Come scegliere il giusto Split Ratio quando si inserisce un TAP in un collegamento di rete.

Articolo Tradotto dal Blog di cPacket a cura di Alessandro Lucchese

Un metodo comune per monitorare in modo efficiente le reti consiste nell'utilizzare i Network TAPs. Sono dispositivi completamente passivi inseriti direttamente nel percorso tra i dispositivi di rete (switch, router, ecc.) che copiano una parte del segnale alla velocità di rete per mandarla ai dispositivi di analisi. Un TAP (Test Access Point), rispetto ad uno SPAN, fornisce una precisione migliore, specialmente in condizioni di traffico da moderato a intenso. Un TAP è essenzialmente uno splitter ottico che divide il segnale proveniente da entrambi i flussi di dati di invio e ricezione contemporaneamente su canali dedicati per garantire che tutti i pacchetti arrivino al dispositivo di monitoraggio o al packet broker in tempo reale senza perdita di pacchetti.

Nella figura sopra, il dispositivo di rete A invia e riceve dati dal dispositivo di rete B. Il TAP che si trova tra questi due dispositivi riceve il 30% della luce totale per ciascuna direzione.

Che cos'è lo Split Ratio?

Lo Split Ratio è la quantità di luce che viene reindirizzata dalla rete alle porte del monitor rispetto alla quantità totale. La quantità è espressa come il rapporto tra la percentuale di energia che va alla rete e la percentuale che va allo strumento. Ad esempio, se uno Split Ratio è di 50/50, significa che il 50% va alla rete e il 50% a strumento. È importante notare che la percentuale lato rete è sempre più alta così che abbia maggiore potenza rispetto al lato monitoraggio, per preservare il più possibile il percorso di rete. Questo valore può essere un buon indicatore di circa quanta energia verrà trasmessa alle porte di monitoraggio e alla rete rispetto alla potenza in entrata.Tuttavia, bisogna notare che le connessioni delle fibre e le altre dispersioni che si verificano all'interno del TAP potrebbero causare ulteriori perdite di energia che vanno considerate durante il dimensionamento della rete. 

Quando si sceglie lo Split Ratio, è importante considerare la potenza trasmessa e la potenza minima richiesta sul lato ricevente che può ricostruire le informazioni trasmesse solo se riceve sufficiente energia. Altra caratteristica importante è la sensibilità del ricevitore che indica la soglia minima del segnale di ingresso prima che il rapporto bit-errore (BER) superi il numero specificato. In altre parole, è un indicatore di quanto sia buono un ricevitore quando ci sono bassi livelli di potenza ottica incidente: più il ricevitore è sensibile, maggiore è l'attenuazione che può sopportare.

Dimensionamento del budget per la perdita di energia

Il budget di collegamento tiene conto di tutti i guadagni e le perdite, dall'uscita del trasmettitore all'ingresso del ricevitore. Essi includono: guadagni da tutti gli amplificatori ottici, perdita di propagazione dovuta al supporto fisico, perdita di inserzione dovuta ai connettori e perdita attraverso qualsiasi attenuatore ottico e/o splitter ottici. Pertanto, è necessario considerare l'impatto di: distanza di collegamento, tipologia di fibra ottica, potenza di lancio e numero di interconnessioni. La potenza ottica viene calcolata in decibel (dB), dove X (dB) = 10 Log X (qualsiasi rapporto tra i valori diventa una differenza in dB e la moltiplicazione diventa una somma).

Se si conoscono la perdita al connettore, la perdita di propagazione (dovuta alla fibra e proporzionale alla lunghezza del cavo) e la perdita di inserimento (che è la somma della perdita dovuta allo splitter, dispersione e connettori all'interno del TAP), tutto ciò che bisogna fare per calcolare lo Split Ratio è sottrarre ogni contributo dalla potenza trasmessa iniziale e il valore risultante deve essere maggiore della sensibilità del ricevitore.

La figura sotto mostra un percorso di luce attraverso il cablaggio e il TAP

Quale è lo Split Ratio giusto per la mia rete?

Come accennato in precedenza, per determinare lo Split Ratio corretto, è necessario calcolare un budget di perdita (potenza). Scegliere il giusto Split Ratio può sembrare complicato, ma in realtà è relativamente facile. E’ importante distinguere tra ricevitori ottici Single Mode (SM) e ricevitori Multi-Mode (MM). I ricevitori ottici SM hanno una sensibilità maggiore, quindi possono tollerare una maggiore attenuazione. Tuttavia bisogna prestare molta attenzione alla lunghezza del cavo tra i due endpoint. I ricetrasmettitori Multi-Mode (MM) sono meno sensibili e, pertanto, si raccomandano Split Ratio più bassi per evitare troppi errori sul lato del monitoraggio a causa della minore potenza.

Si consiglia una valutazione di un rapporto di suddivisione 70/30 per SM e 50/50 o 60/40 per MM. 50/50, che è il peggiore Split Ratio, in dB, è pari a circa 3dB (-10 * Log0,5 di attenuazione di scissione pura) su entrambi i lati, rispetto ad un Split Ratio 70/30 che è intorno a -10 * Log (0,7) = 1,5dB di attenuazione sul lato rete e -10 * Log (0,3) = 5dB sul lato monitoraggio. Chiaramente, c'è un vantaggio maggiore sul lato rete con un 70/30 contro un 50/50.

E’ un falso mito che 80/20 si una scelta migliore per preservare la rete, ma questo non è sempre vero poiché -10Log (0,8) = 0,9 dB di attenuazione sarà sul lato rete, ma un buon -10 Log (0,2) = 7dB sarà sul lato del monitoraggio. Inoltre, considerando che -12dBm è una normale sensibilità per i transceiver standard, è chiaro che bisogna essere cauti prima di scegliere lo Split Ratio.

In definitiva, la scelta dello Split Ratio dipende dal budget energetico per soddisfare i requisiti di alimentazione di entrambe le estremità (rete e monitoraggio). Una volta che questo è stato determinatosi hanno diverse opzioni tra cui scegliere: tentare di ridurre al minimo il numero di connessioni e/o la lunghezza dei cavi o scegliere ricetrasmettitori più performanti con sensibilità più elevata. 

Qualsiasi sia la scelta che si faccia, vanno tenute presenti le proprie esigenze di rete, la posizione in cui saranno posizionati i TAP, lo Split Ratio desiderato e i requisiti di budget energetico.