1000BASE-LX SFP: 距離、ファイバー、互換性

の1000BASE-LX SFPは、主にシングルモード ファイバー用に構築された 1 ギガビット イーサネット光トランシーバーです。-で送信します1310nmであり、IEEE 標準ではシングルモード ファイバーで最大 5 km のリンクに対して指定されていますが、ほとんどのベンダーは、次の定格の拡張「LX/LH」バージョンを販売しています。-10km。マルチモード ファイバでも実行できますが、短距離でのみ、通常はモード調整パッチ ケーブルを使用するため、マルチモードはデフォルトの設計ではなく条件付きのケースとして扱う必要があります。

エンジニアは、ネットワーク全体を 10G に移行せずに、建物、キャンパス、アクセス ネットワーク間で信頼性の高い 1G リンクが必要な場合、1000BASE-LX に到達します。このガイドでは、現実的に期待できる到達距離、実際に動作するファイバ タイプ、LX と 1000BASE-SX の比較、モジュールが起動するかどうかを判断するスイッチの互換性チェック（ポート速度、ベンダー コーディング、EEPROM、ファームウェア、DOM）、ダウンしたままのリンクのトラブルシューティング方法について説明します。

1000BASE-LX SFP の概要

1000BASE-LX SFP とは何ですか?

1000BASE-LX SFP は、ファイバ上の 1 ギガビット イーサネット用の小型フォームファクタのプラグイン可能な光モジュールです。-名前は 3 つの部分に分かれています。1000BASE1 Gbps のギガビット イーサネット、LX長波長 (1310 nm) を意味し、SFPは、スイッチ、ルーター、メディア コンバータで使用される、コンパクトでホットスワップ可能なトランシーバ形式です。{0}

操作は簡単です。スイッチは 1 Gbps の電気信号を SFP ケージに送信します。モジュールはそれを 1310 nm の光信号に変換します。光はファイバーを伝わっていきます。そして受信モジュールはそれを電気イーサネット信号に戻します。これが両方向で同時に行われ、全二重ギガビット イーサネットが実現します。- 1310 nm の波長により、LX はより長いシングルモード スパンに適しています。-1000BASE-SX SFPそうではありません。標準1000BASE-LX/LH SFP モジュールデュプレックス LC コネクタを使用し、ほとんどのモデルでデジタル診断をサポートします。

フィールドノート:サイトで LX リンクに障害が発生する最も一般的な理由は、波長の不一致であることはほとんどありません。通常、これは、TX/RX ストランドが逆になっているか、スイッチのコーディングをベンダーが拒否したか、LC 端面が汚れているかなどです。-モジュール自体を疑う前に、これら 3 つをチェックリストの先頭に置いてください。

1000BASE-LX 距離: 5 km と 10 km の実際の意味

標準の 5 km と 10 km LX/LH バリアント

ここから多くの混乱が始まります。のIEEE 802.3規格シングルモード ファイバでは最大 5 km、マルチモード ファイバでは最大 550 m（モード コンディショニング パッチ コードを使用）の 1000BASE-LX を定義しています。-}実際には、ほぼすべてのベンダーが、シングルモード ファイバーで 10 km の定格の拡張「LX/LH」バージョンを出荷しています。これは、データシートや製品名に記載されている 10 km という数字です。-したがって、誰かが「1000BASE-LX は 10 km を走行します」と言うとき、通常は基本規格ではなく LX/LH 製品について説明しています。調達およびリンク計画の場合、10 km は標準に組み込まれた保証ではなく、データシートで確認するベンダー仕様として扱います。

走行距離が数百メートルから数キロメートルである場合、建物の間を横切る場合、OS1 または OS2 がすでにインストールされている場合、および後で同じパスを高速光ファイバーにアップグレードする可能性がある場合は、LX にシングルモード ファイバーを使用します。-ほとんどの 1G 長距離リンクでは、シングルモード LX が最も予測可能なオプションです。-

光パワーのバジェット: 10 km が「任意の」10 km ではない理由

定格 10 km のモジュールは、リンクが光パワー バジェット内に収まる場合にのみ 10 km に到達します。バジェットは、モジュールの最小送信電力と最悪の場合の受信感度の差です。-ファイバの減衰 (1310 nm で OS2 の場合は約 0.4 dB/km、古いファイバでは顕著に大きくなります)、嵌合された各コネクタ ペア (約 0.3 ～ 0.75 dB)、および各接続 (約 0.1 ～ 0.3 dB) など、パス内のすべてのものが影響を受けます。 2 つのコネクタ ペアを備えたクリーンな 1 km OS2 リンクには、十分な余裕が残っています。 9 km の老朽化したファイバー上の同じモジュールを、限界コネクタを備えた複数のパッチ パネルに接続すると、バジェットが不足し、リンクに失敗したり、断続的にフラップが発生したりする可能性があります。ヘッドラインの距離は、理想的な条件下での上限を示します。損失バジェットは、特定のリンクが閉じるかどうかを示します。

リーチを減少させる現実世界の要因-

定格距離内であっても、コネクタの汚れや損傷、パッチ パネルやスプライスの多すぎ、低品質または老朽化したファイバ、曲げ半径の狭さ、コネクタの研磨の不一致（UPC と APC の混合）、間違ったファイバ タイプ、受信電力が低すぎることに注意してください。{0}または高すぎる（短いリンクを過度に駆動すると受信機が飽和する可能性があります）。-関心のあるリンクについては、ケージのラベルを信頼するのではなく、光パワーとリンク損失を測定し、DOM/DDM 値を読み取ります。

ファイバータイプ: OS1/OS2 と OM1 ～ OM5

シングルモード ファイバー（OS1/OS2）-

シングル-モードは 1000BASE-LX に適したファイバーです。 LX は、で説明されている種類の 9/125 µm シングルモード ファイバ用に設計されています。{6}}ITU-T G.652、1310 nm のゼロ分散領域を中心に最適化されています。-ケーブルに関しては、次の 2 つのグレードがあります。OS1通常、減衰が高く（約 1 dB/km）、バッファがしっかりと確保された屋内ファイバー-、OS2通常、減衰が低い（約 0.4 dB/km）、緩いチューブの屋外/キャンパス ファイバーです。{0}建物-間-またはキャンパス LX リンクの場合、OS2 が最新の選択肢であり、最も多くの損失予算を確保できます。- OS1 は屋内での短いランニングには許容されます。さらに詳しく比較したい場合は、OS1 および OS2 シングルモード ファイバー-、長期実行を指定する前に、この違いを理解しておく価値があります。

マルチモードファイバーとモードコンディショニング

1000BASE-LX はマルチモード ファイバー上で動作できますが、これは快適ゾーンではありません。マルチモードには大きなコアがあり、1310 nm レーザーが均一に発射されないため、差動モード遅延が発生し、モード分散、不安定性、または到達距離の減少が発生する可能性があります。 OM1 (62.5/125) および OM2 (50/125) では、通常、モードコンディショニングパッチケーブルただし、その場合でも到達距離は制限されます (標準では最大 550 m)。 OM3、OM4、OM5 は 1310 nm の LX ではなく、850 nm の短波長光学系（SX/SR）用に最適化されているため、新しいマルチモード プラントは LX に適しているわけではないことに注意してください。-プラントがマルチモードで距離が短い場合、通常は 1000BASE-SX がよりシンプルで安価な答えになります。

よくある間違い:モード調整コードを使用せずに、LX モジュールをマルチモードに直接接続します。リンクは頻繁に起動し、起動条件により負荷がかかると高いエラー数またはフラップを示します。 LX をレガシー マルチモードで実行する必要がある場合は、運用環境に導入する前に、正しいモード コンディショニング ケーブルを追加し、リンクを検証してください。

1000BASE-LX と 1000BASE-SX

どちらもギガビット イーサネット光規格ですが、対象とするファイバー プラントは異なります。

選ぶ1000BASE-LXリンクが長い場合はシングルモード ファイバが利用できるため、モジュールの最低価格よりも到達距離が重要になります。{0}選ぶ1000BASE-SX稼働時間が短い場合は、マルチモードがすでに導入されており、1 つの建物またはデータ ホール内で最も経済的な 1G リンクが必要になります。現場では 2 つのエラーが再発します。単に長すぎるリンクに SX を配置することと、モード コンディショニング コードなしで SX が動作するはずの非常に短いマルチモード実行を LX に強制することです。一方の端に LX を、もう一方の端に SX を配置しないでください。波長が合わない。

1000BASE-LX が適している場所: 一般的な使用例

LX は、銅線または短距離マルチモードが処理できる距離よりも長い距離で 1G が必要な場合に適しています。-

• キャンパスバックボーンリンクコア、ディストリビューション、または個別のネットワーク クローゼットを数百メートルから数キロメートルにわたって接続する場合、銅線がオプションではありません。
• つながりの構築-から-メディア変換や 10G アップグレードを必要とせず、既存のシングルモード ファイバーを介して、オフィス パーク、学校、病院、倉庫に使用できます。{0}
• アクセスおよびアグリゲーションアップリンクサイトに 1G で十分な場合、エッジ スイッチをアグリゲーションまたはコアに結び付けます。
• 産業およびユーティリティネットワークファイバーは電磁干渉に対する耐性があるため、工場、輸送、屋外システムに最適です。
• 従来のネットワーク拡張1G がすでにアプリケーションのニーズを満たしている場合は、SFP{0}} ベースのスイッチと設置されたシングルモード ファイバーを有効に活用できます。-

導入例。建物 A から建物 B まで、1.8 km の OS2 シングルモード ファイバー、デュプレックス LC、両端に 1000BASE- LX/LH SFP を備えています。{2}}承認前に、チームは DOM の各端で受信電力を読み取り、数 dB のマージンを持ってモジュールの受信範囲内に収まっていることを確認し、どちらのスイッチもサポートされていないトランシーバーの警告を記録していないことを確認しました。-両方のチェックに合格したため、リンクは公開され、後で参照できるように光学読み取り値が文書化されました。

1000BASE-LX が適切な選択ではない場合

次のような場合には 1000BASE-LX を再検討してください。

• リンクは短く、マルチモード ファイバーで動作します。
• 1 Gbps を超えるスループットが必要です。
• この距離はモジュールの定格到達距離を超えています。
• 単一のファイバーストランドがあり、双方向伝送が必要です。
• スイッチはモジュールのコーディングを受け入れません。
• 新しい高帯域幅バックボーンを構築しています。長期的には 10G 以上が適しています。-

10 km を超える距離を走る場合は、次のような長距離到達光学系を検討してください。-1000BASE-EX（約40km）または1000BASE-ZX（約80km）。これらの距離はベンダーによって定義されているため、データシートを確認してください。{4}単一の-ファイバー パスの場合は、BiDi (1000BASE-BX) SFP を使用します。より高い帯域幅が必要な場合は、10GBASE-LR または別の 10G SFP+ オプションに移行してください。

1000BASE-LX SFP の互換性: 重要なチェック

LX モジュールで最も一般的な実務上の悩みは互換性です。 2 つの光学系が同じ規格を共有していても、特定のスイッチでは異なる動作をすることがあります。ここでの互換性は光学規格のみに関するものではありません。また、スイッチのコーディング、ポート速度のサポート、ファームウェアの動作、DOM の可視性、光出力範囲についても説明します。-

スイッチポートと速度のサポート

ポートが実際に 1000BASE-X をサポートしていることを確認します。一部のケージは SFP{3}} のみ、一部はデュアルレート SFP/SFP+-、および一部の高速ポートはすべての 1G モジュールを受け入れません。-デュアルレート SFP+ ポートは多くの場合 1G SFP を使用しますが、常に使用できるわけではないため、コミットする前にスイッチのドキュメントを確認してください。

ベンダーコーディング、EEPROM、およびファームウェア

スイッチは、モジュールの EEPROM を読み取ります。これには、によって定義された識別フィールドと診断フィールドが含まれます。SFF-8472。サードパーティの光学機器は、そのプラットフォーム用にコーディングされていない限り、拒否されるか、「サポートされていないトランシーバー」という警告が付けられる場合があります。これは、モジュールが電気的または光学的に互換性がないことを必ずしも意味するわけではありませんが、展開に影響します。動作はベンダーによって異なります。Cisco では GLC-LX-SM や GLC-LH-SMD などの部品番号が使用されており (Meraki では MA-SFP-1GB-LX10) があり、サービスでサポートされていないトランシーバーを許可するコマンドが必要な場合があります。 Juniper、HPE Aruba、Arista、Dell、MikroTik、および Ubiquiti はそれぞれ、コーディングと警告の処理方法が異なります。大規模なロールアウトの場合は、標準化する前に、正確なスイッチ モデルとファームウェア バージョンで正確なモジュール コードをテストします。また、特定のプラットフォームでの受け入れを保証する必要がある場合は、次のようなコード化された部分をソースします。Cisco-コーディングされた GLC-LH-SM モジュール.

両端を一致させる

両端の光学系は、同じイーサネット規格、同じ波長、互換性のある到達距離、互換性のあるファイバ タイプ、デュプレックス LC コネクタ、および同様の光パワー範囲など、重要な点について合意する必要があります。 1 つのリンク上で LX と SX を混在させると機能しません。

DOM/DDM 診断

サポートされているところは、デジタル光モニタリング (DOM/DDM)送信電力、受信電力、温度、供給電圧、レーザー バイアス電流をモジュールから直接読み取ることができます。これは、弱い信号、汚れたコネクタ、またはマージナル リンクを見つける最も速い方法です。すべてのモジュールまたはスイッチが同じフィールドを公開しているわけではないため、診断が運用に重要である場合はサポートを確認してください。

1000BASE-LX リンクのトラブルシューティング

次の順序でリンクを操作します。これは、サイトで問題が通常どのように発見されるかを反映しています。

1. ポートのリンク ライトと設定された速度とデュプレックスを確認します。
2. 2 本のファイバーのストランドを交換して、TX/RX 極性を確認します。
3. 両方の LC 端面を清掃し、-コネクタを取り付け直します。-
4. DOM の各端で受信電力を読み取り、それをモジュールの感度と比較します。
5. スイッチのログで、サポートされていない-トランシーバーまたはエラー{1}}のメッセージを確認してください。
6. 正常であることがわかっているモジュールに交換して、モジュール障害をリンク障害から分離します。{0}

特定の症状にマッピングされる:

• モジュールが認識されません:通常は、ベンダーコーディング、ファームウェアの制限、間違ったポートタイプ、またはモジュールの欠陥が原因です。互換性マトリックスとシステム ログを確認し、同じポートで既知の正常なモジュールを試してください。-
• 認識されていますが、リンクがダウンしています:逆の TX/RX ストランド、遠端の間違ったモジュール、LX と SX の誤ったペアリング、コネクタの汚れまたは破損、ファイバの種類の間違い、またはリモート ポートのシャットダウン。{0}}
• リンクが不安定またはフラッピング:限界のある光パワー、低品質のコネクタ、過剰なリンク損失、曲げ半径の問題、適切なモード調整なしでのマルチモードの使用、過酷な現場での温度と振動。{0}}
• 受信電力が低すぎる:長いパスまたは損失のあるパス、汚れたコネクタ、破損したパッチ コード、または多すぎるコネクタ ペア。クリーニングし、疑わしいコードを交換し、リンク損失を測定し、不要なパッチ ポイントを減らします。
• マルチモード上の LX は信頼性が低い:モード分散または不正確な発射条件。可能であればシングル-モードに移行するか、SXを短いマルチモードに使用するか、正しいモード調整ケーブルを追加して最初に検証してください。

適切な 1000BASE-LX SFP を選択する方法

価格だけで選ばないでください。モジュールを展開全体と一致させます。

• スイッチの互換性:それはスイッチのブランドとファームウェアで動作しますか? コード化された部分は必要ですか?
• ファイバーの種類:シングルモード（正しい選択）またはマルチモード（モード調整のみ）?
• 距離：5 ～ 10 km で十分ですか? それとももっと長い距離が必要ですか?
• コネクタ：パッチコードに適合するデュプレックス LC はありますか?
• DOM/DDM:メンテナンスのために光学式モニタリングが必要ですか?
• 温度定格:通常の屋内での使用、または拡張温度モジュールが必要な産業現場での使用ですか?{0}}
• ベンダーサポート:サプライヤーはコーディング、テスト、交換を提供できますか?
• 導入規模:単一の代替品でしょうか、それとも多くのサイトで繰り返す標準でしょうか?

1 回限りの交換の場合は、通常、既存のモジュールの仕様を一致させるだけで十分です。-拡張またはマルチサイト ビルドの場合は、標準の光リストを定義し、最初にターゲット スイッチ プラットフォームとファームウェアで各モジュールをテストします。-

クイックセレクションガイド

基準と確認事項

正確な到達距離、光パワー範囲、DOM サポート、および動作温度は、ラベルではなく特定のモジュールの特性であるため、購入または展開する前に、モジュールのデータシートとスイッチの互換性マトリックスと照らし合わせて確認してください。関連する参考資料は簡単です。1000BASE-LX は IEEE 802.3 で定義されています。トランシーバーの識別とデジタル診断は SFF-8472 に従います。 1310 nm 伝送用のシングルモード ファイバは ITU-T G.652; OS1/OS2 および OM のケーブル配線グレードは、ISO/IEC 11801 や TIA-568 などの構造化ケーブル規格に基づいています。

結論

パスがシングルモードで、1 Gbps で十分で、距離がおよそ 5 ～ 10 km 以内で損失バジェットがクリーンな場合は、1000BASE-LX/LH SFP を選択してください。-。短いマルチモードには SX、10 km を超える場合は EX または ZX、単一ファイバー ストランドには BiDi、1G がボトルネックになった場合は 10G 光を使用します。ケージのラベルによって決定が下されることはほとんどありません。確認できるのは、ファイバの種類、測定された損失バジェット、スイッチのコーディングとファームウェアの動作、ライブ リンクで読み取られる受信電力の 4 つです。