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光纤收发器具体是怎么连接的?光纤收发器连接方式图解大全!

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光纤收发器怎样组网:点对点、汇聚与级联的边界

浏览次数: 飞畅科技原创 作者:飞畅科技技术团队

光纤收发器可以把以太网从铜缆延伸到光纤,但选组网方式不能只数光口。一个点位可用点对点;多个点位可以独立回到中心汇聚;沿线级联要计算共享带宽和上游故障的影响。单纤只说明一条链路使用一根纤芯,不等于自动拥有环网保护。下面按数据经过哪些设备、在哪里共享资源,说明怎样规划可验收的网络。

一、先分清介质转换和网络转发

以太网帧是一段有地址和格式的数据。收发器的电口通过物理层电路接收铜缆信号,再由相应电路和光发送器送到光纤;对端把光信号还原为电信号,交给本地设备。某些收发器具有缓存和交换处理,另一些更侧重同速率介质转换,实际功能按型号核对。

转换传输介质,并不会自动把不同网段连接成可路由的网络,也不会替终端配置IP地址。交换机根据帧的地址选择转发端口;路由设备负责不同网络之间的转发。这些角色有时集成在同一机箱,但不能从“收发器”名称推断所有功能。绘制方案时,先标清哪个设备负责介质转换,哪个负责多端口交换,哪个负责跨网段通信。

普通以太网点对点光口不是可以任意用分光器分出多个用户的PON接入系统。PON具有自己的接入和控制规则。也不要将一根光纤上的两个传播方向,误解为多台终端已经可以共享这根纤芯的全部信号。

二、点对点:一条路径解决一个远端连接

例如把另一栋楼的现场交换机接回机房:机房交换机电口接本地收发器,光缆连接远端收发器,远端电口接现场交换机。每一段都有明确端口和供电。对端也可以直接使用兼容光模块的交换机,不要求两端一定是外观相同的收发器。

兼容条件包括以太网接口速率、光口标准、单模或多模、单纤或双纤、波长及接收功率窗口。双纤分别承载两个方向,TX要到对端RX;单纤BiDi用互补波长在一根纤芯上传输。它节省纤芯,却不增加备用路径。某根单纤链路断开,两个方向都可能同时失去连接。

链路长度只是条件之一。接头、熔接点和光纤都会带来损耗,接收端的光功率须在允许范围内;多模链路还要核对纤型与对应接口的距离限制。不能把一个系列页面上的多个距离选项,理解成任意版本都能达到最长距离。

三、星型汇聚:各路独立接入,中心上联共同使用

多个点位分别铺设光链路回到中心,就是常见的星型汇聚。中心可以用多个光口交换机直接接入,也可以让每个远端对应一台中心收发器,再通过电口接交换机。这样某一路支线故障通常先影响该支线,但中心交换机、供电和共同上联仍是共享资源。

汇聚并不创造带宽。几路输入最终发往同一个上联端口时,交换电路需要将不同帧排队发送。短时突发可以由有限缓存吸收;长期输入高于出口能力,队列仍会满,可能发生丢包。中心端口数足够,不代表上联容量也足够。

三路独立光链路进入中心交换机,交换电路将不同数据帧排队送入共享上联端口
图1:汇聚发生在多端口交换电路中,而不是把光纤直接合并;帧队列与时间关系为通用机制示意,非具体飞畅产品电路或实测。

规划时统计同时向中心发送的业务需求,分别核对每段链路、中心交换能力和上联容量,考虑视频码率变化、业务突发和扩容。额定线速与应用有效吞吐也不同,帧头等开销会占用传输资源。不要把所有终端的接口额定速率简单相加当作实际流量,也不要只用平峰时的一次ping证明高峰容量。

四、机架集中安装,不等于所有插卡互相交换

集中供电机架有助于收纳多个收发器模块,减少分散电源和桌面设备。机架可能只是提供安装与电源,每张卡仍是一条独立链路;只有明确具有交换背板或对应转发功能的设备,才按其实际架构汇聚业务。购买前要问清插卡之间是否转发、端口怎样连接以及供电故障影响哪些模块。

集中式方案还要检查模块兼容、电源负载、散热和维护空间。一个机架放满不意味着供电和散热仍在合规范围内。若宣称双电源,也须确认具体版本的切换方式和上游电源独立性,不能把两根电源线插入同一故障源当作完整冗余。

五、沿线级联:节省回中心的路径,但共享故障范围

沿道路或走廊部署时,有时不便给每个点单独铺回中心的光缆,可以使用支持多端口转发的设备逐级连接。中间节点需要前后两个网络方向及本地接入能力。只有一个电口和一个光口的简单设备,不能凭一根光纤直接承担两个光方向的中间交换节点。

后面的数据经过前面的节点,越靠近中心的链路可能承载越多业务。每级都可能增加处理、排队和故障机会;中间节点断电或上游链路中断,后续节点即使自身有电,也可能无法回传中心。不能以“每段都是千兆”推导整条链上的每个点都能同时独享千兆。

中心与三个多端口交换节点沿线连接,中间链路中断后下游两个节点仍有本地供电但无法回传中心
图2:无备用路径的链式组网中,上游连接影响下游回传;节点和线路是通用示意,不代表单光口收发器能充当链式中间节点。

六、闭合光路之前,先确定谁控制二层环路

环状布线可以提供备用路径,但以太网数据不能任由多条路径循环转发。广播帧等可能在闭环中被反复复制,消耗链路并使网络不稳定。需要由支持且正确配置的交换设备,使用生成树等适用机制建立无环的数据转发路径;备用端口阻塞数据,并不等于物理光纤被拔掉。

发生故障后,协议依据网络状态重新选择路径,实际恢复与设备、配置和业务有关。普通收发器可作为链路的一部分,却不自动承担环网控制。广播流量限制也不能代替正确环路设计。验收应在维护窗口验证链路和节点故障、恢复及告警,不在生产网中随意闭环试验。

七、把方案落到型号、测试与记录

飞畅B系列1路千兆收发器页面列有单模双纤、多模双纤、单模单纤和不同连接器等选项,适合据现场光缆选择对应点对点版本;页面也列出缓存与VLAN帧传输功能。它们不证明所有版本可互换,更不能证明机架具有交换背板或支持某种环网协议,选型须以订购版本和手册确认。

先将每条独立光链路短线对测,再接正式光缆,最后验证整网并发业务和故障范围。保存拓扑、端口号、纤芯记录、两端规格、功率测量、供电位置及正常业务结果。这样的记录能帮助扩容和排障,也能把“线连上了”与“系统能稳定承担业务”分开。

资料:飞畅B系列分类、1路千兆收发器详情;Cisco生成树官方文档用于通用环路原理,不是飞畅协议支持证明。图为通用机制示意,实际规格按目标版本核对。

现场常见问题

中心机架装满收发器卡,所有卡就能在背板自动互相转发吗?

不一定。机架可能只提供安装和集中供电,业务仍需分别连接交换设备。应核对背板是否具有明确交换功能、卡件兼容与容量,不能用集中摆放的形式推导网络已经完成汇聚。

沿线级联各段都是千兆,每个远端是否都能同时独享千兆回中心?

不能这样保证。越靠近中心的链路可能承载更多下游流量,中间节点还引入共同故障点。逐段核对实际同时业务、出口和转发资源,记录节点失电影响,不把每段标称速率当作每点独占能力。

点对点收发器增加一条回路线,就成为自愈环网了吗?

不会自动成为。闭合二层路径需要明确防环与保护机制及相容设备,否则可能产生重复转发。先按方案建立无环基线,在授权测试环境配置并验证恢复,不靠物理画成圆或广播限制代替环网协议。

继续阅读:工业光纤环网交换机怎样工作:环路控制、光口纤芯与故障恢复;多电口光纤收发器怎样隔离网络:VLAN边界与物理分离的区别;