

    Modul zur Wiederherstellung der Uhr (CRM)

     1 dBm

     1 dBm

    Hinweis:

    Informationen über das tatsächliche Ausmaß des Signalverlusts, der durch Geräte und andere Faktoren verursacht wird, finden Sie in der Dokumentation Ihres Anbieters für dieses Gerät.

  2. Berechnen Sie die (PM), indem Sie (LL) von (PB) subtrahieren:

    PB – LL = PM

    (13 dBm) – (0,5 dBm [HOL]) – (5) * (0,5 dBm)) – ((2) * (0,5 dBm)) – ((2 km) * (1,0 dBm/km)) – (1 dB [CRM]) = PM

    13 dBm – 0,5 dBm – 2,5 dBm – 1 dBm – 2 dBm – 1 dBm = PM

    PM = 6 dBm

    Die berechnete Leistungsmarge ist größer als Null, was darauf hinweist, dass die Verbindung über eine ausreichende Leistung für die Übertragung verfügt. Außerdem überschreitet der Wert für den Leistungsrand nicht die maximale Eingangsleistung des Empfängers. In der Spezifikation Ihres Empfängers finden Sie die maximale Eingangsleistung des Empfängers.