Функция DDM в модулях SFP: что это такое и как работает
При устранении неполадок в сетях оптической связи очень важно иметь удобные средства диагностики. Удобнее всего, если вы можете оценить ситуацию в линиях удаленно. Для этих целей в модулях SFP может присутствовать функция DDM, о которой мы расскажем в этой статье.
Что такое DDM
DDM расшифровывается как “digital diagnostic monitoring”, можно перевести как “цифровая система слежение и диагностики”.
Внутри SFP модуля она представляет собой несколько датчиков и систему обработки и записи их показаний в одну из страниц памяти.
Установив модуль SFP в коммутатор, вы можете посмотреть показания датчиков. Коммутатор не будет иметь к ним прямого доступа. Связь будет осуществляться через внутреннюю память трансивера, которую называют EEPROM. Наглядно это показано на схеме справа.
В результате вы сможете удаленно зайти в панель управления вашего коммутатора или маршрутизатора и посмотреть важные параметры работы любого модуля SFP, SFP+ или XFP, который в нем установлен. Естественно, сам модуль должен быть оснащен функцией DDM.
На второй странице памяти SFP модуля под нужды DDM зарезервировано 24 байта, со 95-го по 119-й. Если у вас есть программатор, то можете посмотреть на эту информацию воочию.
Альтернативные названия технологии DDM
DDM – это общепринятое название. Некоторые производители проявляют оригинальность и используют свои обозначения. Корпорация CISCO использует аббревиатуру DOM, а компания Zyxel пишет DDMi. В технологии при этом ничего не меняется.
Параметры работы SFP модуля, которые показывает DDM
Всего таких параметров пять. Это мощность на приемнике, мощность передатчика, напряжение питания, температура модуля и ток смещения в цепи передатчика.
Температура. Очень актуальный параметр для модулей 10G с большой дальностью работы. Именно такие трансиверы чаще всего перегреваются. Для модулей SFP 1G или 10G малой дальности это значение редко поднимается выше нормы. В любом случае, всегда полезно знать, не случился ли с трансивером перегрев.
Мощность на приемнике. Самый полезный параметр, так он позволяет понять, приходит ли сигнал с противоположной стороны, и достаточно ли он мощный для уверенной работы.
Мощность передатчика покажет, работает ли в вашем модуле лазер, и соответствует ли его мощность заявленной производителем.
Напряжение питания должно быть близко к 3,3 вольтам, иначе можно смело делать вывод о браке в трансивере или проблемах с коммутатором.
Ток смещения для каждого модуля может быть разный, ориентируйтесь на предельные значения, предоставленные производителем.
Используя значения этих параметров, вы сможете провести первичную диагностику и понять, где именно возникли проблемы.
Какова разница в цене между трансиверами с DDM и без
При производстве модулей с поддержкой DDM технологии, требуется снабдить их датчиками и специальным контроллером. Весь этот набор стоит от 0,5 до 1,5 американских долларов. После доставки оборудованияиз Китая в Россию, эта разница увеличивается до 0,75 – 2 USD. Чаще всего она составляет 1 доллар США.
Ситуация на российском рынке
У компаний в России, которые занимаются поставками, разница в цене может составлять от 0 до 5 долларов. Каждый выставляет ее так, как считает правильным.
На картинке справа фрагмент прайс-листа одной из компаний – за DDM просят 5,7 USD. Мы стерли артрикул товара, чтобы не уличать этого поставщика в излишней жадности.
Если мы говорим о модулях SFP+ или XFP для скорости работы 10G, то они без функции DDM вообще не поставляются. Можете запомнить, что в любом трансивере 10G функция DDM присутствует “по умолчанию”.
Модули SFP 1G чаще поставляются без DDM. Причина проста. Когда сам трансивер стоит 10 USD, добавление 1 доллара к цене – это серьезное удорожание.
В результате, большинство модулей SFP 1G, поставляемых на российский рынок не имеют функции DDM. И это касается даже “дальнобойных” трансиверов на 80, 120 и 160 километров, в которых система диагностики часто необходима.
WARNING и ALARM для функции DDM
Кроме простого просмотра параметров работы SFP трансивера, эту информацию можно (и нужно) использовать в системах автоматического контроля работы сети. Для этих целей существуют пороговые значения WARNING и ALARM.
Это предельные значения, достижение которых означает неправильную работу модуля или линии связи. В случае достижения этих значений, вы можете получить эту информацию по SNMP.
Важно знать один нюанс.
Значения ALARM и WARNING для каждого параметра также хранятся в памяти модуля. Для этого выделены байты с 0-го по 55-й. Часто модули “перепрашивают” или даже производители не особо следят за тем, что там написано.
Иногда случается ситуация, когда вы устанавливаете SFP модуль, и все работает отлично, но коммутатор начинает активно сигнализировать предупреждения (WARNING).
Такое неадекватное поведение системы может быть вызвано неправильными значениями WARNING и ALARM в памяти SFP модуля. К счастью, такие случаи – редкость.
Поведение коммутаторов и маршрутизаторов в ситуации ALARM от SFP трансивера
Оно разное, и все зависит от настроек устройства. Большинство коммутаторов в случае сигнала ALARM просто “гасят” соответствующий порт, чтобы избежать потенциально еще больших проблем. Если вас такой подход не устраивает, то алгоритм действий можно перенастроить.
Что еще важно знать о DDM
Если вы решили устанавливать систему спектрального уплотнения CWDM, то мы настоятельно рекомендуем приобретать модули только с DDM.
При запуске CWDM и DWDM систем очень часто возникают неприятные неожиданности, сложно вспомнить случай, когда спектральное уплотнение заработало бы “с пол-оборота”. Функция диагностики в этом случае незаменима.
Если вы уже сталкивались с DDM диагностикой, то заметили, что параметры мощности сигнала могут быть выражены совсем разными цифрами. Значение может показываться в милливаттах или в децибелах (вернее в децибел-милливаттах).
Само значение не меняется, просто форма представления его может быть разной. В хорошем коммутаторе форму выражения параметров DDM можно настроить. О том, как это сделать, следует читать в инструкции к коммутатору или маршрутизатору.
Что такое DDM?
От названия ничего не меняется, под всеми этими именами скрывается одна и та же система контроля, которая у всех производителей работает одинаково. Модули SFP с DDM внешне ничем не отличаются от модулей без этой функции. Модули 10G (XENPAK, X2, SFP+ и XFP) сейчас без DDM не поставляются.
Основной документ, регламентирующий DDM, называется SFF-8472, его можно сказать тут.
Если рассказывать простыми словами, DDM представляет из себя набор простых датчиков для контроля ключевых параметров работы трансивера и систему передачи этих данных коммутатору.
Для нормальной работы функция DDM должна поддерживаться как коммутатором, так и трансивером. Если одним из этих устройств она не поддерживается, то ни о каком контроле при помощи DDM речи быть не может.
На скриншоте ниже панель web-управления управляемого шасси ModulTech. В нижней части таблицы как раз параметры, которое шасси получает от DDM.
Обратите внимание, что к DDM имеют отношение только четыре нижних значения. Остальные значения в таблице просто взяты из внутренней памяти модуля. Они есть всегда, вне зависимости от того, поддерживается ли функция DDM у трансивера или нет.
Функция DDM контролирует всего 5 параметров оптического трансивера.
2. Напряжение питания.
3. Ток смещения на передатчике.
4. Мощность оптического излучения на передатчике.
5. Мощность оптического излучения на приемнике.
В ходе работы коммутатор проверяет параметры, и может генерировать событие «warning» или «alarm», что переводится как «предупреждение» и «тревога». Пороговые уровни, которые соответствуют этим сигналам, записаны в памяти трансивера. Коммутатор может сигнализировать администратору сети о неисправности в систему управления через протокол SNMP.
С температурой все понятно. Почти во всех моделях коммутаторов, которые поставляются на российский рынок, она измеряется в градусах по шкале Цельсия. Слишком высокая температура свидетельствует о какой-либо неисправности оптического модуля, системы вентиляции коммутатора или о высокой температуре в помещении, в котором находится оборудование.
Напряжение питания модуля SFP и SFP+ должно быть равно 3,3 вольта постоянного тока. Если этот параметр у вас не в порядке, это свидетельствует о неисправности в коммутаторе.
Ток смещения, пожалуй, самый неинформативный параметр. Конечно, его ненормальное значение свидетельствует о проблеме в трансивере, но на этом его информативность заканчивается. Обратите внимание, что в системе управления шасси для медиаконверторов ModulTech этот параметр просто не показывается.
Мощность сигнала на передатчике очень важна, чтобы определить, исправен ли трансивер. Этот параметр показывает, достаточной ли мощности сигнал излучается передатчиком. Измеряется в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливатт).
У реализации функции DDM в разных коммутаторах есть несколько особенностей, о которых нужно помнить.
Нужно помнить, что мощности могут быть вам показаны как в дБм, так и просто в милливаттах (микроваттах). Второй случай, конечно, неудобен, так как вы будете сравнивать эти мощности с номинальными параметрами трансиверов, которые все указываются в децибелах. Либо переключите настройки коммутатора, чтобы он показывал мощности в дБм, либо придется переводить по формуле:
Если значение мощности на приемнике больше, чем чувствительность приемника, то связь должна работать; если нет, то ищите проблемы в вашей линии или у передатчика на другом конце линии.
Особенно важна функция DDM при создании систем спектрального уплотнения CWDM и DWDM. Если вы покупаете модули SFP для такой системы, то очень рекомендуем купить те модули, которые поддерживают DDM. Уровни сигнала на разных длинах волн могут быть различными, DDM вам пригодится.
Использование модулей и оборудования с функцией DDM позволит, например, построить систему раннего предупреждения об ухудшении параметров оптической линии. Как правило, данные DDM можно получить с оборудования с помощью SNMP-запросов; а современные системы мониторинга (как открытые, так и фирменные) можно настроить на рассылку оповещений при выходе контролируемых параметров за границы допустимых значений. А благодаря таким оповещениям можно заранее предпринимать меры по устранению проблем, не дожидаясь по-настоящему аварийных ситуаций.
Что такое DDM?
В процессе эксплуатации оптических линий, несомненно, требуется иметь доступ к информации о состоянии канала связи. Как правило, оконечное оборудование (коммутаторы или маршрутизаторы) предоставляют статистику о количестве ошибок передачи, но эта статистика не позволяет предсказывать появление этих ошибок, ничего не может сказать о запасах физического уровня и не позволяет диагностировать причины появления ошибок передачи. Существуют сложные системы непрерывного измерения параметров оптического сигнала, но зачастую они не могут быть внедрены в связи с высокой стоимостью.
Именно для этих случаев создана недорогая, хотя и не самая функциональная система, которая имеет несколько названий у разных производителей.
От названия ничего не меняется, под всеми этими именами скрывается одна и та же система контроля, которая у всех производителей работает одинаково. Модули SFP с DDM внешне ничем не отличаются от модулей без этой функции. Модули 10G (XENPAK, X2, SFP+ и XFP) сейчас без DDM не поставляются.
Если рассказывать простыми словами, DDM представляет из себя набор простых датчиков для контроля ключевых параметров работы трансивера и систему передачи этих данных коммутатору.
Для нормальной работы функция DDM должна поддерживаться как коммутатором, так и трансивером. Если одним из этих устройств она не поддерживается, то ни о каком контроле при помощи DDM речи быть не может.
Обратите внимание, что к DDM имеют отношение только четыре нижних значения. Остальные значения в таблице просто взяты из внутренней памяти модуля. Они есть всегда, вне зависимости от того, поддерживается ли функция DDM у трансивера или нет.
Функция DDM контролирует всего 5 параметров оптического трансивера.
2. Напряжение питания.
3. Ток смещения на передатчике.
4. Мощность оптического излучения на передатчике.
5. Мощность оптического излучения на приемнике.
Самый важный вопрос – “какие значения считать нормальными, а какие – нет”. Ответ на этот вопрос находится в спецификации на конкретную модель трансивера.
В ходе работы коммутатор проверяет параметры, и может генерировать событие “warning” или “alarm”, что переводится как “предупреждение” и “тревога”. Пороговые уровни, которые соответствуют этим сигналам, записаны в памяти трансивера. Коммутатор может сигнализировать администратору сети о неисправности в систему управления через протокол SNMP.
С температурой все понятно. Почти во всех моделях коммутаторов, которые поставляются на российский рынок, она измеряется в градусах по шкале Цельсия. Слишком высокая температура свидетельствует о какой-либо неисправности оптического модуля, системы вентиляции коммутатора или о высокой температуре в помещении, в котором находится оборудование.
Напряжение питания модуля SFP и SFP+ должно быть равно 3,3 вольта постоянного тока. Если этот параметр у вас не в порядке, это свидетельствует о неисправности в коммутаторе.
Ток смещения, пожалуй, самый неинформативный параметр. Конечно, его ненормальное значение свидетельствует о проблеме в трансивере, но на этом его информативность заканчивается. Обратите внимание, что в системе управления шасси для медиаконверторов ModulTech этот параметр просто не показывается.
Мощность сигнала на передатчике очень важна, чтобы определить, исправен ли трансивер. Этот параметр показывает, достаточной ли мощности сигнал излучается передатчиком. Измеряется в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливатт).
Самый важный параметр, ради которого многие и смотрят в таблицы DDM – мощность на оптическом приемнике. Этот параметр показывает, насколько силен приходящий в трансивер сигнал. Измеряется в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливаттах).
У реализации функции DDM в разных коммутаторах есть несколько особенностей, о которых нужно помнить.
Нужно помнить, что мощности могут быть вам показаны как в дБм, так и просто в милливаттах (микроваттах). Второй случай, конечно, неудобен, так как вы будете сравнивать эти мощности с номинальными параметрами трансиверов, которые все указываются в децибелах. Либо переключите настройки коммутатора, чтобы он показывал мощности в дБм, либо придется переводить по формуле:
Если значение мощности на приемнике больше, чем чувствительность приемника, то связь должна работать; если нет, то ищите проблемы в вашей линии или у передатчика на другом конце линии.
Особенно важна функция DDM при создании систем спектрального уплотнения CWDM и DWDM. Если вы покупаете модули SFP для такой системы, то очень рекомендуем купить те модули, которые поддерживают DDM. Уровни сигнала на разных длинах волн могут быть различными, DDM вам пригодится.
Использование модулей и оборудования с функцией DDM позволит, например, построить систему раннего предупреждения об ухудшении параметров оптической линии. Как правило, данные DDM можно получить с оборудования с помощью SNMP-запросов; а современные системы мониторинга (как открытые, так и фирменные) можно настроить на рассылку оповещений при выходе контролируемых параметров за границы допустимых значений. А благодаря таким оповещениям можно заранее предпринимать меры по устранению проблем, не дожидаясь по-настоящему аварийных ситуаций.
Что такое функция DDM
Что такое функция DDM?
Технологические особенности DDM регламентируются документом MSA SFF-8472, определяющим границы доступа производителей для внесения собственных изменений. Функциональные возможности мониторинга состоят в выдаче информации о состоянии приемопередатчика и отсылке оповещений при обнаружении критической девиации. Необходимо учитывать, что допуски в снятии показателей, предусмотренные SFF-8472, могут приводить к выдаче некорректных извещений об аварийной ситуации.
Функционал DDM присутствует только в оптических трансиверах, не находя применения в «медных» приемопередатчиках SFP Copper и Direct Attach Copper, работающих по кабелям «витая пара». Это связано с особенностями конструкции модулей для разных физических сред передачи данных.
Цифровой контроль реализуется посредством специализированного интерфейса DDMI (Digital Diagnostic Monitoring Interface). Аппаратная часть состоит из управляющего контроллера и чипа ППЗУ EEPROM. Микроконтроллер регулярно считывает показания датчиков и записывает их в ячейки памяти. При отправке запроса на вывод данных, можно увидеть актуальные показатели и величину пороговых значений каждой характеристики.
В памяти хранится также общая информация об устройстве, с которой можно ознакомиться в процессе удаленного мониторинга. EEPROM разделяется на две области с соответствующим распределением адресного пространства.
Уровень тока полностью определяется используемым вариантом лазерного источника излучения. По его отклонению можно судить о работоспособности лазерного передатчика.
Значение мощности нормируется, исходя из модели приемопередатчика. Снижение ее уровня свидетельствует о деградации лазерного источника или неисправности передающего тракта.
Показывает величину сигнала на входе приемника. При уменьшении этого показателя можно предполагать проблемы на линии связи и, как следствие, повышенное линейное затухание, или неисправность передатчика на противоположной стороне ВОЛС.
Применение трансиверов, в которых реализована функция DDM, позволяет держать под контролем работу всех оптических портов. DDM-диагностика берется за основу при создании системы мониторинга волоконно-оптических трактов. Очень полезны оповещения о критических изменениях параметров, способствующие своевременному принятию мер по устранению проблем. Особенно важна цифровая диагностика в системах CWDM и DWDM, предъявляющих повышенные требования к стабильности характеристик приемопередающих модулей.
АО «Компонент» предлагает большой выбор трансиверов с функцией DDM форм-фактора SFP, SFP+, XFP для телекоммуникационного и сетевого оборудования. Свяжитесь со специалистом компании удобным способом и получите грамотную консультацию, а также помощь подборе оптимальных моделей для вашего проекта.
Функция DDM
Digital Diagnostics Monitoring сокращенно DDM — функция цифрового контроля параметров производительности трансиверов форм-фактора SFP, SFP+ и XFP. Позволяет отслеживать в реальном времени рабочие параметры трансивера, такие как:
Реализация функции DDM осуществляется на основе специального интерфейса DDMI (Digital Diagnostic Monitoring Interface), все характеристики которого описаны соглашениями MSA (напр. SFF-8472 «Digital Diagnostic Monitoring Interface for Optical Transceivers»).
DDMI состоит из связки управляющего микроконтроллера и внутренней памяти (EEPROM). Управляющий контроллер собирает информацию о текущих значениях рабочих параметров и сохраняет ее во внутреннюю память. При опросе хост-системы (любое активное сетевое оборудование поддерживающее работу с DDM) контроллер предоставляет не только текущие параметры трансивера, но и пороговые значения для этих параметров. Внутренняя память трансивера – EEPROM используется не только для хранения текущих и пороговых значений рабочих параметров, но и общую информацию о трансивере (наименование, производитель, серийный номер и тд). EEPROM состоит из двух областей памяти A0h (1010000x) и A2h (1010001x).
В части A0H содержится:
В части A2H содержится:
Функция DDM различными производителями может называться по-разному, к примеру, Cisco называет эту функцию DOM (Digital Optical Monitoring), ZyXel – DDMI. При этом реализация DDM жестко регламентирована соглашением MSA SFF-8472, в рамках которой производители имеют право вносить изменения только в области EEPROM специально отведенные для этого.
Функционал DDM состоит в двух основных функций: предоставление хост-системе значений рабочих параметров в реальном времени и оповещение системы об опасном (warning) или аварийном (alarm) отклонении параметров. Так же следует заметить, что SFF-8472 предполагает погрешность в предоставляемых DDMI значениях, таким образом возможны ложные сообщения об отклонении рабочих параметров.
| Параметр | Величина погрешности | Единица измерения погрешности |
| Температура трансивера | ±5 | o C |
| Подаваемое напряжение | ±3 | % |
| Ток смещения лазера | ±10 | % |
| Исходящая оптическая мощность TX | ±2 | dB |
| Принимаемая оптическая мощность RX | ±2 | dB |
О чем могут говорить параметры предоставляемые DDMI:
Подаваемое напряжение – стандартно это значение должно быть в диапазоне 3,14 – 3,46, в случае возникновения оповещения об опасном или аварийном значении этого параметра, вероятнее всего неисправность заключается как минимум в конкретном порту, а как максимум – вся хост-система работает не корректно.
Температура трансивера – рабочий диапазон этого параметра для стандартного (коммерческого) исполнения трансиверов равен 0-75 оС, зачастую температура колеблется в диапазоне 30-55 оС. Высокое значение температуры трансивера свидетельствует о неисправности системы охлаждения хост-системы или о высокой температуре в помещении, в котором находится оборудование, так же это может свидетельствовать о некорректной работе лазера трансивера.
Ток смещения лазера – этот параметр достаточно индивидуален и напрямую зависит от типа лазера установленного в трансивер. Опасное или аварийное значение этого параметра напрямую свидетельствует о неисправности трансивера, но в связи с тем, что этот параметр является узкоспециальным, на него зачастую не обращают внимание.
Исходящая оптическая мощность TX – этот параметр так же разнится в зависимости от конкретного трансивера. Его отклонения могут свидетельствовать об износе или выходе из строя лазера трансивера. Так же, при помощи этого параметра можно проводить мониторинг и оценку работы системы передачи.
Принимаемая оптическая мощность RX – это наиболее востребованный параметр, он отображает уровень мощности принимаемого трансивером сигнала.
Параметры «Исходящая оптическая мощность TX» и «Принимаемая оптическая мощность RX» в зависимости от хост-системы могут указываться в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливатт).
Ниже приведены примеры вывода информации Digital Diagnostics Monitoring различными коммутаторами.
Вывод информации DDM на коммутаторах Juniper:
Вывод информации DDM на коммутаторах Cisco:
Router# show interfaces transceiver detail
mA: milliamperes, dBm: decibels (milliwatts), NA or N/A: not applicable.
++ : high alarm, + : high warning, – : low warning, — : low alarm.
A2D readouts (if they diffe r), are reported in parentheses.
The threshold values are calibrated.
High Alarm High Warn Low Warn Low Alarm
Voltage Threshold Threshold Threshold Threshold
Port (Volts) (Volts) (Volts) (Volts) (Volts)
___________________________________________________
Gi0/10 3.25 3.70 3.59 3.09 3.00
Gi0/11 3.23 3.70 3.59 3.09 3.00
High Alarm High Warn Low Warn Low Alarm
Current Threshold Threshold Threshold Threshold
Port (milliamperes) (mA) (mA) (mA) (mA)
___________________________________________________
Gi0/10 533.3 N/A N/A N/A N/A
Gi0/11 391.1 N/A N/A N/A N/A
В обоих примерах зелёным цветом выделены текущие значения трансивера, а оранжевым пороговые значения.
Важно отметить, что трансиверы SFP/SFP+ Copper (1000Base-T/10GBase-T) и Direct Attach Copper не оснащаются функцией Digital Diagnostic Monitoring в связи с конструктивными особенностями.

















