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EX4600 ネットワーク ケーブルおよびトランシーバの計画

EX4600スイッチのインターフェイスサポートの決定

EX4600 スイッチの 24 個のスモール フォームファクター プラガブル(SFP)ネットワーク ポートは、10 ギガビット イーサネット トランシーバと DAC(ダイレクトアタッチ銅線)ケーブルをサポートしています。また、アップリンクとして使用するために、4 個のクワッド スモール フォームファクター プラガブル プラス(QSFP+)ポートも提供しています。これらの 40 ギガビット イーサネット ポートは、QSFP+ トランシーバ、QSFP+ DAC ケーブル、DAC ブレークアウト ケーブル(DACBO)をサポートします。EX4600 スイッチの各 QSFP+ ポートは、ブレークアウト ケーブルを使用するか、単一の 40 ギガビット イーサネット インターフェイスとして 10 ギガビット イーサネット インターフェイスとして動作するように設定できます。EX4600スイッチのポートはデフォルトで無効になっています。CLI を使用してポートを有効にするとします。

図 1 は、EX4600 スイッチで使用可能なさまざまなポートを示しています。

図 1:EX4600 Port Panel of EX4600 のポート パネル
1
ESD(静電放電)端子
3
40 GbE ポート(4)
2
10 G ポート(24)
4
カバー パネル付き拡張モジュール ベイ(2)

ハードウェア互換性ツールを使用して、ジュニパーデバイスでサポートされている光トランシーバに関する情報を見つけることができます。トランシーバと接続タイプに加えて、光およびケーブルの特性(該当する場合)は、トランシーバごとに文書化されています。ハードウェア互換性ツールを使用すると、製品別に検索し、そのデバイスでサポートされているすべてのトランシーバ、またはカテゴリをインターフェイスの速度またはタイプ別に表示できます。EX4600 でサポートされるトランシーバのリストは、 https://pathfinder.juniper.net/hct/product/#prd=EX4600 にあります。

注意:

ジュニパーネットワークス技術支援センター(JTAC)は、ジュニパーが提供する光モジュールとケーブルを完全にサポートしています。ただし、JTAC は、ジュニパーネットワークスが認定または提供していないサードパーティー製光モジュールおよびケーブルのサポートを提供していません。サードパーティの光モジュールまたはケーブルを使用するジュニパーデバイスの実行に問題が発生した場合、JTACは、観察された問題がサードパーティの光モジュールまたはケーブルの使用に関連していない場合、ホスト関連の問題を診断するのに役立ちます。JTAC エンジニアは、サードパーティー製光モジュールまたはケーブルを確認し、必要に応じてジュニパー認定の同等のコンポーネントに交換することを依頼する可能性があります。

消費電力が高いサードパーティー製光モジュール(コヒーレントZRやZR+など)を使用すると、ホスト機器の熱損傷や寿命の短縮につながる可能性があります。サードパーティー製光モジュールまたはケーブルの使用によるホスト機器の損傷は、ユーザーの責任で行ってください。ジュニパーネットワークスは、かかる使用により生じた損害について一切責任を負いません。

EX4600 シリーズ スイッチ上の QSFP+ トランシーバのケーブル仕様

EX シリーズ スイッチで使用される 40 ギガビット イーサネット QSFP+ トランシーバは、ソケット MPO/UP、MPO/UPC、または MPO/APC コネクターを備えた 12 リボン マルチモード ファイバー クロスオーバー ケーブルを使用します。ファイバーは OM3 または OM4 のいずれかです。これらのケーブルは、ジュニパーネットワークスが販売していません。

注意:

機関の承認を維持するには、適切に構築されたシールド ケーブルのみを使用します。

ヒント:

正しい極性のケーブルを注文してください。ベンダーは、これらのクロスオーバーケーブルをキーアップ、ラッチアップタイプB、または方法Bと呼んでいます。2 つの QSFP+ 間でパッチ パネルを使用している場合は、ケーブル プラントで適切な極性が維持されていることを確認します。

表 1 に、各ファイバー上の信号について説明します。 表 2 は、適切な極性を実現するためのピン間接続を示しています。

表 1:QSFP+ MPO ケーブル信号

繊維

信号

1

Tx0(送信)

2

Tx1(送信)

3

Tx2(送信)

4

Tx3(送信)

5

未使用

6

未使用

7

未使用

8

未使用

9

Rx3(受信)

10

Rx2(受信)

11

Rx1(受信)

12

Rx0(受信)

表 2:QSFP+ MPO 光ファイバー クロスオーバー ケーブル ピン配列

ピン

ピン

1

12

2

11

3

10

4

9

5

8

6

7

7

6

8

5

9

4

10

3

11

2

12

1

EX4600 スイッチのネットワーク ケーブルの仕様

EX4600 スイッチには、さまざまなタイプのネットワーク ケーブルを使用するインターフェイスがあります。

表 3 は、コンソール(CON)および管理(MGMT)ポートを管理デバイスに接続するケーブルの仕様を示しています。

メモ:

EX4600 は、1000BASE-SX トランシーバをサポートする SFP 管理ポートで構成できます。

表 3:スイッチから管理へのデバイス接続のケーブル仕様

EX4600スイッチのポート

ケーブル仕様

ケーブル/有線供給

最大長

スイッチ レセプタクル

その他の情報

RJ-45 コンソール(CON)ポート

RS-232(EIA-232)シリアル ケーブル

長さ 2.13 m(7 フィート)の RJ-45 パッチ ケーブル 1 本と RJ-45~DB-9 アダプター

2.13 m(7 フィート)

RJ-45

RJ-45 コネクターを使用した管理コンソールへのデバイスの接続

管理(MGMT)イーサネット ポート(10/100/1000)

1000BASE-T の動作に適したカテゴリー 5 ケーブルまたは同等品

長さ 2.13 m(7 フィート)RJ-45 パッチ ケーブル 1 本

100 m(328 フィート)

RJ-45

アウトオブバンド管理のためにデバイスをネットワークに接続する

EX シリーズ スイッチについて光ファイバー ケーブル信号損失、減衰、分散

光ファイバー接続に必要なパワー バジェットとパワー マージンを決定するには、信号損失、減衰、分散が伝送に与える影響を理解する必要があります。EXシリーズスイッチは、マルチモードおよびシングルモード光ファイバーケーブルなど、さまざまなタイプのネットワークケーブルを使用しています。

マルチモードおよびシングルモード光ファイバー ケーブルの信号損失

マルチモード ファイバーは直径が十分に大きいため、光線が内部で反射します(ファイバーの壁から跳ね返ります)。通常、マルチモード光インターフェイスでは LED を光源として使用します。ただし、LED はコヒーレントな光源ではありません。さまざまな波長の光をマルチモード ファイバーにスプレーし、光をさまざまな角度で反射します。光がマルチモード ファイバーを通ってギザギザの線で進み、信号分散を引き起こします。ファイバーコアを移動する光がファイバークラッド(より高屈折率のコア材料と密接に接触する低屈折率材料の層)に放射されると、高次モード損失(HOL)が発生します。これらの要因を組み合わせることで、シングルモード ファイバーの伝送距離と比較して、マルチモード ファイバーの伝送距離が減少します。

シングルモード ファイバーは直径が非常に小さく、光線が 1 つのレイヤーを通してのみ内部で反射します。シングルモード光インターフェイスは、光源としてレーザーを使用します。レーザーは単一波長の光を生成し、光はシングルモード ファイバーを通って直線的に進みます。シングルモード 光ファイバーは、マルチモード ファイバーと比較して帯域幅が高く、より長距離の信号を伝送できます。その結果、より高価になります。

最大伝送距離を超えると、重大な信号損失が発生し、伝送の信頼性が低下する可能性があります。

光ファイバー ケーブルにおける減衰と分散

受信機に到達する変調光が正しく復調するのに十分な電力を持っている場合、光データ リンク機能が正しく機能します。 Attenuation は、伝送中の光信号の強度の低下です。ケーブル、ケーブル スプライス、コネクターなどのパッシブ メディア コンポーネントによって減衰が発生します。光ファイバーの減衰は他のメディアよりもかなり低いですが、それでもマルチモード伝送とシングルモード伝送の両方で減衰が発生します。効率的な光データ リンクは、減衰を克服するのに十分な光を伝送する必要があります。

Dispersion 時間の経過に合った信号の拡散です次の 2 種類の分散は、光データ リンクを介した信号伝送に影響を与える可能性があります。

  • 色分散は、光線の速度の違いによって時間の経過に伴う信号の拡散です。

  • モード分散は、ファイバー内のさまざまな伝搬モードによって時間の経過とともに信号が拡散することです。

マルチモード伝送では、通常、色分散や減衰ではなく、モード分散によって最大ビット レートとリンク長が制限されます。シングルモード伝送の場合、モード分散は要因ではありません。ただし、ビット レートが高く、距離が長くなると、色分散によって最大リンク長が制限されます。

効率的な光データ リンクには、受信機が仕様の範囲内で動作するために必要な最小電力を超える十分な光が必要です。さらに、総分散は、Telcordia Technologies 文書 GR-253-CORE(セクション 4.3)および国際電気通信連合(ITU)文書 G.957 のリンクのタイプに指定されている範囲内である必要があります。

色分散が最大許容されている場合、その効果はパワー バジェット内のパワー ペナルティーと見なすことができます。光パワー バジェットでは、コンポーネント減衰、パワー ペナルティ(分散によるペナルティを含む)、予期しない損失の安全マージンの合計を許容する必要があります。

EX シリーズ デバイスの光ファイバー ケーブル電力予算の計算

光ファイバー接続に正しい運用に十分な電力が確保されるようにするには、光ファイバー ケーブルのレイアウトと距離を計画する際に、リンクのパワー バジェットを計算して、光ファイバー接続に正しい運用に十分な電力を確保してください。パワー バジェットは、リンクが送信できる最大電力量です。パワー バジェットを計算するときは、実際のシステムのすべての部分が最悪ケース レベルでは動作しない場合でも、最悪ケース分析を使用してエラーのマージンを提供します。

リンクの光ファイバー ケーブル電力予算(PB)の最悪ケース推定値を計算するには、次の手順にしたがってください。

  1. リンクの最小トランスミッタ電力(PT)と最小レシーバー感度(P R)の値を決定します。たとえば、ここで、(PT)および(PR)はデシベルで測定され、デシベルは 1 ミリワット(dBm)と呼ばれます。

    PT = – 15 dBm

    PR = – 28 dBm

    メモ:

    トランスミッタとレシーバーの仕様を参照して、最小トランスミッタ電力と最小レシーバー感度を確認してください。

  2. (P T)から(PR)を減算してパワー バジェット(P B)計算します。

    – 15 dBm – (–28 dBm) = 13 dBm

EX シリーズ デバイスの光ファイバー ケーブル電力マージンの計算

パワーマージンを計算する前に、

光ファイバーケーブルのレイアウトと距離を計画する際に、リンクの電源マージンを計算して、光ファイバー接続にシステム損失を克服するのに十分な信号電力を確保し、必要なパフォーマンスレベルでレシーバーの最小入力要件を満たしていることを確認します。パワー マージン(PM)は、減衰またはリンク 損失(LL)がパワー バジェット(PB)から減算された後に使用可能な電力量です。

電力マージンを計算するときは、実際のシステムのすべての部分が最悪のケースレベルで動作しない場合でも、最悪ケース分析を使用してエラーのマージンを提供します。パワー マージン(PM )が 0 より大きい場合、パワー バジェットがレシーバーを動作させるのに十分であり、レシーバーの最大入力電力を超えていないことを示します。これはリンクが機能することを意味します。0または負の(PM)は、レシーバを動作させる電力が不足していることを示します。レシーバーの最大入力電力については、レシーバーの仕様を参照してください。

リンクのパワー マージン(PM)の最悪ケース推定値を計算するには、次の手順にしたがってください。

  1. 該当するリンク損失係数の推定値を追加して、LL(リンク損失)の最大値を決定します。たとえば、表 4 に示すさまざまな要因のサンプル値を使用します(ここでは、リンクの長さが 2 km、マルチモード、(PB)は 13 dBm です)。
    表 4:リンク損失の原因となる要因の推定値

    リンク損失係数

    推定リンク損失値

    サンプル(LL)の計算値

    HOL(高次モード損失)

    • マルチモード:0.5 dBm

    • シングル モード:なし

    • 0.5 dBm

    • 0 dBm

    モーダルおよび色分散

    • マルチモード:なし(帯域幅と距離の積が 500 MHz/km 未満の場合)

    • シングル モード:なし

    • 0 dBm

    • 0 dBm

    コネクタ

    0.5 dBm

    この例では、5 個のコネクターを想定しています。5 個のコネクターの損失:

    (5) * (0.5 dBm) = 2.5 dBm

    スプライス

    0.5 dBm

    この例では、2 つのスプライスを想定しています。2 つのスプライスの損失:

    (2) * (0.5 dBm) = 1 dBm

    ファイバー減衰

    • マルチモード:1 dBm/km

    • シングル モード:0.5 dBm/km

    この例では、リンクの長さが 2 km であると仮定しています。ファイバー減衰(2 km):

    • (2 km) * (1.0 dBm/km) = 2 dBm

    • (2 km) * (0.5 dBm/km) = 1 dBm

    クロック回復モジュール(CRM)

    1 dBm

    1 dBm

    メモ:

    機器やその他の要因によって発生する実際の信号損失の量については、その機器のベンダーマニュアルを参照してください。

  2. (PB) から (LL) を減算して (P M) 計算します。

    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

    計算されたパワー マージンは 0 より大きく、リンクに送信に十分な電力があることを示します。また、パワーマージン値がレシーバの最大入力電力を超えることはありません。レシーバーの最大入力電力を見つけるには、レシーバーの仕様を参照してください。