Mengapa sambungan serat optik tetap aktif tanpa lalu lintas?
Sambungan 1000BASE-X yang sudah terbentuk mengirim set terurut idle di antara frame. Pola-pola ini membantu mempertahankan pemulihan clock dan penyelarasan grup kode.
Serialisasi
PCS mengodekan byte sebelum modul mengubah sinyal serial menjadi cahaya.
Penyelarasan
Kenali pola koma, lalu periksa keabsahan grup berikutnya untuk mencapai sinkronisasi.
Pengamatan
PCS membawa set idle, sedangkan perekaman paket biasa hanya menampilkan frame yang berhasil diteruskan ke penerima.
Ilustrasi fungsi, bukan rangkaian produk atau rekaman sinyal hasil pengukuran.
01 · Cocokkan PHY
Pastikan mode 1000BASE-X dan kompatibilitas modul optik.
02 · Pisahkan bukti pengamatan
Catat daya optik, status pengodean, dan penghitung frame secara terpisah.
03 · Ulangi pengujian
Gunakan frame bernomor dan lakukan perbandingan pada rentang waktu yang sama.
Daftar periksa verifikasi di meja uji
- Catat mode kedua port dan pengenal modul.
- Catat daya awal sebagai acuan dan nilai penghitung kesalahan yang tersedia.
- Kirim frame uji bernomor dan bandingkan perubahan nilai penghitung.
- Gunakan diagnostik PCS untuk mengidentifikasi set terurut secara langsung.
Dua switch industri tetap terhubung melalui serat optik gigabit setelah perangkat penghasil lalu lintas dilepas. Hasil perekaman paket bisa tidak menampilkan satu pun frame meskipun serat optik masih membawa sinyal. Pada sambungan 1000BASE-X yang sudah terbentuk, pemancar mengirim set terurut idle yang telah ditentukan di antara frame. Dari sinyal yang masuk, ujung penerima dapat memulihkan clock dan mengenali pola untuk menyelaraskan grup kode. Dengan demikian, penerima dapat membaca frame berikutnya begitu frame itu tiba.
Telusuri sinyal melalui tiga antarmuka
Switch industri terkelola untuk rel DIN dari FCTEL merupakan contoh penggunaan uplink gigabit SFP. Spesifikasi produknya mencantumkan media 1000BASE-SX dan 1000BASE-LX. Panduan ini membahas keadaan transfer data normal pada antarmuka kelas 1000BASE-X tersebut. SFP merujuk pada faktor bentuk modul. Periksa mode operasi dan kompatibilitas modul di kedua ujung sebelum mengganti salah satu modul.
Untuk mengirim frame, MAC menyerahkan byte frame ke sublapisan pengodean fisik, atau PCS. PCS merepresentasikan data dan informasi kontrol sebagai grup kode yang sesuai untuk sambungan serial. Modul mengubah sinyal serial listrik menjadi cahaya. Ujung penerima mengubahnya kembali menjadi sinyal listrik, memulihkan clock sampling, menyelaraskan dan mendekode grup kode, lalu menyerahkan frame yang diterima ke MAC. Diagram memisahkan fungsi-fungsi ini agar lebih mudah dipahami. Pada perangkat keras sebenarnya, beberapa fungsi tersebut dapat terintegrasi dalam satu cip.
Pengukur daya optik dan perekaman paket mengamati titik yang berbeda. Pengukur daya optik mengukur banyaknya cahaya yang tiba selama suatu rentang waktu. Adaptor jaringan konvensional biasanya hanya merekam frame yang sudah lolos dari pemrosesan di penerima. Keduanya tidak menunjukkan apakah penerima mengenali grup kode pada tahap antara dengan benar. Sinyal optik dapat tetap aktif meskipun hasil perekaman kosong, dan pembacaan daya saja tidak dapat memastikan bahwa pendekodean berlangsung dengan benar.
Mengapa satu byte data memerlukan sepuluh bit pada jalur transmisi
Pengodean 8b/10b memetakan delapan bit data ke grup kode sepuluh bit. Pengode memilih grup berdasarkan pemetaan yang telah ditetapkan. Pengode membatasi panjang deretan bit identik agar penerima memperoleh transisi yang dapat digunakan untuk memulihkan clock sampling. Pengode juga mengendalikan selisih jangka panjang antara jumlah bit satu dan bit nol sehingga membantu membatasi pergeseran garis dasar pada rangkaian penerima.
Untuk setiap delapan bit data, sambungan serial mengirim sepuluh bit pada jalur transmisi. Jika overhead pembentukan frame dan idle diabaikan, laju data 1 Gb/s setara dengan laju jalur serial 1.25 Gb/s. Setiap simbol biner pada jalur membawa satu bit, sehingga laju simbolnya juga 1.25 GBd. Laju data efektif aplikasi lebih rendah daripada laju data MAC jika header, jeda antarframe, dan overhead protokol lapisan yang lebih tinggi diperhitungkan.
Pengode melacak disparitas berjalan, yaitu ketidakseimbangan kumulatif antara jumlah bit satu dan bit nol yang telah dikirim. Sebagian karakter memiliki bentuk positif dan negatif, dan disparitas saat itu menentukan bentuk mana yang sah. Grup kode yang seimbang pun harus mengikuti aturan pengodean. Penerima dapat melaporkan grup kode yang tidak sah atau pelanggaran disparitas. Karena gangguan juga dapat mengubah satu grup yang sah menjadi grup sah lainnya, urutan pemeriksaan frame, atau FCS, tetap berperan dalam memeriksa frame yang diterima.
Cara penerima mengenali idle dan menemukan batas grup kode
Aliran yang seluruhnya berisi bit nol tidak memberikan transisi yang dapat diikuti penerima. Jika hanya memiliki aliran mentah bit hasil sampling, penerima juga memerlukan cara untuk mengetahui awal setiap grup sepuluh bit. Set terurut idle 1000BASE-X terdiri atas dua grup kode yang sah. Salah satu set idle yang umum, /I2/, membawa karakter kontrol K28.5 yang diikuti karakter data D16.2. /I1/ menggunakan D5.6 setelah K28.5 dan memberikan efek yang berbeda pada disparitas berjalan.
Dalam salah satu bentuk K28.5, yaitu 0011111010, bagian awal 0011111 merupakan pola koma. Pola ini memberi penerima penanda yang dapat dikenali untuk penyelarasan. Penerima juga memeriksa grup-grup berikutnya sebagai bagian dari sinkronisasi. Pemulihan clock menentukan kapan sinyal diambil sampelnya. Penyelarasan berdasarkan pola koma menentukan di mana sampel tersebut dibagi menjadi grup. Clock yang dipulihkan dapat stabil meskipun batas grup masih salah.
Ketika frame berikutnya tiba, PCS menandai awal frame dengan karakter kontrol. PCS menandai akhir frame dengan karakter terminasi, lalu kembali ke urutan idle yang berlaku. Perekaman paket biasa tidak melaporkan karakter kontrol lapisan fisik ini sebagai frame Ethernet. Contoh ini berlaku untuk sambungan yang sudah terbentuk. Sambungan yang sedang menegosiasikan konfigurasinya dapat mengirim set terurut konfigurasi ketika tidak ada lalu lintas aplikasi.
Periksa sambungan di tiga titik pengamatan
Siapkan konfigurasi meja uji yang terisolasi dengan modul optik yang sesuai satu sama lain dan mode port yang telah dikonfirmasi. Gunakan kabel patch pendek untuk membentuk sambungan yang stabil. Mulai tanpa membangkitkan lalu lintas uji. Catat status indikator Link dan daya optik yang diterima. Gunakan diagnostik digital jika didukung oleh modul dan perangkat induk, atau gunakan pengukur daya optik yang sesuai dengan mengikuti prosedur di lokasi. Penghitung frame tidak menghitung set idle PCS sebagai frame. Perangkat masih dapat menghasilkan lalu lintas manajemennya sendiri.
Selanjutnya, kirim sejumlah kecil frame bernomor secara beruntun dari sisi A. Bandingkan perubahan nilai penghitung transmisi dan penerimaan, lalu cocokkan nomor urut pada hasil perekaman di sisi B. Jika penghitung lalu lintas berhenti bertambah setelah pengiriman tersebut sementara sambungan tetap aktif, pengamatan itu konsisten dengan PCS yang mengirim set idle. Untuk mengidentifikasi set terurut yang tepat, gunakan instrumen uji atau diagnostik PCS yang mendukung 1000BASE-X. Adaptor perekaman konvensional tidak dapat memberikan hasil pengamatan tersebut.
Jika gangguan berulang, catat daya optik, perubahan status sambungan, dan nilai penghitung kesalahan yang tersedia selama interval yang sama. Penurunan daya yang disertai hilangnya sinkronisasi atau perubahan status sambungan berulang menunjukkan perlunya memeriksa konektor, arah serat, modul, dan kecepatan port. Jika daya tetap stabil sementara kesalahan pengodean fisik bertambah, periksa jenis modul, kualitas sambungan, dan konfigurasi port. Jika status sambungan dan penghitung kode tetap stabil sementara kesalahan atau pembuangan frame bertambah, bedakan kesalahan penerimaan dari pembuangan frame di sisi keluar, lalu periksa port masuk mana yang pertama kali mencatat kesalahan. Lihat dokumentasi perangkat untuk mengetahui arti dan cakupan setiap penghitung. Jika suatu penghitung tidak tersedia, aspek tersebut tidak dapat diamati melalui penghitung.
Buat catatan agar pengujian dapat diulang
Untuk frame uji 17 pada ilustrasi, catat waktu pengiriman, nomor urut saat pengiriman dan penerimaan, serta status kedua port. Catat nilai awal sebelum mengirim, lalu bandingkan perubahan nilai penghitung setelahnya agar kesalahan lama tidak ikut dihitung dalam pengujian ini. Jika aplikasi melaporkan pengiriman tetapi nilai penghitung transmisi uplink optik tidak berubah sebagaimana mestinya, periksa port masuk lalu lintas uji dan keputusan penerusan. Jika uplink A mengirim frame tetapi hasil perekaman di B tidak menampilkannya, periksa penghitung pada port masuk B secara terpisah dari hasil perekaman. Pemfilteran pada tahap perekaman setelah adaptor jaringan juga dapat membuat frame tidak terlihat.
Saat mengganti modul, ubah satu variabel saja setiap kali. Pertahankan mode port dan serat yang sama, pasang modul pengganti yang diketahui kompatibel, lalu ulangi pengujian yang sama. Ubah komponen berikutnya hanya jika diperlukan. Dengan demikian, catatan pengujian tetap dapat menunjukkan apakah perbedaan berkaitan dengan pasangan modul atau kondisi sambungan. Frame 17 dan garis waktunya hanyalah contoh ilustratif, bukan hasil pengukuran atau klaim kinerja produk tertentu.
Bedakan pengamatan pada lapisan fisik dari pengamatan lainnya
1000BASE-T menggunakan mekanisme lapisan fisik yang berbeda pada kabel tembaga. Modul dengan faktor bentuk yang sama dan port yang mendukung beberapa laju juga dapat beroperasi dalam mode yang berbeda. Cahaya yang diterima, status indikator Link pada panel, sinkronisasi PCS, dan penyampaian frame lalu lintas operasional dengan benar merupakan bukti yang berbeda. Catat masing-masing secara terpisah, beserta pengenal modul, mode port, dan urutan pengujian. Dengan begitu, dapat diketahui bagian sambungan mana yang kembali berfungsi setelah penggantian modul atau perubahan pada serat.
Sumber dan cakupan
AMD/Xilinx PG047 — 1000BASE-X (Lampiran C) · IEEE 802.3 — K28.5 · Spesifikasi switch serat optik gigabit FCTEL (bahasa Mandarin)
Diterjemahkan dari artikel teknis berbahasa Mandarin: Baca artikel asli berbahasa Mandarin.
Pertanyaan umum
Apakah port serat optik gigabit berhenti mengirim sinyal di antara frame?
Sambungan 1000BASE-X yang sudah terbentuk tetap mengirim set terurut idle.
Apa fungsi pola koma K28.5?
Pola ini memberi penerima urutan bit yang dapat dikenali untuk menemukan batas grup kode.
Dapatkah perekaman paket biasa menampilkan grup kode idle?
Biasanya tidak. Gunakan instrumen atau diagnostik PCS yang mendukung 1000BASE-X.
Bacaan lebih lanjut
Pengodean 4B/5B pada Fast Ethernet · Daya optik dan kejernihan sinyal
