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Was ist ein aktives optisches Kabel (AOC)?

Die Switches der Nexus-Serie von Cisco sind das neueste und fortschrittlichste Angebot im Bereich der Data Center-Netzwerke. Sie sind hoch skalierbar und bieten hohe Datenraten, die den hohen Anforderungen der nächsten Generation von Rechenzentren gerecht werden. Sie arbeiten mit der NX-OS-Firmware der nächsten Generation, die speziell für Rechenzentren entwickelt wurde. Sie sind in einer Vielzahl von Plattformen erhältlich, die von Nexus 9k, 7k, 5k und 2k Fabric Extendern reichen.

Die folgenden Tabellen enthalten Daten für die verschiedenen Modelle der Cisco Nexus-Serie und die entsprechenden Transceiver, die verwendet werden können.

 

 

Transceiver type

Transceiver

Beschreibung

100-Gigabit CFP

CFP-100G-LR4

Single-mode, 1310nm, 6.21miles, 0/70°C

 

CFP-100G-SR10

Multi-mode, 850nm, 492feet, 0/70°C

40-Gigabit CFP Transceivers

CFP-40G-SR4

Multi-mode, 850nm, 492feet, 0/70°C

 

CFP-40G-LR4

Single-mode, 1310nm, 32.8feet, 0/70°C

40-Gigabit QSFP+ Transceivers

FET-40G

Multi-mode, 850nm, 328feet,  0/40°C

 

QSFP-40G-CSR4

Multi-mode, 850nm, 132feet, 0/40°C

 

QSFP-40GE-LR4

Single-mode, 1310nm, 6.1miles, 0/40°C

 

QSFP-40G-SR4

Multi-mode, 850nm, 492feet, 0/40°C

 

QSFP-40G-SR-BD

Multi-mode, 850nm, 492feet, 0/40°C

10-Gigabit SFP+ Transceivers

FET-10G

Multi-mode, 850nm, 328feet,  0/70°C

 

SFP-10G-ER

Single mode, 1550nm, 24.9miles, 0/70°C

 

SFP-10G-LR

Single-mode, 1310nm, 6.2miles, 0/70°C

 

SFP-10G-LRM

Single-mode/Multi-mode, 1310nm, 984feet, 0/70°C

 

SFP-10G-SR

Multi-mode, 850nm, 984feet,  0/70°C

 

SFP-10G-BXD-I

Single-mode, 1330nm, 6.2miles,  0/70°C

 

SFP-10G-BXU-I

Single-mode, 1270nm, 6.2miles,  0/70°C

 

SFP Transceivers

GLC-BX-U

Single-mode, 1310nm, 6.2miles, 0/70°C

 

GLC-BX-D

Single-mode, 1490nm, 6.2miles, 0/70°C

 

GLC-SX-MMD, GLC-SX-MM, and SFP-GE-S

Multi-mode, 850nm, 1804feet,  0/70°C

 

GLC-LH-SMD, GLC-LH-SM, and SFP-GE-L

Multi-mode, 1310nm, 1804feet,  0/70°C

 

GLC-ZX-SM and SFP-GE-Z

Single-mode, 1550nm, 60miles, 0/70°C

Die Details des RJ45-Schnittstellenanschlusses

Der RJ45-Stecker, auch als Registered Jack No. 45 bezeichnet, ist ein modularer Stecker, der in Ethernet-Anwendungen weit verbreitet ist. Der RJ45-Steckverbinder wird auch als 8P8C (8 Position 8 Kontakt) Steckverbinder bezeichnet, da er 8 gleich beabstandete Leiter für die Datenübertragung aufweist. Der RJ45-Stecker ist der Stecker der beiden gepaarten Komponenten, der andere ist die RJ45-Buchse. Die RJ45-Buchse ist so konzipiert, dass der RJ45-Stecker zur Herstellung der Verbindung eingesteckt werden kann.

Der RJ45-Stecker wird am häufigsten für ungeschirmte Twisted Pair (UTP)-Kabel verwendet. Das UTP-Kabel ist ein 4-paariges Kabel mit 8 Adern. Diese 8 Drähte werden in einem RJ45-Stecker in einer standardisierten Konfiguration eingesteckt, um eine ordnungsgemäße Verbindung und Datenübertragung zu ermöglichen. Abbildung 1 zeigt die Standardfarbkonfiguration von 4-paarigen UTP-Kabeln.

UTP-Kabel können auf zwei verschiedene Arten konfiguriert werden:

  • Geradeauslauf
  • Frequenzweiche

Figure 1: UTP Color Configuration for RJ45 Connector

Das Durchgangskabel ist an beiden Enden gleich aufgebaut, während im Crossover-Kabel die orange/weiß-orangenen Kabel mit den grün/weiß-grünen Kabeln getauscht werden. Die Crossover-Konfiguration wird verwendet, wenn das Kabel zwei ähnliche Geräte verbindet, wie beispielsweise einen Hub mit einem Hub oder einen Switch mit einem Switch.

Die meisten der grundlegenden Netzwerkgeräte verfügen über RJ45-Ports, die zur Verbindung mit Endpunkten verwendet werden. Im Allgemeinen sind die Switches in den Konfigurationen mit 8, 12, 24 und 48 RJ45-basierten Ports erhältlich. Die vorgeschalteten Niveauschalter können auch einige optische Anschlüsse aufweisen.

Figure 2: BlueLAN TP Patch Cord

UTP-Patchkabel mit vorgefertigten RJ45-Steckverbindern sind auf dem Markt erhältlich und eignen sich hervorragend für zuverlässige Verbindungen in jeder Netzwerkumgebung. CBO-IT bietet eine breite Palette von BlueLAN Twisted Pair Patchkabeln in verschiedenen Farben und Längen an. Abbildung 2 zeigt ein BlueLAN TP-Patchkabel.

Der RJ45-Anschluss kann Netzwerkdurchsätze von 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps und 10Gbps unterstützen. Der Durchsatz von 10 Gbit/s wird von Kategorie 6 und höher der UTP-Kabel unterstützt. Die unterstützten Verbindungslängen bei verschiedenen Geschwindigkeiten variieren und die maximalen Verbindungslängen nehmen mit zunehmender Geschwindigkeit ab.

SFP-Transceiver mit RJ45-Schnittstelle sind ebenfalls erhältlich und werden allgemein als BASE-T-Transceiver bezeichnet. Abbildung 3 zeigt einen BlueOptics 1000BASE-T Transceiver, der in einem SFP-basierten Port verwendet werden kann, um die Verbindung über die gängigen Twisted-Pair-Kabel herzustellen.


Abbildung 3: 1000BASE-T Transceiver mit 1000BASE-T Transceiver

Aus den obigen Details geht hervor, dass die RJ45-Stecker einer der am häufigsten verwendeten Steckverbinder im Bereich der Computernetzwerke sind. Neben Computernetzwerken werden RJ45-Steckverbinder auch in der Telekommunikation und anderen verwandten Branchen eingesetzt. Jedes Firmen- und Unternehmensnetzwerk verwendet eine Art Kupferverkabelung, die über einen RJ45-Stecker abgeschlossen wird. Diese Popularität der RJ45-Stecker scheint auch nach dem immer häufiger verwendeten Glasfaserkabel nicht zu verblassen.

Was ist ein aktives optisches Kabel (AOC)?

CSFP-Transceiver steht für Compact Small Form Factor Pluggable Transceiver. Der CSFP-Transceiver ist ein zweikanaliges bidirektionales Transceiver-Modul. Die optischen Signale werden auf einem Einzelstrang des Monomode-LWL-Kabels übertragen und empfangen. Das CSFP wird verwendet, um die Portnutzung der Kommunikationsausrüstung zu erhöhen. Darüber hinaus wird es auch in FTTH (Fiber To The Home) Lösungen eingesetzt.

CSFP-Transceiver haben den gleichen Formfaktor wie normale SFP-Transceiver, auch die Gehäuseformen sind identisch. Das CSFP kann im SFP-Anschluss der Kommunikationsausrüstung installiert werden, wenn es von der Ausrüstung unterstützt wird.

Ein CSFP verbindet sich mit zwei bidirektionalen SFP-Transceivern am anderen Ende der Kommunikationsverbindung. Abbildung 1 zeigt die Verbindung zwischen einem CSFP und bidirektionalen Transceivern. Einzeladern von Monomode-Lichtwellenleiterkabeln werden mit den bidirektionalen SFP-Transceivern verbunden. Diese einzelnen Stränge der Glasfaser tragen sowohl Sende- als auch Empfangssignale. Das CSFP bietet zwei Uplinks mit einer Geschwindigkeit von jeweils bis zu 1Gbps und verbraucht den Speicherplatz eines einzelnen SFP-Transceivers. Bei High-End-Kommunikationsgeräten kann die Portdichte verdoppelt werden. Dies führt zu Kosteneinsparungen und erhöht die Effizienz der Anlagen.

Lassen Sie uns nun näher auf das Funktionsprinzip der CSFP-Transceiver eingehen. CSFP-Transceiver und bidirektionale SFP-Transceiver verfügen über einen oder mehrere WDM-Filter, die die optische Quelle in zwei Wellenlängen aufteilen. Eine Wellenlänge wird zum Senden des Signals und eine andere zum Empfangen des Signals verwendet. CSFP- und bidirektionale Transceiver arbeiten in der Regel mit den Wellenlängen 1310nm, 1490nm und 1550nm. Die Wellenlängen, die zum Senden und Empfangen von Signalen verwendet werden, sind auf dem CSFP oder dem bidirektionalen Sender-Empfänger angegeben. Dabei ist zu beachten, dass für den ordnungsgemäßen Betrieb die richtige Kombination von SFPs erforderlich ist. Wenn das CSFP beispielsweise auf 1310nm sendet und auf 1490nm empfängt, dann sollte das bidirektionale SFP, das mit ihm verbunden werden soll, auf 1310nm empfangen und auf 1490nm senden. Andernfalls funktioniert das Tx/Rx-Paar nicht. Die bidirektionalen Transceiver, die mit dem CSFP-Transceiver verbunden sind, sollten identisch sein, da beide Kanäle des CSFP-Transceivers dieselben Wellenlängen zum Senden und Empfangen verwenden.

Abbildung 2 veranschaulicht das Hochpegel-Diagramm der Funktionsweise eines CSFP-Transceivers. Die Lichtquelle wird in zwei Wellenlängen unterteilt, die Sendewellenlänge und die Empfangswellenlänge. Beide Wellenlängen können auf einem einzelnen Strang eines Monomode-Lichtwellenleiterkabels übertragen werden, was eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht. Der andere Kanal hat eine ähnliche Anordnung. Mit anderen Worten, ein CSFP kombiniert zwei bidirektionale SFPs im Raum von eins.

Wie aus den oben genannten Details hervorgeht, ist der CSFP-Transceiver sehr nützlich in Netzwerken mit hoher Dichte, in denen die Anzahl der Uplinks und Downlinks hoch ist und der Bandbreitenbedarf bis zu 1Gbps beträgt. Der Einsatz von CSFP-Transceivern kann die Effizienz erheblich steigern und die Investitionskosten für die Einrichtung neuer Kommunikationsverbindungen reduzieren.
GBIC-SHOP bietet eine komplette Palette von CSFP-Transceivern mit einer maximalen Entfernung von bis zu 40 km über ein Singlemode-LWL-Kabel. Um die verfügbaren Optionen zu erkunden, besuchen Sie bitte den untenstehenden Link: Hier klicken

Was ist ein aktives optisches Kabel (AOC)?

Optische Transceiver sind in verschiedenen Formfaktoren und unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften erhältlich. Es ist wichtig, über umfassende Kenntnisse der geeigneten Methode zur Verwendung eines optischen Sende-Empfängers zu verfügen. Dies führt nicht nur zu einer langen Lebensdauer und längeren Lebensdauer des optischen Transceivers, sondern gewährleistet auch die physische Sicherheit des Benutzers. In diesem Artikel werden wir die Installation und den Ausbau verschiedener Arten von optischen Transceivern diskutieren. Dieser Artikel wird die folgenden optischen Transceiver behandeln:

Um den Prozess der Installation und Demontage eines optischen Sende-Empfängers zu verstehen, sollte man das grundlegende Verständnis des vom Sende-Empfänger verwendeten Schließsystems haben. Im Allgemeinen gibt es vier Arten von Verriegelungssystemen, die häufig in optischen Transceivern verwendet werden:

i.    Ballenverschluss
ii.    Registerkarte Mylar
iii.    Betätigungsknopf
iv.    Slide-Registerkarte

Die oben genannten Verriegelungssysteme sind die Grundlage für die korrekte Installation und Demontage eines optischen Transceivers, ohne den Transceiver zu beschädigen. Es muss hier erwähnt werden, dass die optischen Transceiver Hot-Swap-fähige Module sind, man muss das Gerät nicht ausschalten, um es zu installieren oder zu entfernen. Das Entfernen und Einsetzen eines SFP-Transceivers kann seine Lebensdauer verkürzen, daher sollten Sie SFP-Transceiver nicht häufiger als unbedingt erforderlich entfernen und einsetzen.

Installation eines optischen Transceivers

 

Abbildung 1 zeigt einen Sender-Empfänger mit einem Ballenverschluss-Verriegelungssystem. Fast alle SFP, SFP+, Bi-Directional, CWDM/DWDM und CFP Transceiver verwenden das Bale Clasp System zum Verriegeln und Verriegeln. Die folgenden Schritte sind erforderlich, um einen optischen Ballenverschluss-Sender-Empfänger zu installieren:

Schritt 1: Befestigen Sie ein ESD-präventives Handgelenk oder Knöchelband an allen geerdeten Geräten wie Schalter, Gestell oder Schrank.
Schritt 2: Schließen Sie die Ballenklammer, bevor Sie den SFP-Transceiver einsetzen.
Schritt 3: Richten Sie den SFP-Transceiver mit dem Port aus und schieben Sie ihn in den Port.
Schritt 4: Vergewissern Sie sich, dass der SFP-Transceiver vollständig sitzt und in seinem zugewiesenen Port an der Kommunikationsausrüstung gesichert ist, indem Sie ihn fest andrücken. Sie sollten ein Klickgeräusch hören, da der SFP korrekt installiert ist.

Entfernen eines optischen Transceivers

Die unten aufgeführten Schritte sind zu befolgen, um einen optischen Ballenverschluss-Sender-Empfänger korrekt zu entfernen:

Schritt 1: Befestigen Sie ein ESD-präventives Handgelenk oder Knöchelband an allen geerdeten Geräten wie Schalter, Gestell oder Schrank.
Schritt 2: Trennen und entfernen Sie alle Schnittstellenkabel und Patchkabel vom Port.
Schritt 3: Öffnen Sie die Ballenklammer am SFP-Transceiver mit dem Zeigefinger nach unten.
Schritt 4: Halten Sie den SFP-Transceiver zwischen Daumen und Zeigefinger und entfernen Sie ihn vorsichtig vom Port.
Schritt 5: Legen Sie den entfernten SFP-Transceiver auf eine antistatische Matte oder einen statischen Abschirmbeutel.

Im Gegensatz zu den Bale Clasp-Transceivern haben die Mylar Tab-Transceiver eine Lasche, die Sie ziehen, um den optischen Transceiver von einem Port zu entfernen. Ähnliche Schritte werden für den Ein- und Ausbau eines Mylar Tab-Transceivers durchgeführt, abgesehen vom Öffnen der Ballenklammer, der Mylar Tab wird gezogen, um den Transceiver zu entfernen.

Ebenso basiert die Entfernung bei Sendern mit Betätigungsknopf oder Schiebelasche auf der korrekten Verwendung des Schloss- und Verriegelungsmechanismus. Es wird in der Regel empfohlen, einen gründlichen Blick in die begleitende Produktliteratur zu werfen, um die Installation eines optischen Transceivers richtig zu verstehen.

Lasersicherheit

Neben den Einbau- und Demontagehinweisen sind auch die Sicherheitsanforderungen zu beachten, die dazu beitragen, physikalische Gefahren zu vermeiden. Es sollte in der Regel erwogen werden, alle Kabel vom Sender-Empfänger zu entfernen, während Sie den optischen Sender-Empfänger installieren oder von seinem Port entfernen. Darüber hinaus sollte der Staubstopfen immer an seinem Platz sein, sobald die Kabel vom Sender-Empfänger entfernt werden. Ebenso sollte der Staubstopfen während der Installation des optischen Transceivers eingeschaltet bleiben, bis Sie bereit sind, die Kabel einzustecken.

Reinigung

Die Reinigung der Anschlüsse der Patchkabel ist eine notwendige Praxis, da Staub den Strahlengang behindert und dies zu einer Leistungsreduzierung und höheren Fehlerraten führt. Darüber hinaus können die Staubpartikel zu dauerhaften Schäden am Sender-Empfänger führen, die zu erheblichen finanziellen Verlusten und Netzwerkausfallzeiten führen.

Elektrostatische Entladung

Die Sicherheit vor elektrostatischer Entladung ist auch bei der Installation und Demontage von Transceivern erforderlich. Der metallische Körper der Sende-Empfänger sammelt im Laufe der Zeit statische Aufladungen, die manchmal zu Verletzungen der ausführenden Person oder der Kommunikationseinrichtung selbst führen können, da sie für übermäßige Ströme empfindlich sind. Handgelenk- oder Fußgelenkbänder sind zu einem sehr günstigen Preis erhältlich und unbedingt erforderlich, um diese Gefahr zu vermeiden.

Patchkabel und Anschlüsse

Die Verwendung des entsprechenden Patchkabels und Steckers ist ebenfalls von großer Bedeutung, um die Konnektivität über ein Glasfasernetz zu erreichen. Einige der Transceiver sind für den Einsatz mit Multimode-Fasern vorgesehen, andere für Singlemode-Lichtwellenleiter. Ebenso verwenden einige Sender-Empfänger den SC-Stecker und einige unterstützen den LC-Stecker. In der Regel wird der Typ des Patchkabels und der Steckertyp in der Produktbeschreibung erwähnt. Es wird dringend empfohlen, das für das Netzwerk geeignete Patchkabel korrekt zu identifizieren, wobei der Abstand zwischen den anzuschließenden Endpunkten zu berücksichtigen ist.

Was ist ein aktives optisches Kabel (AOC)?

Im Zeitalter der enormen Bandbreitenauslastung sind neue Technologien entstanden. Eines davon ist die Entwicklung von aktiven optischen Kabeln oder AOC. Mit der Markteinführung von aktiven optischen Kabeln gewannen sie sehr schnell an Popularität und haben eine breite Zukunftsperspektive. Diese Kabel wurden mit dem Ziel entwickelt, die bestehenden Kupferverbindungen in Rechenzentren und Service Providern zu ersetzen.

Aktive optische Kabel werden für die Datenkommunikation mit kurzer Reichweite und mehreren Spuren verwendet. Diese Kabel bestehen aus mehreren Komponenten: optischer Transceiver, multimodale Glasfaser, ein Steuerchip und Module. Da alle diese Komponenten werkseitig auf dem Kabel selbst montiert sind, bieten sie eine hohe Geschwindigkeit und Distanzleistung, indem sie elektrische in optische Signale am Kabelende umwandeln. Ein detaillierter Blick auf diese Komponenten:

  • Der optische Steckverbinder mit hoher Dichte, SFF-8436, befindet sich an jedem Ende. Aufgrund seiner Kompatibilität mit den Ports verschiedener Geräte können diese problemlos in jedem Router oder Switch installiert werden.
  • Der optische Sender/Empfänger ist im Metallgehäuse eingebaut. Dies ist am häufigsten ein vierkanaliger optischer Vollduplex-Transceiver, der für die Umwandlung von Opto-Elektro und Elektro-Opto geeignet ist. Da dieser optische Transceiver direkt am Kabel montiert wird, ist es nicht notwendig, einen externen optischen Transceiver zu kaufen.
  • Der optische MPO-Anschluss (der schwarze Teil auf dem Bild oben). Dies ist eine Komponente, die fest mit dem Kabel und dem Gehäuse verbunden ist.
  • Das optische Kabel, in der Regel multimodal, mit orangem Mantel. Die Farbe des Mantels kann von Hersteller zu Hersteller variieren.

Wir können feststellen, dass die Grundidee der Entwicklung von aktiven optischen Kabeln darin bestand, die Installation und Wartung des Netzwerks zu vereinfachen, indem wir ein Kabel produzieren, das keinen separaten optischen Transceiver benötigt, um es anzuschließen. Ein weiterer Grund für ihre Entwicklung ist das Gewicht und die Sperrigkeit der Kupferkabel, die sie im Rechenzentrum schwer zu verwalten machen. Kupferkabel sind auch anfällig für elektromagnetische Störungen, die ihre Leistung beeinträchtigen. Das aktive optische Kabel hat viele Vorteile. Der entscheidende Vorteil ist die längere Reichweite und die höhere Bandbreite, die sie bieten. Obwohl sie anfällig für verschiedene äußere Belastungen sind, sind sie viel leichter als die Kupferkabel, was ihnen die Verwaltung und den Transport im Rechenzentrum erleichtert. Während passive Verbindungen auf Kupferkabel angewiesen sind, um die direkte elektrische Verbindung zwischen den entsprechenden Enden herzustellen, bieten aktive Kabel die Verwendung von Kupfer- und optischen Verbindungen, um die Verbindung zwischen zwei Enden herzustellen. Derzeit sind die aktiven optischen Kabel in verschiedenen Umgebungen weit verbreitet und fördern gleichzeitig das traditionelle Rechenzentrum, um in optische Verbindungen einzusteigen.

CBO BlueOptics© bietet drei Arten von aktiven optischen Kabeln an:

  • 40GBASE-SR4 Multimodales aktives optisches Kabel, mit einer Reichweite von bis zu 100 Metern. Es bietet eine Wellenlänge von 850 nm mit QSFP zu QSFP Steckverbindern.
  • 40GBASE-SR4 bis 40GBASE-SR multimodales aktives optisches Breakout-Kabel, mit einer Reichweite von bis zu 100 Metern. Es bietet eine Wellenlänge von 850 nm mit einem QSFP-Stecker und vier SFP+-Steckverbindern.
  • 100GBASE-SR4 Multimodales aktives optisches Kabel, mit einer Reichweite von bis zu 100 Metern. Es bietet eine 850 nm Wellenlänge, QSFP28- bis QSFP28-Steckverbinder.

Alle BlueOptics© Active Optical Cables werden nach den höchsten Standards hergestellt und übertreffen die Industriestandards wie CE und RoHS sowie die strengen Vorschriften der FCC. Sie sind kompatibel zu den Geräten der führenden Netzwerkproduzenten wie Cisco Systems, IBM, Juniper und HP sowie zu anderen mehr als 100 Herstellern. Sie garantieren Sicherheit durch ihre hochwertige, schwer entflammbare LSZH-Fasermantel, die im Brandfall wenig Rauch freisetzt. Alle aktiven optischen Kabel von BlueOptics© verfügen über die digitale Diagnoseüberwachung, die Echtzeit-Überwachungsinformationen wie den Laservorspannungsstrom, die Sende- und Empfangsleistung, die Versorgungsspannung und die Temperatur des Moduls selbst liefert. Diese Funktion garantiert Stabilität und eine Vorhersagemöglichkeit, wo sich die schwächste Verbindung des Netzwerks befindet. Dies würde die möglichen Netzwerkausfälle deutlich reduzieren.