اهمیت فناوری DDM و DOM در ماژول فیبر نوری

هنگام خرید و بررسی ترنسیورهای فیبر نوری (ماژول فیبر نوری) به احتمال زیاد با کلمه‌ی DDM و DOM در مشخصات فنی مواجه شده‌اید و این سوال برای شما پیش آمده که این فناوری چه تاثیری در عملکرد ماژول‌های فیبر نوری، شبکه و همچنین در هزینه ی آن دارد. در دنیای شبکه‌های فیبر نوری فناوری DDM و DOM عملکرد بهینه و قابل اعتماد ماژول‌های فیبر نوری را تضمین می‌کند. فناوری DDM/DOM برای متخصصان حوزه فیبر نوری بسیار حائز اهمیت است چرا که این فناوری‌ها عملکرد سیستم‌های ارتباطی را به صورت real-time فراهم می‌کنند. در این متن اطلاعاتی جامع در مورد فناوری DDM/DOM، عملکرد آن و معرفی تعدادی از ترنسیورهای فیبر نوری (ماژول فیبر نوری) که از این تکنولوژی پشتیبانی می‌نمایند، جمع آوری شده است.

DDM و DOM چیست؟

DDM مخفف عبارت Digital Diagnostic Monitoring است و DOM مخفف Digital Optical Monitoring هر دو فناوری به real-time و عملکرد صحیح سیستم‌های ارتباطی نوری اشاره می‌کند. فناوری DOM امکان نظارت جامع بر پارامترهای مختلف یک ماژول فیبر نوری از جمله توان دریافت (receiving power)، دمای کار (working temperature)، جریان بایاس (bias current) و... را فراهم می‌کند. این فناوری‌ها نقش مهمی در تضمین قابلیت اطمینان (reliability)، کارایی (efficiency) و طول عمر فرستنده‌های نوری (longevity of optical transceivers) ایفا می‌کنند و آنها را به اجزای ضروری در سیستم‌های شبکه‌های نوری مدرن تبدیل می‌کند. علاوه بر نظارت DOM ، قابلیت real-time ویژگی‌های بیشتری را به ماژول نوری اضافه می‌کند، که عمدتاً هشدار خطا (fault alarm)، مکان خطا (fault location) و پیش بینی خطا (fault prediction) در یک شبکه فیبر نوری را پوشش می‌دهد.

هشدار خطا (Fault Alarm) با DDM/DOM

DDM آستانه‌های استاندارد شده‌ای را برای پارامترهای کلیدی مانند ولتاژ، دما و توان نوری (optical power) تعیین می‌کند. اگر مقدار کاری که برای یک پارامتر تعیین شده بیش از آستانه یا کمتر از آن باشد، آلارم‌ها فعال می‌شوند و ارسال داده متوقف می‌شود تا از بروز خطاهای احتمالی جلوگیری شود.

عملکرد DDM براساس مقادیر مرجعی که در مشخصه SFP-8472 توسط کمیته SFP منتشر شده است تعریف و عمل می‌کند. مشخصه SFP-8472 محدوده‌های اندازه‌گیری، نمایش مقادیر و تمام جزئیات پیاده سازی را که برای سخت افزار و نرم‌ افزار هر دو ترنسیور و پلتفرم میزبان نیاز است، تعریف می‌نماید. این عمل به منظور اطمینان از سازگاری بین پلتفرم‌های دستگاه‌های مختلف و تولیدکنندگان ترنسیور انجام می‌شود. همچنین مجموعه مشترکی از پارامترهای OAM (مدیریت عملکرد عملیاتی) و یک زبان مشترک هم می‌تواند توسط صنعت به طور کلی به اشتراک گذاشته شود. در جدول زیر 5 پارامتری که در مشخصه SFP-8472 ذکر شده را مشاهده می‌کنید. هر کدام از پارامترهای موجود در جدول دارای یک معادله کالیبراسیون مستقل هستند.

محل خطا (fault location) با DDM/DOM 

DOM امکان بررسی کامل پارامترهای حیاتی مختلف در شبکه های فیبر نوری را فراهم می کند. با نگاهی به نوسانات دما، سطوح توان فرستنده و گیرنده، تغییرات ولتاژ و مصرف جریان، DOM ارزیابی کاملی از سلامت شبکه را میسر می‌سازد. این تجزیه و تحلیل چند وجهی نقشی اساسی در تشخیص سریع ناهنجاری‌ها، مانند کاهش کیفیت سیگنال یا نقص عملکرد تجهیزات ایفا می‌کند. همچنین امکان عیب‌یابی و مداخله به موقع را فراهم می‌کند. به‌خصوص در زیرساخت‌های گسترده فیبر نوری، جایی که امکان خطاها افزایش می‌یابد، DOM  به‌عنوان یک ابزار ضروری برای حفظ یکپارچگی عملیاتی و به حداقل رساندن زمان خرابی عمل می‌کند.

پیش بینی خطا (Fault Prediction) با DDM/DOM

Digital Optical Monitoring با نظارت مداوم بر پارامترهای عملیاتی حیاتی مانند جریان بایاس لیزر، نقش مهمی در مشکلات احتمالی شبکه‌های فیبر نوری ایفا می‌کند. با تجزیه و تحلیل این پارامترها در DOM قابلیت real-time می‌تواند خرابی‌های احتمالی را پیش‌بینی کند. این رویکرد پیشگیرانه، به اپراتورها این امکان را می‌دهد تا ماژول‌های فیبر نوری را قبل از رسیدن به وضعیت بحرانی با ماژول‌های جدید جایگزین کنند، در این صورت از کاهش قابل توجه عملکرد جلوگیری به عمل آمده و قابلیت اطمینان شبکه تضمین می‌شود.

ویژگی‌های DDM/DOM

• نظارت DOM :real-time امکان نظارت مستمر در real-time پارامترهایی مانند دما، ولتاژ، جریان و توان نوری را فراهم می‌کند. این امر سبب شده تا اپراتورها هرگونه انحراف را به سرعت شناسایی و رفع کنند، و عملکرد بهینه را تضمین نمایند.
• تشخیص و پیشگیری از خطا: با نظارت دقیق پارامترها، DOM می‌تواند خطاها یا انحرافات احتمالی را از شرایط استاندارد تشخیص دهد. این رویکرد پیشگیرانه امکان مداخله زود هنگام و نگهداری پیشگیرانه را فراهم می‌کند و خطر خرابی سیستم و زمان خاموشی را کاهش می‌دهد.
• عیب‌یابی پیشرفته: DOM با ارائه پارامترهای دقیق، اطلاعات لازم را به مدیران در جهت عیب‌یابی موثر می‌دهد. با استفاده از این قابلیت فرآیند حل مشکلات ساده‌تر می‌شود و در صورت بروز مشکلات، خرابی شبکه  به حداقل می‌رسد.
• عملکرد بهینه شبکه: فناوری DOM به اپراتورها این امکان را می‌دهد تا اطمینان حاصل کنند که ماژول‌های فیبر نوری در آستانه‌ی مشخص عمل می‌کنند.  با حفظ عملکرد بهینه، DOM به بهبود عملکرد شبکه کمک می‌کند.
• مانیتورینگ از راه دور: DOM امکان مانیتورینگ از راه دور بر پارامترهای ماژول‌های فیبر نوری را فراهم می‌کند و مدیران را قادر می‌سازد تا زیرساخت‌های شبکه را از یک مکان متمرکز مدیریت و نگهداری کنند.

فناوری DOM در اکثر ماژول‌های فیبر نوری مانند SFP+ ،SFP و XFP ارائه می‌شود. با رشد سریع Data Center تمرکز بیشتری بر بهبود کارایی و عملکرد شبکه وجود دارد که منجر به ادغام قابلیت‌های مانیتورینگ پیشرفته مانند DOM شده است. طراحی و تولید ترنسیورهای فیبر نوری 800G نشان‌دهنده گرایش به سمت سرعت‌های بالاتر انتقال داده است که نیازمند نظارت و ویژگی‌های تشخیصی پیشرفته می‌باشد. مشاهده اطلاعات DDM از طریق فناوری SNMP امکان پذیر است، این فناوری مورد استفاده بر نظارت شبکه می‌باشد.

مقایسه DDM و DOM در ماژول‌های فیبر نوری

DDM (Digital Diagnostic Monitoring) و DOM (Digital Optical Monitoring) هر دو فناوری‌هایی هستند که در ماژول‌های SFP (Small Form-factor Pluggable) برای پایش و گزارش بلادرنگ پارامترهای مختلف مرتبط با لینک فیبرنوری استفاده می‌شوند. در حالی که آنها اهداف مشابهی را دنبال می‌کنند، تفاوت‌هایی بین این دو وجود دارد.

DDM که با نام DDMI  نیز شناخته می‌شود، یک ویژگی استاندارد است که امکان نظارت بر پارامترهایی مانند دما، ولتاژ، جریان بایاس لیزر و سطوح توان نوری را فراهم می‌کند. این اطلاعات در مورد سلامت و عملکرد ماژول SFP ارائه می‌شوند و به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا به طور فعال هرگونه مشکل بالقوه را شناسایی و به آن رسیدگی کنند. DDM توسط انواع مختلف ماژول SFP از جمله SFP+ ،SFP و QSFP پشتیبانی می‌شود.

از طرف دیگر، DOM یک فناوری مشابه است اما مختص ماژول‌های SFP و +SFP است. این تکنولوژی قابلیت‌های نظارتی اضافی را در مقایسه با DDM فراهم می‌کند، از جمله پارامترهایی مانند توان نوری دریافتی، توان نوری انتقال و طول لینک فیبرنوری. DOM یک افزونه DDM است و توسط همه ماژول‌های SFP پشتیبانی نمی‌شود. اطلاعات دقیق‌تری در مورد لینک نوری ارائه می‌دهد و می‌تواند در عیب‌یابی و بهینه سازی عملکرد شبکه مفید باشد.

توجه به این نکته مهم است که پشتیبانی از DDM یا DOM به ماژول SFP خاص و تجهیزات شبکه‌ای که با آن استفاده می‌شود بستگی دارد. برخی از ماژول‌ها ممکن است هر دو DDM و DOM را پشتیبانی کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است فقط از یک یا هیچ کدام پشتیبانی کنند. علاوه بر این، آخرین پیشرفت‌ها در فناوری فرستنده گیرنده نوری ممکن است ویژگی‌ها و قابلیت‌های نظارتی پیشرفته‌تری را فراهم می‌کنند.

مشاهده اطلاعات DDM از طریق SNMP

همانطور که می‌دانید اطلاعات و داده‌های DDM از طریق (Simple Network Management Protocol) SNMP مشاهده می‌شوند. SNMP فناوری مورد استفاده بر نظارت شبکه می‌باشد و شامل مولفه‌های زیر می‌باشد:

• SNMP Manager

SNMP Manager که به NMS مشهور هستند مخفف عبارت Network Management System می‌باشند. NMS وظیفه برقراری ارتباط، همچنین تبادل اطلاعات با SNMP Agentهای فعال در تجهیزات شبکه را بر عهده دارد. به بیان دیگر، یک SNMP Manager سیستمی است که بر روی آن یک نرم افزار Monitoring شبکه نصب شده و وظیفه مانیتور کردن شبکه‌ها را بر عهده دارد. 

• Managed Devices

تمام دستگاه‌های شبکه که بر روی آن‌ها SNMP Agent فعال شده باشند Managed Device می‌گویند؛ مانند Router ,Switch ,Server و Firewall.

• SNMP Agent

SNMP Agent برنامه‌ای است که بر روی تجهیزات شبکه قرار می‌گیرد تا بتواند ویژگی‌های SNMP را اضافه نماید. مهمترین وظیفه آن پاسخ به درخواست‌های ارسال شده از سوی SNMP Manager می‌باشد. زمانی که SNMP Agent بر روی یک دستگاه فعال شود، شروع به ثبت اطلاعات دستگاه می‌کند و آن‌ها را در دسترس NMSها قرار می‌دهد.

• MIB

مجموعه اطلاعاتی که به صورت سلسله مراتب سازماندهی می‌شوند را MIB (Management Information Base) می‌گویند. اطلاعات مختلف توسط پروتکل‌هایی مانند SNMP (Simple Network Management Protocol) قابل دستیابی می‌باشند.

به طور خلاصه قابلیت DDM در ماژول‌های فیبر نوری به شما امکان مانیتورینگ و گزارش‌دهی از پارامترهای کلیدی مرتبط با عملکرد ماژول را می‌دهد. این قابلیت، اطلاعات مفیدی را برای مدیران شبکه فراهم می‌کند تا بهترین روش‌های رفع اشکال و نگهداری شبکه را تعیین کنند. همچنین، قابلیت DDM می‌تواند با ارائه اطلاعات قابل قبولی درباره عملکرد لینک و تجهیزات مورد استفاده، در بهینه‌سازی شبکه کمک کند.