Start

Was ist InfiniBand und wofür wird es verwendet?

EINFÜHRUNG:

InfiniBAnd (IB) ist eigentlich ein seit 1999 verwendeter Markenbegriff, der früher als System I/O bezeichnet wurde. InfiniBand wurde überraschend geprägt, als zwei Duelldesigns auf dem Markt fusionierten, dies geschah, nachdem man erkannt hatte, dass es der richtige Ansatz ist, um zukünftige Einschränkungen in der Branche zu verhindern, da die bestehenden Designs nicht mehr den Bedürfnissen zukünftiger Server entsprechen würden.

Die beiden konkurrierenden Designs waren: Zukünftige I/O - entwickelt von IBM, Compaq und Hewlett-Packard, und Next Generation I/O - entwickelt von Microsoft, Intel und Sun Microsystems.  In der Zuversicht, dass sowohl die Industrie als auch die Endverbraucher von der Fusion profitieren werden, gründeten sie die InfiniBand Trade Association oder IBTA, die derzeit über 220 Mitglieder hat.

Zukünftige I/O und Next Generation I/O sind Input/Output-Architekturen, die das traditionelle PCI- oder Peripheriekomponenten-Verbindungssystem ersetzen sollten. Warum muss der PCI-Bus ausgetauscht werden?  Hauptsächlich deshalb, weil der PCI-Bus zum Engpass wurde, der die Leistung von Hochgeschwindigkeits-Datenservern einschränkt, weil er auf etwa 500 Mbit/s nur für gemeinsame Daten beschränkt ist. PCI dominierte die Branche seit Anfang der 90er Jahre mit einem großen Upgrade im Berichtszeitraum: von 32 Bit/ 33 MHz auf 64 Bit/66 MHz. Der PCI-X, der die Technologie einen Schritt weiter auf 133 MHz brachte, wurde für eine längere Nutzung der PCI-Architektur in der Industrie projektiert. Allerdings wurde das Internet weltweit so populär, dass die Nachfrage stetig zunahm und fast keine Ausfallzeiten auftraten. Die Notwendigkeit, ständig erreichbar zu sein, zuverlässige Leistung mit ausfallsicherem System, das sind Dienstleistungen aus dem Web, Datenspeicherfunktionen des Internets, Anwendungen, Datenbankserver und Unternehmenssoftware-Systeme usw., hat den Spielplan der Marktteilnehmer verändert.  Darüber hinaus entscheiden sich viele dafür, den Speicher vom Server in isolierte Speichernetzwerke zu verlagern und Daten über fehlertolerante Speichersysteme zu verteilen - ein Trend in der Branche.  Solche Anforderungen erfordern mehr Bandbreite und das Bussystem hat das Niveau erreicht, das die PCI-Verbindungsarchitektur nicht mehr erfüllen kann.

So entwickelte IBTA das sogenannte InfiniBAnd. Was ist Infiniband?

InfiniBand ist eine Switch-basierte Punkt-zu-Punkt serielle I/O-Verbindungsarchitektur, die für das heutige System entwickelt wurde und die Anforderungen der nächsten Generation skalieren kann.  Es arbeitet mit einer Basisgeschwindigkeit von 2,5 Gb/s oder 10 GB/s pro Portverbindung in jede Richtung.  Es handelt sich um eine serielle Architektur mit niedriger Pinzahl, die Geräte auf der Leiterplatte als Komponenten-zu-Komponenten-Verbindung verbindet und "Bandwidth Out of the Box", Chassis-zu-Chassis-Verbindung, ermöglicht, wobei Entfernungen bis zu 17 m über gängige Twisted-Pair-Kupferdrähte zurückgelegt werden.  Im Vergleich zu herkömmlichen Glasfaserkabeln kann er Entfernungen von mehreren Kilometern und mehr zurücklegen. Seine Architektur beschrieb ein geschichtetes Hardwareprotokoll; Physical, Link, Network, Transport Layers und eine Softwareschicht zur Verwaltung der Initialisierung und Kommunikation zwischen Geräten.

Unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten von InfiniBAnd

RAS (Reliability, Availability, Serviceability) Anbieter

InfiniBand bietet RAS-Funktionen (Reliability, Availability, Serviceability), die in das InfiniBand integriert sind. RAS bezieht sich auf einen Stoff, der sowohl in der Box funktioniert als auch Bandwidth Out of the Box ermöglicht.  Aufgrund dieser RAS-Funktion wird prognostiziert, dass die InfiniBand-Architektur als gemeinsame I/O-Infrastruktur für die nächste Generation von Computerserver- und Speichersystemen im Herzen des Internets dienen kann. Dies wird daher die Systeme grundlegend verändern und die Internet-Infrastruktur miteinander verbinden.

Unterstützt Application Service Provider oder ASP

Das Internet, von der einfachen Online-Datensuchmaschine bis zur Unterstützung zahlreicher Anwendungen, schafft einen internationalen Markt für Medien-Streaming, Business-to-Business-Lösungen, E-Commerce und interaktive Portalseiten.  Die Anforderungen an die Zuverlässigkeit jeder Anwendung führten zu einem enormen Druck auf die Dienstleister. Application Service Provider oder ASP traten ein, eine Gruppe, die qualitativ hochwertige Dienste mit der Fähigkeit anbietet, in kurzer Zeit intensiv zu messen, um dem drastischen Wachstum des Internets trotz möglicher Überlastung gerecht zu werden, indem sie den Cluster zur Unterstützung der oben genannten Anforderungen nutzt.  Ein Cluster ist eine Gruppe von Servern, die durch Lastausgleichsswitches verbunden sind, die parallel arbeiten, um eine bestimmte Anwendung zu bedienen.  InfiniBand vereinfacht die Verbindung von Anwendungsclustern, indem es das Netzwerk mit einer funktionsreichen verwalteten Architektur verbindet oder verschmilzt. Es bietet native Cluster-Konnektivität, Geräte können angeschlossen werden und mehrere Pfade können mit zusätzlichen Switches auf der Fabric verwendet werden.

QoS oder Quality of Service (Dienstgüte)

InfiniBand kann gleichzeitig Transaktionen von hoher Bedeutung zwischen Geräten liefern und verarbeiten, die über die weniger wichtigen Elemente durch integrierte QoS- oder Quality of Service-Mechanismen priorisiert werden.

Skalierbarkeit für IPC- oder Interprozessorkommunikation

Die Switched-Funktion von InfiniBAnd bietet Verbindungssicherheit für IPC- oder Interprozessorkommunikationssysteme, indem sie mehrere Pfade zwischen den Systemen ermöglicht. Die Skalierbarkeit bleibt erhalten, da die vollständig konvertierbaren Verbindungen von einer einzigen Einheit verwaltet werden, die der Subnetzmanager ist. Mit der Multi-Cast-Unterstützung können einzelne Transaktionen an mehreren Zielen durchgeführt werden. InfiniBand diente somit als Rückgrat in den Fähigkeiten von IPC-Clustern, indem es es ermöglichte, dass mehrere Server auf einer einzigen Anwendung zusammenarbeiten, ohne dass eine sekundäre I/O-Verbindung erforderlich war, da es aufgrund der höheren Bandbreite (4X/12X) Verbindungen zur Verfügung gestellt werden konnte.

Storage Area Networks (SAN) vereinfacht

Dies sind Gruppen von komplexen Speichersystemen, die mit verwalteten Switches verbunden sind, um die Speicherung großer Datenmengen von mehreren Servern zu ermöglichen. Sie bieten zuverlässige Verbindungen zu einer großen Datenbank mit Informationen, die das Internet Data Center benötigt. Grundsätzlich werden SANs mit Fibre Channel Switches, Servern und Hubs aufgebaut, die über Fibre Channel Host Bus Adapters (HBA) verbunden sind. Aber die Entstehung von InfiniBAnd resultiert aus der Entfernung von Fiber Channel Network und ermöglicht es Servern, sich direkt mit einem Storage Area Network zu verbinden, wodurch der kostspielige HBA entfällt. Mit Funktionen wie der Remote DMA(RDMA)-Unterstützung, der gleichzeitigen Peer-to-Peer-Kommunikation und der End-to-End-Flusskontrolle überwindet InfiniBand durch seine Fabric-Topologie die Mängel des Fibre Channel, wie z.B. die Einschränkung von Daten, auf die einzelne Server zugreifen können, die durch den "Partitionsmechanismus" entstehen, oder manchmal auch als Zoneneinteilung oder Zäune ohne Hilfe eines kostspieligen und komplexen HBA bezeichnet.

SYNOPSIS:

Die InfiniBAnd-Technologie hat der Branche nicht nur eine Lösung für einen sich abzeichnenden Umstand geboten, sondern auch ihren unverzichtbaren Einsatz in der Gegenwart und für zukünftige Generationen bewiesen. Offensichtlich wächst die schnelle Akzeptanz von InfiniBAnd weiter und wird begrüßt, da Unternehmen und Verbraucher das Internet immer häufiger mit höherer Bandbreite nutzen. Ein Fortschritt, der durch die Vereinigung zweier konkurrierender Parteien ermöglicht wurde, die die Grenzen der bisherigen Technologie überwunden haben.

Suchen Sie nicht das richtige Produkt - finden Sie es - nur hier im GBIC-SHOP. Jetzt vorbei schauen!

CBO BlueOptics© Optical Transceiver Formfaktoren auf einen Blick

In der heutigen vernetzten Welt und Technologie steigt die Nachfrage nach höheren Geschwindigkeiten und niedrigeren Kosten. Die führenden Anbieter von Netzwerkgeräten arbeiten an der Entwicklung der zukünftigen Komponenten der Vernetzung. Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf die Glasfaserlösungen, die die führenden Service Provider und Rechenzentren der Welt antreiben. Aufgrund des von Tag zu Tag zunehmenden Datenverkehrs ist der Bedarf an stabilen, schnellen und skalierbaren Netzwerkarchitekturen unerlässlich geworden.

Einer der Hauptbestandteile einer leistungsstarken und stabilen optischen Netzwerkarchitektur sind die optischen Transceiver. Sie sind für die optische Netzwerkarchitektur unerlässlich, da sie die Komponenten sind, die das optische Licht über das Kabel übertragen und umwandeln. Sie sind dazu bestimmt, Licht an einem Ende des Kabels zu senden und Licht am anderen Ende des Kabels zu empfangen. Am häufigsten arbeiten diese Sender-Empfänger bei der Übertragung von Licht auf einer Glasfaser und beim Empfang von Licht auf einer anderen Glasfaser für den Duplexbetrieb. Dieser Vorgang findet jedoch im gleichen kompakten Modul statt. Der Transceiver wandelt den elektrischen Eingang in optisches Licht um und sendet ihn dann mit Hilfe von Lasersendern oder LEDs über das optische Kabel nach unten. Auf der anderen Seite wandelt der Empfänger das optische Licht in einen elektrischen Eingang um.

Die Komponenten, die für die Lichtlenkung durch das optische Kabel verantwortlich sind, werden auch als Quellen für Glasfaser-Transceiver bezeichnet. Die am häufigsten verwendeten Quellen sind LEDs und VCSELs oder oberflächenemittierende Laser mit vertikalem Resonator. Obwohl sie den gleichen Zweck haben, elektrische Signale in optisches Licht umzuwandeln und umgekehrt, sind sie in ihrer Funktionsweise sehr unterschiedlich. Sie sind in der Tat kleine Halbleiterchips und emittieren Licht von der Oberfläche des Chips.

LEDs haben eine begrenzte Bandbreite und Entfernung und haben weniger Leistung als die VCSELs, hauptsächlich wegen ihres größeren Kerns. Aufgrund ihres größeren Kerns emittieren sie ein sehr breites spektrales Licht, das dann in der Faser selbst unter chromatischer Dispersion leidet. Aus diesem Grund sind sie nur für den Einsatz in Multimode-Fasern geeignet.
VCSELs hingegen haben einen kleineren Kern, der ein strafferes Licht abgibt, das nicht unter Farbstreuung leidet, was sie optimal für den Einsatz mit Singlemode-Fasern macht, aber sie können auch für multimodale Übertragungen verwendet werden.

Der Herstellungsprozess dieser beiden Typen ist ziemlich ähnlich. Die Herstellung von VCSELs ist jedoch teurer, da es schwierig ist, den Laserhohlraum im Inneren des Bauteils selbst herzustellen. Bei der Herstellung der VCSELs muss der Chip vom Halbleiterwafer getrennt und jedes Ende beschichtet werden, bevor der Laser getestet werden kann.

Transceiver sind in eine Reihe von Formfaktoren unterteilt, die in einem ziemlich ähnlichen standardisierten Gehäuse geliefert werden, sich aber in ihrer Funktionsweise und ihren Eigenschaften grundlegend unterscheiden.

Alle CBO BlueOptics© Transceiver werden nach den höchsten Industriestandards hergestellt. Ihre internen Komponenten werden von den branchenführenden Herstellern für optische Geräte wie Avago/Broadcom, Lumentum, Maxim Integrated, CyOptics oder Mitsubishi Electric für optische Laser bzw. integrierte Schaltungen hergestellt. CBO BlueOptics© Transceiver können so programmiert werden, dass sie mit Netzwerkgeräten von über 165 Anbietern kompatibel sind, darunter die führenden Marken wie Cisco, HPE, Extreme Networks, Dell, Juniper und Intel. Sie haben eine Garantie von 5 Jahren und einen lebenslangen Support für alle Probleme, die auf dem Weg dorthin auftreten können. Alle CBO BlueOptics© Transceiver sind für Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 100GB/s ausgelegt und decken je nach Formfaktor eine Entfernung von bis zu 2KM für Multi-Mode-Fasern und 160KM für Single-Mode-Fasern ab. Alle CBO BlueOptics© Transceiver sind in der Lage, auch in den härtesten Teilen der Welt die maximale Leistung zu erbringen. Sie können bei Temperaturen unter 40°C und über 85°C einwandfrei funktionieren.

BlueOptics© Transceiver sind in mehrere Kategorien unterteilt:

o SFP Transceiver
o SFP+ Transceiver
o cSFP Transceiver
o SFP28 Transceiver
o QSFP Transceiver
o QSFP28 Transceiver
o CFP Transceiver
o CFP2 Transceiver
o CFP4 Transceiver
o X2 Transceiver
o XENPAK Transceiver
o XFP-Transceivern
o GBIC-Transceiver

Lassen Sie uns einen detaillierteren Blick auf ihre Eigenschaften werfen:

1.   SFP oder Small Factor Pluggable Optical Transceiver ist ein kleiner und kompakter optischer Transceiver, der für zuverlässige optische Verbindungen mit Netzwerkgeschwindigkeiten von 100Mb/s bis zu 4GB/s entwickelt wurde. Diese Transceiver bieten eine einfachere Fehlersuche und Wartung durch die optionale Schnittstelle Digital Diagnostics Monitoring (DDM) / Digital Optical Monitoring (DOM). Diese Schnittstelle bietet Echtzeit-Überwachungsoptionen zur Überwachung des Laservorspannungsstroms, der Versorgungsspannung sowie der Laserleistung und -temperatur. CBO BlueOptics© SFP-Transceiver sind für einen langlebigen Betrieb mit ca. 3.000.000.000 MTBF-Stunden ausgelegt. CBO BlueOptics© SFP-Transceiver gibt es mit Duplex- und Simplex-Glasfaseranschluss.
2.   SFP+ ist eine verbesserte Version des optischen SFP-Transceivers, der für Netzwerkgeschwindigkeiten von bis zu 10 GB/s geeignet ist. SFP+ Module sind auch für Fibre Channel Anwendungen verfügbar, die Datenraten von bis zu 16GB/s unterstützen. SFP+ Module finden sich in zwei verschiedenen Arbeitsmodi: Begrenzungsmodus und Linearmodus. Der Begrenzungsmodus wird am häufigsten verwendet, da sein Signalverstärker das verschlechterte empfangene optische Licht neu formt. SFP+ bietet auch die Möglichkeit, zwei SFP+ Ports mit Hilfe von Direct Attach Kabeln zu verbinden. CBO BlueOptics© SFP+ Transceiver gibt es mit LC Duplex und LC Simplex Glasfaserstecker und RJ45 Kupferverbinder.
3.    Der cSFP ist eine weitere Version des beliebten SFP Bidi-Transceivers, der zwei unabhängige bidirektionale Kanäle pro Port in einem SFP bietet. Es ist eine sehr gute Lösung für die volle Nutzung jeder verfügbaren Glasfaser und verdoppelt die Portdichte im Vergleich zu SFP Bidis.
4.   SFP28 ist eine weitere Version des SFP+-Moduls, die für Netzwerkgeschwindigkeiten von bis zu 25 GB/s ausgelegt ist. Sie sind für Multimode- und Singlemode- Anwendungen erhältlich und verfügen über einen LC-Duplexanschluss. Sie bieten auch die Schnittstelle Digital Diagnostics Monitoring (DDM) / Digital Optical Monitoring (DOM) für eine einfachere Fehlersuche. Diese Art von Transceiver wird üblicherweise mit 4 Datenkanälen von 25GB/s implementiert, um 100GB/s zu erreichen.
5.   QSFP oder der Quad Small Form-Factor Pluggable ist ein Transceiver, der Geschwindigkeiten von 40GB/s bis zu 56GB/s ermöglicht. Diese Transceiver werden hauptsächlich in Rechenzentrumsumgebungen eingesetzt und stellen Hochleistungs-Computernetzwerke dar. Sie nutzen die im IEEE 802.3bm Standard definierte 40GBASE-SR4- und LR4-Technologie und übertragen 4x850nm (SR4 für MMF) bzw. die Wellenlängen 1271nm, 1291nm, 1311nm, 1331nm (LR4 für SMF). Es gibt auch andere Varianten mit BIDI-Technologie, paralleler Single-Mode, ER4 und LX4/LM4-Technologie und mit MPO/MTP-Stecker oder LC-Duplex-Stecker.
6.   QSFP28 Transceiver werden hauptsächlich verwendet, um 100GB/s Ethernet-Lösungen bereitzustellen, indem 4x25GB/s mit den Hauptversionen mit 100GBASE-SR4, LR4, CWDM4 oder PSM4 Technologie übertragen werden, die den in QSFPs verwendeten Methoden gemeinsam ist, aber mit höherer Bandbreite.
7.    Der CBO BlueOptics© CFP Transceiver ist für eine 100GB/s Ethernet-Lösung mit großer Reichweite über ein Duplex Singlemode-Glasfaserkabel konzipiert. Es kann aber auch eine oder mehrere 40GB/s-Links unterstützen. Dieses CFP-Modul und seine Spezifikationen wurden in der Zeit entwickelt, als die 10GB Ethernet-Lösungen häufiger waren als die schnelleren. Heute wurde dieser Transceiver durch die Spezifikationen CFP2 und CFP4 ausgetauscht.
8.    Die CFP2-Transceiver sind auch für den Anschluss von Singlemode-Fasern mit großer Reichweite ausgelegt. Sie haben auch einen Duplex-Anschluss. CFP2s sind kleiner als die CFP-Transceiver, aber beide sind in Metallbehältern aufgebaut.
9.    CFP4 Transceiver sind die modernsten C-Form-Factor (CFP) Transceiver. Sie sind die kleinsten aller CFP-Transceiver, was ihre Handhabung und Installation erleichtert. Sie sind auch mit einem Duplex-Stecker ausgestattet und können Entfernungen von bis zu 10 Kilometern erreichen. Die Transceiver CFP, CFP2 und CFP4 sind nicht austauschbar.
10.    X2-Transceiver sind eine standardisierte Art von optischen Transceivern, die hauptsächlich in den 10GB Ethernet-Lösungen eingesetzt werden. Sie können sowohl in Ethernet- als auch in Fibre Channel-Anwendungen eingesetzt werden und werden in älteren Rechenzentrumsumgebungen und nicht in Service Provider-Umgebungen eingesetzt. Sie sind mit SC Duplex- oder Simplex-Steckverbindern ausgestattet.
11.    XENPAK-Transceiver werden mit SC-Duplex-Anschlüssen geliefert. Sie sind größer als die X2-Transceiver in ihrer Größe. Sie bieten auch Geschwindigkeiten von 1GB/s bis zu 10GB/s mit Multimode- und Singlemode-Fasern.
12.    Der XFP-Transceiver wurde im Jahr 2002 entwickelt. Er ist etwas größer als die Small Form-Factor Pluggable Plus Transceiver. Sie sind im laufenden Betrieb austauschbar und werden mit Duplex- oder Simplex-LC-Anschlüssen geliefert. Sie sind protokollunabhängig. Am häufigsten arbeiten sie bei 850 nm, 1310 nm oder 1550 nm Wellenlängen.
13.    GBIC steht für Gigabit Interface Converter und wird am häufigsten für Geschwindigkeiten von 100MB/s bis 4GB/s verwendet. Es kann mit Kupfer-, Singlemode- oder Multimode-Fasern betrieben werden. Es wird mit SC Duplex-, Simplex- oder Kupfer-Steckverbindern geliefert.

Alle CBO BlueOptics© Transceiver wurden nach den neuesten Standards entwickelt und sind vollständig MSA-konform. Der MSA-Standard ist ein Multi-Source-Agreement, bei dem die verschiedenen Hersteller von Netzwerkgeräten die Standardisierungen ihrer Transceiver festlegen. Alle CBO BlueOptics© Transceiver erfüllen auch die neuesten Industriestandards CE und RoHS. Dies garantiert eine gleichbleibende und konstante Qualität jeder hergestellten CBO BlueOptics© Komponente. Alle CBO BlueOptics© Transceiver sind in der Lage, Digital Diagnostics Monitoring (DDM) / Digital Optical Monitoring (DOM) für eine einfachere Fehlersuche und Wartung durchzuführen.

Die richtige Wahl des richtigen optischen Transceivers reduziert die Kosten und ist gleichzeitig das optimale Rezept für zukünftiges Netzwerkwachstum.

Abstimmbare DWDM-Laser - ein kurzer Überblick

Ein abstimmbarer Laser ist ein Laser, dessen Betriebswellenlänge kontrolliert verändert werden kann. Während alle Laserverstärkungsmedien kleine Verschiebungen in der Ausgangswellenlänge ermöglichen, ermöglichen nur wenige Lasertypen eine kontinuierliche Abstimmung über einen signifikanten Wellenlängenbereich.

Um optische Hochleistungsnetzwerke zu ermöglichen, werden DWDM-Systeme eingesetzt, die eine einzige Glasfaser für optische Signale mit mehreren verschiedenen Wellenlängen verwenden. Wellenlängenabstimmbare optische Transceiver werden immer wichtiger als Komponenten, die ROADM - Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer - Funktionalität in Netzwerken der nächsten Generation ermöglichen. Diese Transceiver haben die Eigenschaft, dass ihre Wellenlängen zwischen verschiedenen DWDM-Kanälen umgeschaltet werden können, während sie im Netzwerk verwendet werden. Abstimmbare Sende-Empfänger sind nur in DWDM-Form verfügbar, da das CWDM-Netz zu breit ist. Typischerweise sind diese abstimmbaren Optiken für das C-Band 50GHz. Es können etwa 88 verschiedene Kanäle mit Intervallen von 0,4 nm eingestellt werden, was dem 50GHz-Band entspricht. Diese Optiken beginnen in der Regel von Kanal 16 bis 61, aber dies hängt vom Hersteller des Routers/Switch ab und welche Kanäle er unterstützt.

Funktionsprinzip
Mehrere einzelne Laser werden in einem Stück Silizium eingebaut.

Abstimmbarer Distributed Bragg Reflector (DBR) Laser mit verteiltem Bragg-Reflektor (DBR)
Eine der frühesten Arten von abstimmbaren Lasern ist der verteilte Bragg-Reflektorlaser. Modernere abstimmbare Geräte haben immer noch die gleichen Grundkonzepte und können als eine Weiterentwicklung der DBR-Laser betrachtet werden. Wie beim DFB-Laser führt ein DBR eine periodische Variation des Brechungsindex ein, die effektiv ein Bragg-Gitter oder einen Reflektor erzeugt. Die gespaltene Frontfläche des Gerätes fungiert als zweiter Spiegel. Nur die Wellenlängen in einem bestimmten Zusammenhang mit der Bragg-Periode überleben im Hohlraum. Die Abstimmung erfolgt durch Einspeisung von Strom in den Bragg-Reflektor. Dies führt zu einer Änderung des Brechungsindexes, wodurch sich der Bragg-Peak auf verschiedene Wellenlängen einstellt. Der Phasenabschnitt ist in erster Linie für die Feinabstimmung der Ausgangswellenlänge ausgelegt. Der Abstimmbereich dieser Vorrichtungen ist proportional zur maximalen Änderung des Brechungsindex, typischerweise unter 20 nm.

Gitterunterstützter Co-Richtungskoppler (GACC) Laser
Der gittergestützte codirektionale Koppler (GACC) Laser ist einem DBR im Betrieb sehr ähnlich. Der Zweck dieser Struktur ist es, den Abstimmbereich eines DBR zu erweitern. Das Abstimmungselement ist ein Paar vertikal gestapelter Hohlleiter mit unterschiedlichen Materialeigenschaften und einem Gitter. Diese Änderung führt zu einem größeren Abstimmbereich von über 60 nm.

Abgenommenes Gitter DBR (SG-DBR)
Das abgetastete Gitter DBR ist eine weitere Variante des DBR-Lasers, dessen Hauptunterschied das Vorhandensein eines Paares von Gitterspiegeln an beiden Enden des Hohlraums ist. Die Gitter werden periodisch abgetastet oder ausgeblendet, was zu einer Folge von gleichmäßigen kurzen Abständen führt.
gitternde Explosionen. Wie bei DBR können die Gitter durch Stromeinspeisung abgestimmt werden. Es kann nachgewiesen werden, dass durch differenziertes Abstimmen der Spiegel ein größerer Abstimmbereich erreicht werden kann als mit einem einfachen DBR.

Durchstimmbarer externer Hohlraumlaser (ECL)
Das Hauptmerkmal dieser Architektur besteht darin, dass die Wellenlängenauswahlvorrichtung, die typischerweise ein MEMS oder ein thermisch abstimmbarer Filter ist, aus dem Verstärkungshohlraum herausgefahren wird. Es gibt kein integriertes Gitter im Laserhohlraum wie bei einem DFB oder DBR. Abstimmbare Laser, die mit dieser Technik hergestellt werden, sind in der Regel sehr leistungsstark (13 dBm Ausgangsleistung) und haben eine hohe spektrale Reinheit (SMSR > 50 dB). Zu den Nachteilen gehört, dass eine ECL in der Regel sehr langsam von einer Wellenlänge zur anderen wechselt (in der Größenordnung von Sekunden), außerdem ist bei MEMS-gesteuerten ECL die mechanische Zuverlässigkeit ein Problem.

Die Betriebsfrequenz kann durch ein frequenzselektives Rückkopplungselement definiert werden, das durch die Anwendung von Wärme aus einem Stellglied thermo-optisch abgestimmt wird, ohne die Hohlraummodi im Wesentlichen abzustimmen. Die Konfiguration wird von der Betriebssystemsoftware gesteuert, die für das DWDM-System verwendet wird. Die thermische Kompensation von Laserresonatoren ist eine Anforderung an Komponenten, die innerhalb der engen absoluten Frequenzbänder der DWDM-Spezifikationen robust arbeiten müssen.

GERÄTE-ARCHITEKTUR

Wellenlängen-auswahl

Physikalische Umsetzung

Integration

Kaufmännisches Beispiel

S(S)G-DBR,

DS-DBR,

MGY

Passive WG Grating(s)

Current injection

Monolithic

JDSU,

Oclaro,

Finisar

DBR

Passive WG Grating(s)

Thermal

(microheater)

Monolithic

 

Distributed

Reflector

Passive WG Grating(s)

Thermal

(microheater)

Monolithic

Sumitomo

DFB Array

Active WG Grating

Thermal (TEC)

Hybrid (MEMS) coupling optics

Santur

DFB Array

Active WG Grating

Thermal (TEC)

Monolithic (power
combiner+SOA)

Furukawa

ECL

Surface normal grating
resonator (+50 GHz etalon)

Electro Optic (Liquid
Crystal)

Hybrid

Pirelli


ECL

Diffraction grating
(Littman or Littrow)

Micromechanical

Hybrid

Iolon

VCSEL

Cavity mode

Micromechanical

Monolithic or Hybrid

 

Einsatz von abstimmbaren DWDM-Lasern:
- Sparsam
Verwenden Sie Tunables, um die Anzahl der Linienkarten zu reduzieren, die für die Sicherung aller verschiedenen Wellenlängen in einem System benötigt werden.

- Dynamische Bereitstellung
Die Wellenlänge des abstimmbaren Senders kann nach dem Einsatz des Systems geändert werden.

- Rekonfigurierbare optische Add/Drop-Multiplexer (ROADMs)
Es wurde eine einfache, flexiblere Architektur für ROADMs vorgeschlagen, die auf der Verwendung von abstimmbaren Lasern und abstimmbaren Filtern basiert.

- Optische Querverbindungen
Abstimmbare Laser können Probleme mit der Wellenlängenblockierung in OXCs beseitigen.

- Dynamische Wiederherstellung
Wenn ein DWDM-Kanal ausfällt, kann ein abstimmbarer Laser den Dienst automatisch wiederherstellen.

Suchen Sie nicht das richtige Produkt - finden Sie es - nur hier im GBIC-SHOP. Jetzt vorbei schauen!

Was ist ein abstimmbarer DWDM-Transceiver und wie funktioniert er?

Abstimmbare Wellenlänge - Eine agile Technologie

Laser, die die Eigenschaft haben, die Wellenlängen entsprechend den Werten des ITU-Gitters einzustellen, werden als abstimmbare Laser bezeichnet und bilden die agile Klasse der Transceiver-Module. Das Funktionsprinzip und die Fähigkeit, eine solche Karte herzustellen, waren viele Jahre lang als Technologie verfügbar, aber ihr Produktionseinsatz war nach der Entwicklung und Massenproduktion von abstimmbaren steckbaren Optiken sinnvoll.

Die abstimmbaren Transceiver sind nur für die optische Transporttechnik DWDM entwickelt worden, da der Abstand zwischen den ITU-Netzen im Vergleich zur WDM-Technologie, bei der der Abstand größer ist, sehr gering ist. Typischerweise sind diese abstimmbaren Optiken für das C-Band mit 50GHz Abstand. Es können etwa 88 verschiedene Kanäle mit Intervallen von 0,4 nm, dem 50-GHz-Band, eingestellt werden.

Frühe DWDM-Systeme verwendeten als Lichtquellen festwellige Laser, was bedeutete, dass viele Arten von optischen Transceivern für die Wellenlängenkanäle benötigt wurden. Mit zunehmender Kanalanzahl steigen auch die Kosten für den Kauf, die Lagerung und die Verwaltung von Ersatzteilen für das System, wobei pro Wellenlänge ein Ersatzteil benötigt wird. Ein einziger abstimmbarer Laser könnte vier, acht oder sogar alle Kanäle in einem DWDM-System ersetzen, was zu einer erheblichen Reduzierung der Investitions- und Betriebskosten führt.

Die erste naheliegende Anwendung für abstimmbare optische Transceiver bringt also den Vorteil, dass die Reservechargen reduziert werden. Auf diese Weise können die Außendiensttechniker mit einer abstimmbaren Sender-Empfängerkarte jede fest abgestimmte Fehlerkarte im angegebenen C-Band-Bereich ersetzen. Da die Optik solcher abstimmbarer Karten abstimmbare Laser beinhaltet, ist ihr Preis aufgrund der Technologie der Frequenzanpassung höher als bei festen Karten. Die Leistungsgrenzen von abstimmbaren Lasern hängen von der Technologie im Inneren des Lasers ab.

Abstimmbare Laserklassifizierung

  1. Schmalbandige abstimmbare Laser
    Distributed Feedback (DFB)
    Verteilter Bragg-Reflektor (DBR)
  2. Breit einstellbare Laser
    DFB-Laser-Arrays
    DBRs auf Steroiden'.
    Laser mit externem Resonator
    Oberflächenemittierende Laser mit vertikalem Resonator - VCEL

So gibt es beispielsweise bei verteilten Bragg-Reflektor-(DBR)-Lasern einen Kompromiss zwischen Ausgangsleistung und Abstimmbereich. VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser) -basierte Laser liefern ebenfalls extrem niedrige Leistungen, obwohl dies unabhängig vom Abstimmbereich ist. Ein Weg um das Problem der niedrigen Leistung herum ist die Integration von optischen Halbleiter-Verstärkern (SOAs) mit den Lasern, aber auch dies hat Nachteile durch eine erhöhte Fertigungskomplexität und ein höheres Rauschen, was letztendlich zu mehr Bitfehlern auf einer Langstreckenverbindung führt. Unterschiedliche Abstimmmechanismen haben unterschiedliche Abstimmgeschwindigkeiten. Die thermische Abstimmung ist am langsamsten und dauert bis zu mehreren Sekunden, bis sich die Laserwellenlänge stabilisiert hat. Die elektronische Abstimmung ist die schnellste und kann in Millisekunden oder weniger durchgeführt werden. Einer der Gründe, warum schmalbandige abstimmbare Laser früher als ihre breit abstimmbaren Cousins zum Einsatz kamen, ist, dass sie auf einer Technologie basieren, die den Standard-DFBs -(Distributed-Feedback-Laser) sehr ähnlich ist. Das bedeutet, dass die Technologie ausgereifter ist. Außerdem gibt es einen höheren "Komfortfaktor" bei Dienstleistern und Carriern, was wichtig ist. Kurz gesagt, der abstimmbare Laserhersteller muss die wichtigsten Anliegen eines Systemanbieters oder Carriers erfüllen: Leistung, Zuverlässigkeit und Kosten.

Abstimmbare Laseranwendung

1. Wellenlängen-Routing
In ROADM-Systemen können abstimmbare Laser dem System jede Wellenlänge hinzufügen, während abstimmbare Filter jede Wellenlänge aus dem System entfernen können. Wellenlängenrouting, wie diese Anwendung genannt wird, ist eine gute fortschrittliche Technologie, die auf den abstimmbaren Lasern basiert.

2. dynamische Wiederherstellung
Wenn ein DWDM-Kanal ausfällt, kann ein abstimmbarer Laser den Dienst automatisch wiederherstellen. Damit dies funktioniert, muss der Laser in der Lage sein, die ausgefallene Wellenlänge in etwa 10 Millisekunden oder weniger einzustellen und zu fixieren - um die gesamte Wiederherstellungszeit unter den Sonet-Anforderungen von 50 ms zu halten.

3. optische Paketvermittlung
Echte optische Paketvermittlung erfordert, dass Signale paketweise paketweise wellenlängengeroutet werden. Damit dies Realität wird, muss es möglich sein, den Laser in sehr kurzer Zeit - in der Größenordnung von Nanosekunden - zu schalten, damit das Schalten nicht zu viel Latenz in das System bringt.

Es gibt auch die zusätzliche Herausforderung der Fertigung:
Es ist eine Sache, eine leistungsstarke, zuverlässige Komponente herzustellen, und eine ganz andere, dies in der Menge zu tun. Die Fertigung hat einen großen Einfluss auf Leistung und Kosten.
Wieder einmal sehen wir den Vorteil, von echten Herstellern mit einer qualitätskontrollierten Produktionsstätte zu kaufen, die die Zuverlässigkeit und Stabilität eines so komplexen optischen Produkts über die Zeit garantiert.

Suchen Sie nicht das richtige Produkt - finden Sie es - nur hier im GBIC-SHOP. Jetzt vorbei schauen!

Kann ich den SFP-Transceiver im SFP+ Slot verwenden?

Die Verwendung von SFP Transceivern in SFP+ Slot! Das Thema ist in Unklarheiten gehüllt und war der Fluch der Existenz vieler Ingenieure. Ziel dieses Artikels ist es, die Angelegenheit ein für allemal zu klären. Man sagt, dass der Schein trügerisch sein kann, und es ist in diesem Fall sehr wahr, denn es sieht so aus, als ob die Verwendung des SFP Transceivers im SFP+-Slot reibungslos funktionieren sollte. Schließlich sind beide gleich groß und haben LC-Stecker an den Spitzen, richtig? Und umgekehrt, die SFP+ Module im SFP-Slot verwendet, um 10GB Datenverbindungen zu erreichen, sollte auch wie ein Charme funktionieren?
Die wichtigsten Konzepte, die man hier beachten sollte, sind, dass SFP für small form factor pluggable steht und in der Lage ist, 1 GB Daten zu übertragen. Auf der anderen Seite ist SFP+ oder Small Form Factor Pluggable Plus die neueste Version von SFP Interconnect Systemen. Es wurde entwickelt, um 10 GB Daten zu übertragen. Lassen Sie uns nun die obigen Fragen beantworten. SFP-Transceiver, wenn er in einen SFP+ Steckplatz eingesteckt wird, funktioniert, aber da der SFP-Transceiver so konzipiert ist, dass er 1 GB Daten liefert, wird die Geschwindigkeit nur mit dieser Rate festgelegt, wie sie in Cisco- und Dell Force10-Produkten zu sehen ist. Dies kann als Abwärtskompatibilität bezeichnet werden. Aber das heißt, es ist sehr zuverlässig für das Gerät, an das die Optik angeschlossen wird. Nicht jedes Gerät ist in der Lage, den Transceiver auf 1GB zu reduzieren. Beim Kauf von SFP ist es eine gute Faustregel, sicherzustellen, dass der Anbieter die Kompatibilität garantiert und das gekaufte Produkt zurücknimmt, wenn es nicht wie erwartet funktioniert.

Was SFP+ Module im SFP Steckplatz betrifft, so wird es überhaupt nicht funktionieren, da die SFP-Steckplätze alt sind und einfach nicht für die Verarbeitung des massiven 10GB-Datenrelais ausgelegt sind. Um eine allgegenwärtige Linie zu leihen "es gibt keine SFP+, die 1G auf der einen Seite (zur Faser hin) und dann 10G auf der anderen Seite (zur Einheit hin) macht".

Fazit

Um das Argument in Laienbegriff SOME SFP Transceiver im SFP+ Slot abzuschließen, wird es funktionieren, aber das variiert von Gerät zu Gerät. Aber SFP+ in SFP funktioniert unter keinen Umständen und unter keinen Umständen.

Unterkategorien

Seite 6 von 18