Ce qu’ils sont, où ils se situent et comment les surveiller en toute sécurité

Alors que les centres de données passent de 40 G et 100 G à 400 G, de nombreux opérateurs souhaitent réutiliser leur infrastructure de fibre multimode duplex existante plutôt que de la remplacer par un câblage parallèle MPO/MTP. C’est là que le BiDi, ou optique multimodale bidirectionnelle, devient important.

Deux termes qui apparaissent souvent dans ce contexte sont 100GBASE-SR-BiDi et 100GBASE-SR1.2‘.

Ils sonnent de la même manière, et les deux sont utilisés pour la transmission 100 G à courte portée sur fibre multimode duplex, mais ce n’est pas la même chose. Explorons leurs différences.

Qu’est-ce que 100 GBASE-SR-BiDi ?

100 GBASE-SR-BiDi, souvent aussi vu comme 100 GBASE-SRBD, fait généralement référence à la génération antérieure d’optiques bidirectionnelles à courte portée 100 G. Un exemple courant est la famille d’émetteurs-récepteurs BiDi 40 G/100 G à double débit utilisée pour mettre à niveau les liaisons fibre multimode LC duplex existantes.

Le principal avantage est simple : les opérateurs peuvent passer à 100 G sans remplacer le câblage LC à deux fibres existant. Au lieu d’utiliser des fibres séparées pour transmettre et recevoir de la manière traditionnelle, les optiques BiDi utilisent différentes longueurs d’onde dans des directions opposées sur la même paire de fibres. Cela permet une communication full-duplex sur la même fibre multimode duplex qui pouvait auparavant prendre en charge 10 G ou 40 G.

Schéma de communication full-duplex sur une seule fibre utilisant deux longueurs d’onde différentes.

Ces optiques sont particulièrement utiles dans les centres de données de friches industrielles où tirer de nouvelles fibres est coûteux, perturbateur ou physiquement difficile. Ils sont couramment utilisés pour les liaisons de commutation vers commutation, de colonne vertébrale et d’agrégation à courte portée au sein d’un centre de données.

Cependant, 100 GBASE-SR-BiDi doit être traité comme une famille d’optiques spécifique plutôt que comme une norme universelle générique. La compatibilité dépend du type exact de l’émetteur-récepteur, de la prise en charge du fournisseur, du plan de longueur d’onde et de la plate-forme de commutation.

Qu’est-ce que 100 GBASE-SR1.2 ?

100 GBASE-SR1.2 est un type plus récent d’optique multimode bidirectionnelle 100 G. Comme SR-BiDi, il utilise une fibre multimode LC duplex et permet une transmission 100 G sur deux brins de fibre. La principale différence réside dans son rôle dans la migration de 100 G à 400 G.

100 GBASE-SR1.2 est conçu pour s’aligner sur les architectures 400 GBASE-SR4.2. En termes pratiques, cela signifie qu’il peut être utilisé dans des environnements où un port SR4.2 de 400 G est divisé en quatre liaisons SR1.2 de 100 G. Cela le rend idéal pour les nouveaux déploiements 100 G où la migration 400 G est déjà sur la feuille de route.

Dans la plupart des cas, les optiques SR1.2 BiDi ne sont pas interopérables avec les optiques SRBD antérieures. Les deux extrémités du lien doivent utiliser des émetteurs-récepteurs compatibles.

Schéma d’un câble de dérivation de 400 GBASE-SR4.2 en quatre fois 100 GBASE-SR1.2 liaisons.

Différences clés

Les différences pratiques peuvent être résumées comme suit

Caractéristique	100GBASE-SR-BiDi/SRBD	100GBASE-SR1.2
Cas d’utilisation typique	Mettez à niveau les liens MMF duplex 40 G/100 G existants	Nouveaux déploiements 100 G avec migration en petits groupes de 400 G
Type de fibre	Fibre multimode duplex	Fibre multimode duplex
Connecteur	LC duplex	LC duplex
Soutien de vitesse	Souvent 40 G/100 G à double débit, selon optique	100G
Migration 400G	Non destiné à la cassure 400 G SR4.2	Conçu pour s’aligner sur la cassure 400 G SR4.2
Interopérabilité	Doit correspondre à la même famille d’optiques SRBD	Doit correspondre aux optiques compatibles SR1.2/SR4.2
Complexité de surveillance	Nécessite une surveillance compatible BiDi	Nécessite une surveillance compatible BiDi

L’erreur la plus courante est de supposer que toute optique BiDi 100 G fonctionnera avec n’importe quelle autre optique BiDi 100 G. Ce n’est pas le cas. Le plan de longueur d’onde, la modulation, la structure de voie et le fournisseur/plateforme prennent en charge tout ce qui compte.

Quand utiliser

SR-BiDi /SRBD consiste souvent à préserver les infrastructures existantes.

Utilisez 100 GBASE-SR-BiDi ou SRBD lors de la mise à niveau d’un environnement de fibre multimode duplex existant à 100 G tout en préservant l’usine de fibre installée. Ceci est particulièrement pertinent lorsque le réseau contient déjà des optiques SRBD 40 G/100 G et que les plates-formes de commutation les prennent officiellement en charge.

SR1.2 BiDi est principalement un déploiement d’environ 100 G, avec un alignement futur à 400 G.

Utilisez 100 GBASE-SR1.2 BiDi lors de la construction ou du rafraîchissement d’un réseau de centre de données qui a besoin de 100 G maintenant mais qui devrait prendre en charge 400 G plus tard. SR1.2 fournit un chemin de migration plus propre vers les conceptions de cassures 400 G SR4.2, où un seul port 400 G peut se connecter à plusieurs liaisons 100 G.

Pourquoi la surveillance des liens BiDi est différente

La surveillance d’une liaison optique duplex normale est relativement simple. Une fibre transporte le trafic dans une direction et la seconde fibre transporte le trafic dans la direction opposée. Un TAP optique passif peut diviser la lumière de chaque fibre et fournir une copie de chaque direction à un outil de surveillance.

Les liens BiDi sont différents. Dans un système BiDi, chaque fibre peut transporter du trafic dans les deux sens en utilisant des longueurs d’onde différentes. Cela signifie que le sens de circulation n’est pas séparé simplement par une fibre physique. Il est séparé par la longueur d’onde. En conséquence, un TAP multimode duplex passif standard ne séparera pas correctement le trafic bidirectionnel, ce qui entraînera une visibilité de surveillance incomplète ou dégradée.

Pour la visibilité des paquets, la détection des intrusions, la détection et la réponse du réseau, l’interception légale, l’analyse des performances ou la capture médico-légale, l’infrastructure de surveillance doit être conçue spécifiquement pour les liaisons BiDi.

Profitap MOD-TAP avec 16 modules F1B-MOD BiDi Fiber TAP.

Un BiDi TAP dédié, tel que le module modulaire BiDi TAP F1 B-MOD de Profitap ou les TAP BiDi F1 R-BD et F3 R-BD, peut être utilisé à cet effet. Ces TAP sont conçus pour les environnements de surveillance bidirectionnels 40/100 G et peuvent prendre en charge à la fois les déploiements 100 GBASE-SR-BiDi et 100 GBASE-SR1.2 lorsqu’ils sont adaptés au type de fibre, au rapport de division, au plan de longueur d’onde et au budget optique corrects.

Connectivité du port interne du module Profitap F1B-MOD BiDi TAP.

L’utilisation d’un TAP dédié fournit un point de visibilité de couche physique sécurisé, sans perte et entièrement passif, garantissant une intégrité totale des données. En revanche, les ports SPAN sont des fonctionnalités dépendantes des commutateurs qui manquent souvent de la précision et de la fiabilité nécessaires pour des scénarios exigeants de cybersécurité et d’analyse de paquets à grande vitesse.

Options de surveillance

Il y a deux grands types de surveillance à considérer.

1. Lier le suivi de la santé

La première couche est la surveillance de l’état de l’émetteur-récepteur et de l’interface. Cela se fait via le commutateur, le routeur ou le système d’exploitation réseau à l’aide de la télémétrie DOM/DDM et des compteurs d’interface.

Les valeurs importantes comprennent :

Transmettre la puissance optique
Recevoir une puissance optique
Température du module
Tension du module
Courant de polarisation laser
Volets de liaison
Erreurs CRC ou FCS
Erreurs de symboles
Mots de code corrigés FEC
Mots de code non corrigés FEC
BER pré-FEC, le cas échéant

Pour les liaisons 100 G, les compteurs FEC sont particulièrement importants. Un lien peut rester opérationnel pendant que le taux d’erreur augmente. L’augmentation du nombre de FEC corrigées peut être un signe d’alerte précoce de connecteurs sales, d’optiques marginales, de pertes excessives, de dégradation des fibres ou de composants incompatibles.

2. Surveillance au niveau des paquets

La deuxième couche est la visibilité des paquets. Ceci est nécessaire lorsque les outils doivent inspecter le trafic réseau réel.

Pour les réseaux BiDi, la surveillance des paquets ne doit pas être traitée comme un simple exercice de fractionnement des fibres. La solution de surveillance doit comprendre le comportement optique de la liaison. Selon l’architecture, cela peut nécessiter

TAPs en fibre BiDi
Courtiers en paquets réseau
Émetteurs-récepteurs de surveillance RX uniquement spécialement conçus

Un TAP tel que le F1 B-MOD ou le F1 R-B-D/F3 R-B-D de Profitap fournit un point de surveillance spécialement conçu pour les liens BiDi. Il transmet une copie du trafic aux outils de surveillance tout en gardant le lien de production indépendant de l’infrastructure de surveillance.

Les ports SPAN ou miroir peuvent être utiles pour le dépannage de base, mais ils ne constituent pas un bon substitut à une architecture de surveillance appropriée basée sur TAP. Le trafic SPAN peut être supprimé en cas de congestion, ne peut pas préserver la synchronisation avec précision, peut être affecté par la configuration du commutateur et n’expose pas les problèmes de couche physique aussi efficacement que la surveillance optique directe.

Pour les réseaux BiDi à haut débit, un TAP dédié est l’option privilégiée car il offre une visibilité des paquets plus fiable, continue et indépendante.

La nécessité d’émetteurs-récepteurs uniquement RX dans les réseaux de surveillance

Pour les applications de surveillance, il existe une exigence de sécurité critique qui est parfois négligée : l’interface de surveillance doit être physiquement incapable de transmettre le trafic vers le réseau de production.

C’est là que les émetteurs-récepteurs uniquement RX deviennent importants. Dans une architecture de surveillance, le but est d’observer le trafic, pas de participer au réseau. Tout appareil connecté à une liaison de production à des fins de surveillance ne doit pas être capable d’injecter des paquets, d’envoyer du trafic dans le plan de contrôle, de répondre aux trames ou de transmettre accidentellement lors du démarrage.

Un émetteur-récepteur standard, même s’il est configuré comme “ne reçoit que” dans le logiciel, peut toujours avoir un chemin de transmission actif.

Par example, des signaux TX pourraient se produire pendant :

Démarrage de l’appareil
Initialisation d’interface
Chargement du micrologiciel
Réinitialisation du pilote
Mauvaise configuration
Négociation de liens
Récupération de défaut
Mise à niveau logicielle
Erreur humaine
Équipement de surveillance compromis

Dans les environnements sensibles, même une brève transmission involontaire vers le réseau de production est inacceptable. Tout risque potentiel de perturbation de la liaison en direct, de déclenchement d’alertes de sécurité, d’interférence avec le comportement normal du réseau ou de permettre une injection délibérée de trafic doit être évité.

Pour cette raison, les ports de surveillance doivent utiliser des émetteurs-récepteurs uniquement RX avec les composants matériels TX entièrement désactivés, tels que ceux de Profitap Émetteurs-récepteurs BiDi uniquement RX‘. Ceux-ci sont conçus pour la capture du trafic unidirectionnel, la fonction de transmission étant désactivée au niveau matériel plutôt que simplement bloquée par la configuration logicielle.

Émetteurs-récepteurs Profitap RX uniquement

Les émetteurs-récepteurs RX uniquement Profitap sont utilisés pour surveiller les infrastructures dans des environnements tels que :

Réseaux financiers
Réseaux gouvernementaux
Environnements de défense et de renseignement
Infrastructure critique
Noyaux télécoms
Interconnexions des centres de données
Environnements cloud et colocation
Centres d’opérations de sécurité
Systèmes d’interception légaux
Déploiements de capture de paquets haute assurance

Dans ces environnements, il faut faire confiance au réseau de surveillance non seulement pour capturer le trafic avec précision, mais aussi pour éviter de devenir un point d’injection.

PT-40G-SR-BD-RX

PT-40G-SR-BD-RX est un émetteur-récepteur de réception uniquement QSFP+ conçu pour les environnements où la surveillance 40 G est encore largement déployée.

PT-100G-SR-BD-RX

PT-100G-SR-BD-RX étend le concept RX uniquement aux déploiements modernes de surveillance 100 G utilisant les interfaces QSFP28.

PT-100G-SR1.2-BD-RX

PT-100G-SR1.2-BD-RX fournit la prise en charge des nouvelles normes 100 G SR1.2 et 400 G SR4.2.

Recommandations pour la surveillance de 100 G BiDi

Confirmez la famille d’optiques exacte en cours d’utilisation. SRBD et SR1.2 ne doivent pas être mélangés à moins que l’interopérabilité ne soit explicitement prise en charge.
Valider le budget optique. Les liaisons BiDi multimodes à courte portée ont souvent une marge de perte limitée. L’ajout de séparateurs passifs, de correctifs supplémentaires ou d’optiques inappropriées peut pousser le lien en dehors des spécifications. Lisez notre article sur le budget optique et les rapports de division dans la fibre ici: https://insights.profitap.com/optical-budget-split-ratios-in-fiber-network-monitoring
Utilisez l’infrastructure TAP compatible BiDi. Pour ces liaisons, un TAP tel que le F1 B-MOD ou le F1 R-B-D/F3 R-B-D de Profitap peut être utilisé pour surveiller à la fois les environnements 100 GBASE-SR-BiDi et 100 GBASE-SR1.2, à condition que le TAP soit correctement sélectionné pour le type de liaison, la plage de longueurs d’onde, le type de fibre et le rapport de division requis.
Utilisez des émetteurs-récepteurs de surveillance uniquement RX partout où l’équipement de surveillance se connecte aux voies de circulation capturées. Profitap Émetteurs-récepteurs BiDi uniquement RX sont conçus spécifiquement pour ce type de cas d’utilisation de visibilité passive, avec TX désactivé dans le matériel pour empêcher l’injection accidentelle ou malveillante de signal.
Évitez de vous fier à SPAN pour une surveillance critique de 100 G. SPAN peut être acceptable pour le dépannage ad hoc, mais la visibilité basée sur TAP est la meilleure architecture pour la surveillance continue.
Surveillez les indicateurs de couche physique et de couche paquet. La puissance optique et les compteurs FEC vous indiquent si le lien est sain ; la capture de paquets vous indique ce que fait le réseau.

Conclusion

100 GBASE-SR-BiDi et 100 GBASE-SR1.2 BiDi résolvent un problème important : fournir 100 G sur fibre multimode duplex. Cependant, ils répondent à des objectifs de conception différents.

Quelle est la différence entre 100 GBASE-SR-BiDi et 100GBASE-SR1.2 BiDi ?
100 GBASE-SR-BiDi, ou SRBD, est souvent utilisé pour préserver le câblage multimode duplex existant et pour prendre en charge les mises à niveau pratiques d’environnements antérieurs à courte portée.

100 GBASE-SR1.2 BiDi est mieux aligné avec les architectures plus récentes et les futures conceptions de cassure 400 G SR4.2.

Pour la surveillance du réseau, le principal point à retenir est que les liaisons BiDi nécessitent des solutions de visibilité compatibles BiDi. La conception optique est différente, la directionnalité est basée sur la longueur d’onde et les hypothèses standard de surveillance passive peuvent ne pas s’appliquer.

Un BiDi TAP dédié, tel que le F1 B-MOD, le F1 R-BD ou le F3 R-BD de Profitap, est mieux adapté que le SPAN pour une visibilité fiable au niveau des paquets. Il fournit un point de surveillance de couche physique indépendant de la configuration du commutateur et moins exposé à la perte de paquets liée à la congestion que le trafic en miroir.

Tout aussi important, les infrastructures de surveillance doivent être sûres. Dans les environnements à haute assurance, les appareils de surveillance doivent utiliser des émetteurs-récepteurs uniquement RX avec TX désactivé dans le matériel, comme celui de Profitap Émetteurs-récepteurs BiDi uniquement RX‘. Cela empêche l’injection accidentelle ou malveillante de trafic et garantit que la surveillance reste véritablement passive.

100 GBASE-SR-BiDi contre 100GBASE-SR1.2