RFCE019: Glasfaser I

Update am 18. 05.: Audio wurde gefixt

Das Thema Glasfaser hat Clemens mitgebracht, da Material und Hardware preislich mittlerweile für den Heimgebrauch oder für den Hackspace echt erschwinglich sind.

Neben konkreten Bezugsquellen, reden wir auch mal über Hardwarepreise. Wenn man dann noch auf Kabelfarbe, Steckertyp und Farbcodierung achtet, klappt das auch mit dem Lichtwellenleiter.

 

Shownotes

Erwähnungen im Chaos-Umfeld:

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23 Gedanken zu „RFCE019: Glasfaser I

  1. Danke für die sehr informative Episode. Freue mich schon auf Teil 2…

    Der Kommentar mit den DSL-SFP-Modulen ist besonders wertvoll, auch wenn er etwas am Thema vorbei ist und es auch noch keine Supervectoring-fähige (35b) DSL-SFP-Module gibt.

  2. Das Problem “mit WLAN kann man ne Gigabit-Anbindung nicht auslasten” sollte mit IEEE 802.11ad und demnächst IEEE 802.11ay ja zumindest technisch ein gelöstes Problem sein – jetzt müssen sich die Leute nur noch die passende Hardware zulegen.

    • Ich habe gerade den ersten Fall das ein Accesspoint mit Dual-AC 5GHz seinen Gigabit-Port voll auslastet. Im Normalbetrieb ist das sicherlich vollkommen unrealistisch aber beim gleichzeitigen Betanken von mehr als 20 iPads auf diesem AP mit einem Cachingserver im Netz fahre ich die 1Gbit über längere Zeit an die Wand.

  3. Hallo, ich nochmal. Singlemode sollte nach nochmaligen Nachdenken die längeren Wellenlängen haben; im Vergleich zu den “mit bloßem Auge/Papier/Murmel” sichtbaren Licht in der Monomode. Vorhin hatte ich von kürzerer Wellenlänge geschrieben. War wohl falsch.

  4. Vielen Dank für diese sehr lehrreiche Folge. Als Neuling im LWL-Bereich habe vor wenigen Wochen unser RZ erweitert und mir ist genau der Fehler passiert vor dem Clemens warnt – Single Mode Kabel mit Multimode SFP+ Modulen. Zwar gehen die Lampen an aber das war es dann auch schon – CRC Fehler und Interface Aussetzer machen eine Nutzung unmöglich. Jetzt weiß ich wenigstens warum :-)

    Freue mich auf Folge 2 !!!

  5. Grün, Blau, … wenn da Luft dazwischen ist, dann hat das eine andere Impedanz (=Wellenwiderstand) als Glas. Man hat also einen Impedanzsprung in der Übertragungsstrecke und dort wird dann Leistung zum Sender zurückgeflektiert.

    Das ist auch bei der Elektrik so weshalb man Leitungen immer schön passend terminieren sollte und das ist sogar in der Mechanik so. Wenn man z. B. laut schreien möchte, dann hält man die Hände wie einen Trichter vor den Mund. Dadurch erzeugt man einen weicheren Impedanzübergang von Mundhöhle zu Aussenraum, es wird also weniger Leistung in den Mund zurückreflektiert.
    Hier erklärt es Shive von den Bell Labs sehr anschaulich:
    https://www.youtube.com/watch?v=DovunOxlY1k

    Sonst: Weitermachen und gerne mehr davon!
    Wer sich generell für HF Technik interessiert, dem empfehle ich TSP: https://www.youtube.com/user/TheSignalPathBlog/videos

  6. Danke für die neue Folge und ich freue mich schon auf die nächste.
    Eine Frage hab ich allerdings… Wenn ich Ethernet über Glasfaser oder über Kupfer vergleiche, gibt es da noch einen Unterschied außer die verwendete Hardware?
    Also im Signal? Mal angenommen es sind beides 10G Netzwerke, hat dann z.B. Glasfaser die niedrigeren Latenzen o.ä.? Oder sind beide Systeme absolut ebenbürtig?

    • Du fragst nach Unterschieden ausserhalb der Hardware, beschränkst den Unterschied aber auf die Hardware?

      Nun, Glas ist resistenter gegen Störungen weil eben durch externe Feldänderungen keine Spannungen ins Glas induziert werden können. Und dann ist es eben schön galvanisch getrennt, man kann das also problemlos zwischen z. B. Häusern mit leicht unterschiedlichem Massepotential verwenden. Es schlägt da auch kein Blitz ein und weil eben kein Strom durch das Glas fließt, verursacht es auch keine EMV Probleme.
      Dafür ist es natürlich empflindlicher was Sauberkeit und Biegeradius angeht.

      Von der Latenz her sollte es vor und hinter dem Kabel egal sein. Die Elektronik in einem SFP ist recht einfach, und sollte da nur minimale Latenz hinzufügen.
      Aber es gibt natürlich einen Laufzeitunterschied zwischen Kupfer und Glas. Glas hat einen Brechungsindex von 1,45 … 2,1. Das bedeutet, dass sich das Licht im Glas um diesen Faktor langsamer ausbreitet. (0,68c … 0.47c) Und das auch nur, wenn es in direkter (geometrisch) kürzester Linie von einem Ende zum anderen Ende gelangen würde. Da es aber quasi im Zickzack immer zwischen den Wänden hin und her reflektiert wird, ist der Weg des Lichts im Kabel länger als die Kabellänge.

      Wie ist das bei Kupfer?
      Im Kupfer liegt die Ausbreitungsgeschwindigkeit bei 0,9c … 0,7c. Das ist hier schön erklärt:
      https://www.mikrocontroller.net/topic/377603#4287423
      Damit ist die Ausbreitung bei Kupfer im schlechtesten Fall immer noch minimal schneller wie im Glas.

      Man kann das auch rechnen, z. B. für 40 km.
      Kupfer schlechteste: 0,19 ms
      Kupfer beste: 0,148 ms
      Glase schlechteste: 0,28 ms
      Glas beste: 0,196 ms

      Der Unterschied ist also bei solchen Entfernungen eher gering im Vergleich zu den anderen Latenzen wie Switching und Routing. Aber wenn das Signal einmal über den Atlantik soll, dann macht das schon ein paar wenige ms Unterschied. Trotzdem will man da aber kein Kupfer verlegen.

    • In der Praxis hat Kupfer eine minimalst geringere Latenz, allerdings reden wir da wirklich nur von 1-3 Nanosekunden, als wirklich “nichts”:
      https://www.arista.com/assets/data/pdf/Copper-Faster-Than-Fiber-Brief.pdf

      Erklärung zu der Tabelle im PDF: “DAC” steht für “Direct Attached Cable” – das sind Kupferkabel, die an beiden einen nen SFP-Stecker dranhaben. “MMF” ist “Multi Mode Fiber”, “SMF” steht für “Single Mode Fiber”.

      Der einzige Anwendungsfall, wo das möglicherweise nen Unterschied machen könnte, ist High Frequency Trading – aber selbst dort würde ich bezweifeln, dass Latenzen im niedrigen einstelligen Nanosekundenbereich für ne abgegebene Kauforder wirklich irgend einen Unterschied machen (außer halt “versetzt Menschen beim Lesen von Blog-Artikeln in ungläubiges Staunen”).

  7. Danke für die Fortsetzung dieses tollen Podcasts!
    Die Analogie der Spiegelnden Wasseroberfläche ist leider nicht so ganz richtig. Totalreflexion kann nur an einer Grenzfläche beim Übergang von einem optisch dichten hin zu einem optisch dünnen Medium auftreten. Andersrum ist die Bedingung für den Grenzwinkel der Totalreflexion nicht erfüllbar.
    Bei dem Vergleich mit einer Wasseroberfläche kann daher nur Licht totalreflektiert werden, dass sich unter Wasser befindet.

    Ich freue mich schon auf die zweite Folge!

  8. Vielen Dank für die neue Folge.

    Ein paar der “bösen” Setups habe ich auch schon verbrochen, als ich noch weniger Ahnung hatte. Für einen ehemaligen Arbeitgeber habe ich mal das Netzwerk aufgeräumt und teilweise neu verkabelt.
    Da habe ich dann auch ne neue Singlemode-Faser gezogen, aber dann mit Multimode SFP bespielt. Hat funktioniert, war aber auch nur Gigabit und kurze Strecke. Das Glas war primär da, weil das vorherige Kupferkabel Probleme mit induzierten Spannungen hatte.

  9. Mal wieder ein sehr interessanter Podcast von Euch, vielen Dank dafür!

    Aber grausiges Vadern von Anna-Lena… Mit den richtigen Kopfhörern denkt man, Clemens stünde neben einer Autobahn :-/

    • Vielen Dank euren Podcast und die neue Folge.
      Bei IR-Fernbedienungen für TV o.ä. lässt sich ja die Funktion der IR-LED z.b. über eine Smartphonekamera optisch prüfen.
      Wäre dies theoretisch auch eine Möglichkeit für die Visualisierung der kürzeren Wellenlängen im Singlemodebereich oder besteht hier die Möglichkeit dass die Kamera einen Schaden nimmt?

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