Closed Fiber. Una mini-guida per Sysadmin.

Non perdetevi nella luce!

Ho deciso di fare questa mini-guida (l’argomento fibra ottica è estremamente vasto) dopo aver fatto un’esperienza di collaborazione con un sysadmin. Si trattava di una persona preparata dal punto di vista IT, con anni di esperienza alle spalle che si è trovato a fare un upgrade infrastrutturale importante presso un cliente. Durante l’upgrade iniziano ad emergere numerosi problemi di networking e da buon system integrator so bene che in queste situazioni la “colpa” non vuole mai prenderla nessuno, quindi si spara nel mucchio verso la vittima più facile, la rete.

“Ragazzo, quando non sai a chi dare la colpa di un problema, tu dì che è un problema -di rete-, è come dire che è un problema politico. Il cliente deve chiamare un tecnico di rete, ma i tecnici di rete sono praticamente come gli unicorni, non esistono!”

Ed eccomi qui Signor Giudice…sono il tecnico di rete. 😀

Referenze

Ci rechiamo dal cliente quando ormai la situazione è già in corso d’opera e sono stati fatti quasi tutti gli errori tipici di chi non ha esperienza in dinamiche di questo tipo quindi, l’indiziato numero uno è il cablaggio.

La proposta al cliente è di un upgrade di velocità con degli switch che hanno moduli SFP+ a 10Gbps.

Alzare la velocità di comunicazione quando ci sono delle anomalie di rete tendenzialmente non risolve la situazione, la peggiora.

Ora, all’inizio vi ho fatto notare che il sysadmin non era certo l’ultimo arrivato, tuttavia aveva delle lacune tipiche di chi lavora molto su PC/Server e periferiche e poco sulla parte networking attiva e passiva. Un grande classico. Non ho mai compreso bene questa cosa, per molti la parte di networking (attiva e passiva) è qualcosa che somiglia all’impianto elettrico, si da per scontato e si crede che sia semplice realizzarlo a regola d’arte.

Una volta bonificata da cima a fondo la situazione ho pensato di creare questo manualetto che spero possa esservi utile.

FIBRA OTTICA: PARTE PASSIVA

Le fibre ottiche sono costituite da filamenti vetrosi o macromolecolari (polimerici), realizzati in modo da poter condurre al loro interno la luce, sono usate massivamente e diffusamente nelle telecomunicazioni da decine di anni.

Non entro nel merito della qualità costruttiva delle fibre ottiche, quella è una scelta aziendale, noi utilizziamo Leviton e Prismian, altri utilizzano Leoni/Kerpen oppure Corning, insomma i costruttori di fibra sono diversi e non mi addentro in questa scelta che è basata su criteri che non ci interessano in questo ambito, ormai la tecnologia della fibra ottica è stra-rodata, se si rimane sui brand più o meno noti è difficile fare acquisti sbagliati.

Fibra ottica

Le fibre ottiche sono composte da una parte di “rivestimento” chiamato coating, una parte che “trattiene o riflette” il segnale luminoso chiamato cladding e una parte che “trasmette” il segnale luminoso chiamato core.

Si dividono in due macro categorie

FIBRA MULTIMODALE (MM o OM) e MONOMODALE (SM o OS)

Tenete a mente questa immagine perché ci servirà per fare alcune considerazioni successivamente.

Tutte le fibre ottiche hanno un rivestimento con lo stesso diametro di 125 micron. La parte grigia dell’immagine rappresenta il “cladding”, mentre quella gialla il “core”. Quest’ultimo consente il passaggio della luce in diverse modalità.

Tipi di fibra e modalità di propagazione del segnale luminoso

Il multimodale prevede core di due dimensioni e cinque varianti: OM1 62,5 micron, OM2 50 micron, OM3 50 micron, OM4 50 micron e OM5 50 micron (OM significa “optical mode, modalità ottica”) nelle fibre multimodale il raggio luminoso rimbalza sulla superficie del cladding

Il core delle fibre monomodali (OS2) ha una dimensione di 9 micron molto più piccolo del multimodale e un solo percorso luminoso o modalità di propagazione (OS significa “optical single-mode, monomodale ottica”). Con una sola lunghezza d’onda di luce passante nel nucleo, la fibra monomodale riallinea la luce verso il centro del nucleo, invece di farla rimbalzare come nella multimodale.

RICONOSCERE LE FIBRE

Identificare la fibra è il primo importante passo da compiere.

Leggere sempre la serigrafia del cavo ottico

Avete molteplici modi per identificare una fibra ottica. Se l’armadio è ispezionabile potete verificare la serigrafia sul cavo se reca la dicitura OS si tratta di monomodale se invece trovate la dicitura OM si tratta di multimodale. Altre informazioni sulla serigrafia sono il numero di fibre, la metratura e la dimensione del core.

Potete identificare la tipologia della fibra con modi sono convenzionali, ad esempio potreste guardare le bretelle ottiche, oppure le “bussole”.

Esiste una vera e propria legenda colori che va necessariamente appresa in modo da evitare qualsiasi errore, a destra potete notare la lunghezza d’onda, vedete come la fibra monomodale e quella multimodale usino lunghezze d’onda diverse? Questo dettaglio ci servirà quando parleremo dei moduli Mini-GBIC

Legenda colori e lunghezza d’onda

I CONNETTORI

I connettori principali

Qualcuno potrebbe obbiettare che ci sono altri tipi di connettore oltre questi, è vero, ma non vale la pena di approfondire questa cosa, si tratta di connettori molto particolari e per uso specifico.

REALIZZAZIONE DELLE GIUNZIONI

Fino a 10-15 anni fa le fibre ottiche venivano intestate a mano con dei connettori hot melt ed un procedimento di lappatura lungo e complesso, oggi in virtù dell’abbassamento del costo delle macchine per lo splicing, tale pratica non è più necessaria. La fibra ottica viene “saldata” tramite un arco elettrico ad una fibra preintestata (pigtail) assicurando una perdita minima di circa 0,01 db per ogni giunzione.

Giunzione attraverso la macchina per lo splicing

FIBRA OTTICA: PARTE ATTIVA

Relativamente ai componenti attivi i moduli fibra non sono tutti uguali. Al momento il modulo ormai divenuto standard è il modulo SFP meglio conosciuto come “MiniGBIC”. Si tratta di un transceiver, ossia un ricetrasmettitore di segnale luminoso.

Con i moduli l’identificazione è più semplice, anche se lo “stile” cambia leggermente da vendor a vendor tendenzialmente i moduli che hanno il fermo di sicurezza con un contrassegno nero sono multimodali, mentre quelli che hanno un contrassegno blu, giallo o rosso sono monomodali.

Modulo SFP

Questi moduli hanno standard di negoziazione e lunghezze d’onda sulle quali operano i dispositivi

IEEE Standard dei Moduli ottici

A onor del vero ci sono anche altri standard e velocità più alte come il 40GBASE-SR4, ho inserito in questa tabella solo quelli più noti ed utilizzati.

ATTENZIONE!!!

Fate sempre attenzione, la luce della fibra ottica non è visibile all’occhio umano.

Non guardate mai dentro una fibra o un modulo minigbic per capire se è acceso o sta trasmettendo! E’ vero che guardando dentro un modulo multimodale si vede una coda rossa del segnale luminoso, ma la luce che vedete è una frazione della luce totale che produce il modulo, quella luce potrebbe danneggiare irrimediabilmente il vostro nervo ottico.

Bene, ora che abbiamo queste nozioni possiamo venire a noi ed agli accorgimenti che dovete prendere quando vi trovate in campo a fare una verifica, ma anche in caso di progettazione.

Tempo fa nelle aziende veniva usata molto più di frequente la fibra multimodale, perché il costo dei moduli ottici era veramente molto diverso, con il passare del tempo e l’evoluzione della tecnologia questo costo è sensibilmente diminuito, tanto che ad oggi la differenza di prezzo è quasi trascurabile.

Domande frequenti

Perché devo impiegare la fibra ottica nel mio cablaggio?

I motivi sono molteplici, le fibre ottiche sono flessibili, immuni ai disturbi elettrici e alle condizioni atmosferiche più estreme, poco sensibili a variazioni di temperatura, hanno una capacità di trasferimento dati svariate volte superiore a quella del cavo e trasmettono un segnale per tratte molto più lunghe (il cavo ethernet arriva al massimo 100 metri).

Quale tipo di fibra devo implementare nel mio cablaggio strutturato? Monomodale o Multimodale?

A meno che non abbiate una quantità di moduli SFP o SFP+ multimodali da recuperare il gioco non vale la candela, la fibra monomodale è sempre da prediligere, per motivi di scalabilità, di reperibilità e prezzo. Rivolgetevi sempre ad aziende specializzate che non noleggiano le macchine dello splicing, (altrimenti il costo potrebbe levitare vertiginosamente) e che vi erogano la certifica della tratta di fibra ottica a lavoro terminato.

Nella mia azienda ho un cassetto di fibra monomodale e uno di fibra multimodale che servono aree diverse. Posso “mescolarle” tra loro?

No, se ricordate l’immagine poco sopra, anche se sembrano simili alla vista si tratta di due fibre estremamente diverse tra loro. Se sono state stese delle tratte di fibra multimodale e delle tratte monomodali, dovete assicurarvi che tutto il cablaggio (bussole, bretelle, cavi) e i moduli MiniGBIC siano congrui e allineati.

Cosa succede se collego una bretella ottica monomodale su un MiniGbic multimodale o viceversa?

Vi ricordate l’immagine con la dimensione dei core? Ecco, in questa situazione la trasmissione del segnale sarà molto frammentata o potrebbe persino non avvenire.

Come faccio a capire se il modulo MiniGBIC sta funzionando e/o arriva segnale dalla fibra?

Oltre al all’uplink fisico, collegandoci un modulo MiniGbic sono reperibili sul mercato dei localizzatori di fibre ottiche, costano circa 100€ e vi permettono di fare una verifica in totale sicurezza. Mi raccomando, NON guardate MAI nel modulo ottico o in una fibra.

L’azienda che ha realizzato la tratta di fibra mi ha rilasciato la certificazione, però collegando il modulo SFP alla fibra il link non sale, come mai?

E’ possibile che non abbiano invertito le “coppie” in uno dei due cassetti. La trasmissione sulla fibra funziona sempre con un TX ed un RX che devono essere invertiti tra loro, altrimenti il link non salirà. Prova a separare dalla bretella ottica i connettori ottici e ad invertirli, è un errore madornale ma comune, specie sui connettori duplex.

Mi hanno detto che il cavo di fibra è interrotto, come posso verificarlo?

Difficilmente un cavo di fibra si interrompe anche dopo un lungo periodo di attività, a meno che non sia stato tagliato. E’ probabile che i connettori siano rotti oppure sporchi, potete accertarvene con uno strumento apposito (ODTR). Tuttavia nel primo caso dovete rifare la giunzione, nel secondo esistono dei kit di pulizia delle bretelle o delle bussole che possono risolvere il problema.

Qual è il miglior connettore da usare?

Tolti i connettori ST che non sono più in uso da molti anni, non c’è una reale differenza tra gli altri, ne faccio quindi una mera considerazione pratica. I migliori connettori al momento son gli LC. Dimensioni compatte e praticamente standard mondiale. Alcuni ritengono migliori i connettori MT-RJ, ma la realtà è che non sono di facile reperibilità e si usurano più velocemente degli LC, inoltre sono più difficili se non impossibili da pulire. Il consiglio che posso darvi è quello di cercare di tenere uno standard, se i cassetti già in campo sono SC, andate avanti con quello standard, in maniera da evitare problemi con i ricambi o le bretelle.

I moduli MiniGBIC in commercio sono tutti uguali a parità di caratteristiche tecniche?

No. Dovete verificare se il vostro apparato attivo (switch o router) accetta moduli compatibili nel caso vogliate acquistarli da un vendor differente, alcuni apparati non consentono un utilizzo “indiscriminato” dei moduli SFP/SFP+.

Ho due moduli MiniGBIC di standard differente, posso utilizzarli?

No. I moduli che usate devono essere identici alle estremità.

I moduli SFP+ possono essere utilizzati su degli switch che possono ospitare moduli SFP?

Dipende dal vendor. Tendenzialmente i moduli SFP+ possono funzionare a una velocità di 1Gbps o 10Gbps, quindi se utilizzate un modulo SFP+ in uno switch che ospita solo moduli SFP, il modulo funzionerà, ma non possiamo averne la garanzia.

Il mio switch principale ha 4 moduli SFP+ e devo collegare in uplink uno switch secondario che ha invece moduli SFP. Se collego due moduli SFP+ in entrambi gli switch il link funziona?

Tramite un workaround portando la velocità di negoziazione a 1Gbps è possibile farlo funzionare, ma si tratta di una situazione non stabile. Al primo riavvio lo switch principale con i moduli SFP+ negozierebbe a 10Gbps e il link non salirebbe. Situazione da evitare.

Voglio passare dalla velocità di 1Gbps a 10Gbps. Cosa devo fare?

Anzitutto verifica la lunghezza della tratta e assicurati che il tipo di fibra possa trasportare la quantità di dati desiderata, questa verifica è necessaria in particolare sulle fibre OM1 e OM2. Verifica poi se i tuoi apparati attivi possono ospitare moduli SFP+, se si, puoi procedere al cambio.

Ho notato che il cavo di fibra ottica è multimodale, ma le bussole sono blu, quindi sono monomodali. Questo crea dei problemi?

Tecnicamente no, anzi le bussole monomodali hanno una qualità costruttiva migliore quindi alcuni le utilizzano, tuttavia questo potrebbe causare dei problemi ad un tecnico o un IT Manager che non conosce bene l’infrastruttura e fargli acquistare dei moduli MiniGBIC sbagliati.

Mi hanno installato un cavo in fibra ottica OM4, ma le bussole sono color beige o celeste, come mai?

Hanno utilizzato delle bussole sbagliate. Richiedete la sostituzione all’installatore.

La mia fibra FTTH è monodale, perchè ha il connettore SC è verde e non blu?

I connettori verdi sono connettori SC/APC vengono utilizzati prevalentemente nelle FTTH o FTTO dai provider per motivi di abbattimento della riflessione ottica, essendo costruiti in maniera particolare non sono compatibili con gli altri per motivi meccanici

Grazie per l’attenzione. Hai altre domande? Se si, provvederò a integrare questa guida e a scrivere le risposte nel medesimo articolo e ricorda…

“Chi non riesce a fare luce è pregato di non fare ombra.”

Avete una vecchia fibra OM1 e vorreste fare un upgrade a 10Gbps ma non sapete come fare? Non perdete le speranze esistono delle soluzioni per le vostre esigenze. Contattaci

TeM Srl – Via Sant’Antonino, 34 29121 Piacenza (PC) – Office: 0523195111 Email: info@temtelematica.it

Articolo del nostro System Integrator Filippo Ghigini