QFX5130 Netzwerkkabel und Transceiver Planung
Bestimmung der Unterstützung für optische Schnittstellen des QFX5130
Informationen zu den optischen Transceivern, die von Ihrem Juniper Gerät unterstützt werden, finden Sie mithilfe des Hardwarekompatibilitätstools. Neben Transceiver und Verbindungstyp werden für jeden Transceiver die optischen und Kabeleigenschaften – falls zutreffend – dokumentiert. Mit dem Hardwarekompatibilitäts-Tool können Sie nach Produkten suchen und alle auf diesem Gerät oder dieser Kategorie unterstützten Transceiver nach Schnittstellengeschwindigkeit oder -typ anzeigen. Die Liste der unterstützten Transceiver für die QFX5130-Serie finden Sie unter https://apps.juniper.net/hct/.
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.
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Unterstützter Betriebsumgebungstemperaturbereich der Optiken für QFX5130-48C-AFO (AC) & QFX5130 -48C-AFO (DC): SDD (100G) Optik mit bis zu 5 W Verlustleistung, QDD (400G) Optik mit bis zu 14 W Verlustleistung und QDD (400G) Optik mit bis zu 23 W Verlustleistung (nur in Port 53 und Port 55) unterstützt für den gesamten Arbeitstemperaturbereich (40 °C, 6000 Fuß).
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Unterstützter Betriebsumgebungstemperaturbereich der Optiken für QFX5130-48C-AFI (AC) und QFX5130-48C-AFI (DC): SDD (100G) Optik mit bis zu 5 W Verlustleistung, QDD (400G) Optik mit bis zu 14 W Verlustleistung, die für den gesamten Arbeitstemperaturbereich (40 °C, 6000 ft) unterstützt wird. QDD (400G) Optiken wie ZR/ZR-M mit einer Verlustleistung von bis zu 23 W werden nur auf den Ports 53 und 55 für den maximalen Temperaturbereich (40 °C, Meereshöhe) unterstützt.
Um die Interoperabilität mit anderen QFX-Serie-Switches zu gewährleisten, stellen Sie sicher, dass die automatische Aushandlung auf dem QFX5130-32CD/QFX5130E-32CD deaktiviert ist.
Kabelspezifikationen für QSFP+-, QSFP28- und QSFP-DD-Transceiver
Die in Switches der QFX-Serie verwendeten 40-GbE-QSFP+-, 100-GbE-QSFP28-, 400-GbE- (QDD-400G-DR4- und QDD-400G-SR4P2)- und 800-GbE-Transceiver verwenden 12-GbE-Multimode-Glasfaser-Crossover-Kabel mit MPO-12-Buchse (UPC/APC). Die Faser kann entweder OM3 oder OM4 sein. Diese Kabel werden nicht von Juniper Networks verkauft.
Verwenden Sie zur Aufrechterhaltung der behördlichen Genehmigungen nur ein ordnungsgemäß konstruiertes, abgeschirmtes Kabel.
Stellen Sie sicher, dass Sie Kabel mit der richtigen Polarität bestellen. Anbieter bezeichnen diese Crossover-Kabel als Key Up To Key Up, Latch Up To Latch Up, Typ B oder Method B. Wenn Sie Patchpanels zwischen zwei QSFP+- oder QSFP28-Transceivern verwenden, stellen Sie sicher, dass die richtige Polarität durch die Kabelanlage beibehalten wird.
Tabelle 1 beschreibt die Signale auf jeder Faser. Tabelle 2 zeigt die Pin-zu-Pin-Verbindungen für die richtige Polarität.
Glasfaser |
Signal |
|---|---|
1 |
Tx0 (Senden) |
2 |
Tx1 (Senden) |
3 |
Tx2 (Senden) |
4 |
Tx3 (Senden) |
5 |
Unbenutzt |
6 |
Unbenutzt |
7 |
Unbenutzt |
8 |
Unbenutzt |
9 |
Tx3 (Empfangen) |
10 |
Tx2 (Empfangen) |
11 |
Rx1 (Empfangen) |
12 |
Rx0 (Empfangen) |
Anheften |
Anheften |
|---|---|
1 |
12 |
2 |
11 |
3 |
10 |
4 |
9 |
5 |
8 |
6 |
7 |
7 |
6 |
8 |
5 |
9 |
4 |
10 |
3 |
11 |
2 |
12 |
1 |
Signalverlust, Dämpfung und Dispersion von Glasfaserkabeln der QFX-Serie
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. Die QFX-Serie verwendet verschiedene Arten von Netzwerkkabeln, einschließlich Multimode- und Singlemode-Glasfaserkabel.
- Signalverlust in Multimode- und Singlemode-Glasfaserkabeln
- Dämpfung und Dispersion in 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 reflektieren. Lichtstrahlen wandern in gezackten Linien durch eine Multimode-Faser und verursachen eine Signaldispersion. Wenn Licht, das sich im Faserkern ausbreitet, in die Faserhülle (Schichten aus Material mit niedrigerem Brechungsindex in engem Kontakt mit einem Kernmaterial mit höherem Brechungsindex) strahlt, tritt ein Modenverlust höherer Ordnung auf. 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. Es ist folglich teurer.
Informationen zur maximalen Übertragungsentfernung und zum unterstützten Wellenlängenbereich für die Typen von Singlemode- und Multimode-Glasfaserkabeln, die mit der QFX-Serie verbunden sind, finden Sie im Hardwarekompatibilitätstool. 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. Dämpfung 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 der Multimode- als auch bei der Singlemode-Übertragung 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 anstelle der chromatischen Dispersion oder Dämpfung normalerweise die maximale Bitrate und Verbindungslänge. 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 Gesamtdispersion innerhalb der Grenzwerte liegen, die für den Verbindungstyp im Dokument GR-253-CORE (Abschnitt 4.3) und G.957 der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) festgelegt sind.
Wenn die chromatische Dispersion maximal zulässig ist, kann ihr Effekt als Leistungseinbußen im Leistungsbudget betrachtet werden. Das optische Leistungsbudget muss die Summe aus Dämpfung der Komponenten, Leistungseinbußen (einschließlich solcher durch Dispersion) und einer Sicherheitsmarge für unerwartete Verluste berücksichtigen.
Berechnen Sie Leistungsbudget und Leistungsmarge für Glasfaserkabel
Verwenden Sie die Informationen in diesem Thema und die Spezifikationen für Ihre optische Schnittstelle, um das Leistungsbudget und die Leistungsmarge für Glasfaserkabel zu berechnen.
Auf der Seite Hardwarekompatibilitätstool finden Sie Informationen zu den steckbaren Transceiver, die von Ihrem Juniper Networks Gerät unterstützt werden.
Führen Sie die folgenden Aufgaben aus, um das Leistungsbudget und den Leistungsrand zu berechnen:
- Berechnen Sie Leistungsbudget für Glasfaserkabel
- So berechnen Sie die Leistungsmarge für Glasfaserkabel
Berechnen Sie Leistungsbudget für Glasfaserkabel
Um sicherzustellen, dass Glasfaserverbindungen über ausreichend Leistung für den ordnungsgemäßen Betrieb verfügen, müssen Sie das Leistungsbudget (PB) der Verbindung berechnen, d. h. die maximale Strommenge, die sie übertragen kann. Bei der Berechnung des Leistungsbudgets verwenden Sie eine Worst-Case-Analyse, um eine Fehlermarge zu ermitteln, obwohl nicht alle Teile eines tatsächlichen Systems auf den Worst-Case-Ebenen arbeiten. Um die Worst-Case-Schätzung von PB zu berechnen, nehmen Sie die minimale Sendeleistung (P T) und die minimale Empfängerempfindlichkeit (P R) an:
PB = PT – PR
Die folgende hypothetische Leistungsbudgetgleichung verwendet Werte, die in Dezibel (dB) und Dezibel bezogen auf ein Milliwatt (dBm) gemessen werden:
PB = PT – PR
PB = –15 dBm – (–28 dBm)
PB = 13 dB
So berechnen Sie die Leistungsmarge für Glasfaserkabel
Nach der Berechnung des PB einer Verbindung können Sie die Leistungsmarge (PM) berechnen, die die verfügbare Leistung nach Abzug der Dämpfung oder des Verbindungsverlusts (LL) von der PB darstellt. Eine Worst-Case-Schätzung von PM geht von maximalem LL aus:
PM = PB – LL
PM größer als Null zeigt an, dass das Leistungsbudget ausreicht, um den Empfänger zu betreiben.
Zu den Faktoren, die einen Verbindungsverlust verursachen können, gehören Modenverluste höherer Ordnung, modale und chromatische Dispersion, Steckverbinder, Spleiße und Faserdämpfung. Tabelle 3 listet die geschätzte Höhe des Verlusts für die Faktoren auf, die in den folgenden Beispielrechnungen verwendet werden. Informationen über die tatsächliche Höhe des durch Geräte verursachten Signalverlusts und andere Faktoren finden Sie in der Dokumentation des Anbieters.
Link-Loss-Faktor |
Geschätzter Wert des Verbindungsverlusts |
|---|---|
Modusverluste höherer Ordnung |
Singlemode – Keine Multimode – 0,5 dB |
Modale und chromatische Dispersion |
Singlemode – Keine Multimode: Keine, wenn das Produkt aus Bandbreite und Entfernung weniger als 500 MHz-km beträgt |
Defekter Stecker |
0,5 dB |
Spleißen |
0,5 dB |
Faser-Dämpfung |
Einzelmodus – 0,5 dB/km Multimode – 1 dB/km |
Die folgende Beispielrechnung für eine 2 km lange Multimode-Verbindung mit einem PB von 13 dB verwendet die geschätzten Werte aus Tabelle 3. In diesem Beispiel wird LL als Summe aus Glasfaserdämpfung (2 km @ 1 dB/km oder 2 dB) und Verlust für fünf Anschlüsse (0,5 dB pro Stecker oder 2,5 dB) und zwei Spleißen (0,5 dB pro Spleiß oder 1 dB) sowie Modenverlusten höherer Ordnung (0,5 dB) berechnet. Der PM wird wie folgt berechnet:
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
Die folgende Beispielrechnung für eine 8 km lange Singlemode-Verbindung mit einem PB von 13 dB verwendet die geschätzten Werte aus Tabelle 3. In diesem Beispiel wird LL als Summe der Glasfaserdämpfung (8 km @ 0,5 dB/km oder 4 dB) und des Verlusts für sieben Anschlüsse (0,5 dB pro Anschluss oder 3,5 dB) berechnet. Der PM wird wie folgt berechnet:
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
In beiden Beispielen ist der berechneteP M größer als Null, was darauf hinweist, dass die Verbindung über eine ausreichende Leistung für die Übertragung verfügt und die maximale Eingangsleistung des Empfängers nicht überschreitet.