Cómo entender la Network TAPs vs Visibilidad SPAN

Cómo entender la Network TAPs: Una guía completa de Neox Networks

Visibilidad de la red es una piedra angular de la infraestructura de TI moderna. NEOX NetworksNos especializamos en brindar soluciones innovadoras Network TAPs locales que garantizan una visibilidad completa en network tráfico sin comprometer el rendimiento ni la seguridad. Esta guía ofrece una explicación detallada de Network TAPs, incluyendo su arquitectura, tipos y ventajas sobre métodos tradicionales de duplicación de puertos.

¿Que es un Network TAP?

A Network TAP (Punto de acceso de prueba) es un dispositivo de hardware que permite el acceso a los datos que fluyen a través de un network enlace. Copia todo network tráfico, enviando flujos idénticos a herramientas de monitoreo y seguridad para análisis. A diferencia de los puertos SPAN (Switched Port Analyzer), grifos Proporcionar un flujo de tráfico continuo e inalterado, garantizando la precisión para fines de diagnóstico, monitoreo y ciberseguridad. Network TAPs operar en la capa física, asegurando una visibilidad completa tanto del tráfico entrante como saliente sin introducir latencia ni pérdida de paquetes. Son esenciales para mantener reliable network ., detectando anomalías y mejorando la seguridad general de los datos.

Network TAP

Diagrama 1: Conexión directa frente a conexión TAP

Tipos de Network TAPs

1. Pasivo Network TAPs

un pasivo Network TAPs No requiere alimentación externa. Utiliza un divisor óptico para dividir las señales luminosas en fibra networks, proporcionando una copia precisa de los datos. Los TAP pasivos se utilizan para conexiones de fibra y garantizan que incluso durante cortes de energía, network El seguimiento continúa sin interrupciones.

TAP activo

Diagrama 3: Ejemplo de puertos NEOX PacketRaven

Network TAP

Diagrama 2: Conexiones de la red a los puertos de monitorización

Tomas de fibra y tomas ópticas

Un TAP de fibra, también conocido como TAP óptico, es un dispositivo pasivo especializado que divide una señal luminosa en dos rutas idénticas. La derivación óptica permite la monitorización en tiempo real de la transmisión de datos sin afectar el tráfico en directo. Neox Networks, ofrecemos TAP de fibra ese apoyo modo singular y fibra multimodo, garantizando una pérdida de inserción mínima y una alta precisión.

Comprensión de los divisores ópticos pasivos Network TAPs

Los divisores ópticos son los componentes principales de los pasivos Network TAPsDividen una única señal óptica en dos caminos separados: uno continúa a través del activo network el enlace, y el otro está dirigido a la puerto de monitoreo para visibilidad. Esta técnica, llamada tapping óptico, permite observación completa de datos sin alterar ni interrumpir tráfico en vivo.

Tipos de divisores ópticos

Hay dos tipos principales de divisores ópticos utilizados en TAP: divisores bicónicos fusionados (FBT) y divisores de película fina (TFS).

1. Divisores cónicos bicónicos fusionados (FBT): Estos se crean calentando y estirando dos fibras ópticas hasta que se fusionan. Una parte de la luz de una fibra se transfiere a la otra. Los divisores FBT son asequibles y eficaces para aplicaciones multimodo de corto alcance y baja velocidad. Debido a que las fibras se fusionan y las ondas evanescentes de las fibras adyacentes se superponen, la energía óptica se acopla o se "fuga" de la fibra de entrada a las fibras adyacentes. La relación de división (p. ej., 50/50, 70/30) se controla con precisión mediante la monitorización de la potencia de salida en tiempo real y la detención del proceso de estiramiento cuando se alcanza la distribución de potencia deseada.

Network TAP

Diagrama 4: Cono bicónico fusionado

Network TAP

Diagrama 5: Divisores de película delgada

2. Divisores de película delgada (TFS): Estos utilizan un revestimiento reflectante en una superficie de vidrio para redirigir parte del haz de luz hacia el puerto del monitor. Proporcionan una distribución de luz uniforme y son los mejores para alta velocidad networks como Enlaces de fibra de 10G, 25G, 40G, 100G y 400GUn TFF se crea depositando múltiples, Capas microscópicas de materiales dieléctricos especializados sobre un sustrato de vidrio. Estas capas alternan entre índices de refracción altos y bajos, creando un recubrimiento óptico altamente específico.

Grifo BiDi 40G especializado

La tecnología de película fina también es una opción ideal para TAP bidireccionales enlaces, como Conexiones Cisco BiDi de 40G, porque permite la reflexión simultánea de múltiples longitudes de onda de luz. Esta capacidad permite separar cada longitud de onda (o lambda) de manera eficiente para una monitorización y un análisis precisos. Cisco BiDi utiliza tecnología avanzada de 40G sobre cableado estándar basado en LC, lo que reduce significativamente los costos y la complejidad típicamente asociados con el despliegue de enlaces de alta velocidad. Este enfoque se ha vuelto cada vez más popular en la actualidad. entornos de centros de datos, particularmente dentro de las arquitecturas leaf-spine de Cisco, donde la escalabilidad y el rendimiento son fundamentales. La Figura 5 ilustra cómo funciona esta innovadora tecnología reflectiva dentro de un entorno altamente especializado. TAP pasivosasegurando visibilidad óptima y network eficiencia.

Diagrama 6: Conexiones de red a puertos de monitorización para BIDI

Relaciones de división y potencia óptica

Los divisores ópticos funcionan en función de relaciones de división, que definen cuánta luz se envía al haz en vivo. network y cuánto llega al monitor. Las proporciones comunes incluyen 70/30, 60/40 y 50/50. Un divisor 70/30 envía el 70 % de la luz al... network y el 30% al herramientas de monitoreo. Neox Networks Generalmente recomienda una relación 50/50 para aplicaciones de alta velocidad, lo que garantiza un monitoreo preciso sin pérdida excesiva de luz.

Cada divisor óptico introduce una pérdida de inserción (en decibelios), que afecta al presupuesto de potencia. Los ingenieros deben calcular la atenuación total para mantener una calidad de señal óptima. Los divisores de alta precisión minimizan esta pérdida, asegurando la fiabilidad incluso en condiciones extremas. condiciones de alto rendimiento de datos.

Tabla de datos de TAP pasivos
TAP pasivos multimodo
Relación de división 50/50 60/40 70/30
Max network de 3.9dB 3.15dB 2.2dB
Pérdida máxima del monitor 3.9dB 5.15dB 6.2dB
TAP pasivos monomodo
Relación de división 50/50 60/40 70/30
Max network de 3.7dB 3.05dB 2.0dB
Pérdida máxima del monitor 3.7dB 4.95dB 6.1dB

Tabla 1: Relaciones de división de fibra multimodo y monomodo

Tipos ópticos

En general, hay dos categorías principales de cable de fibra:
 

        1. Multimodo

        2. Monomodo

 
Distancia corta network Los enlaces suelen utilizar fibra multimodo, mientras que la fibra monomodo se prefiere para conexiones de larga distancia. La principal diferencia radica en el tamaño del núcleo: las fibras multimodo tienen un núcleo más grande (hasta 62.5 μm), lo que permite que múltiples trayectorias de luz o "modos" viajen simultáneamente. Este diseño permite el uso de transmisores LED rentables, lo que convierte a la fibra multimodo en una opción más económica para enlaces más cortos.Sin embargo, dado que la luz en la fibra multimodo viaja por múltiples caminos, puede dispersarse y llegar en momentos ligeramente diferentes. Esta dispersión modal causa distorsión de la señal y una mayor atenuación, lo que limita la distancia de transmisión efectiva, generalmente a unos pocos cientos de metros, según el tipo de fibra. Por esta razón, el cableado multimodo de 62.5 μm generalmente se recomienda solo para velocidades de 1G o inferiores.En cambio, la fibra monomodo utiliza un núcleo mucho más pequeño para transmitir luz en una sola trayectoria, lo que permite un mayor ancho de banda y mayores distancias. Esta precisión requiere transmisores láser en lugar de LED, como los láseres de cavidad vertical (VCSEL) para distancias cortas y medias, y los láseres Fabry-Perot o DFB para alcances de hasta 40 km o más. La Figura 8 ilustra los tipos más comunes de cables de fibra utilizados para diversos requisitos de transmisión.
Toma óptica

Diagrama 7: Fibra multimodo frente a fibra monomodo

Especificaciones del cable de fibra óptica
Tipo de cable Diámetro (μm) Color Conector Uso típico
OM1 Multimodo 62.5/125 Orange LC / SC FE/1G/10G
OM2 Multimodo 50/125 Orange LC / SC FE/1G/10G
OM3 Multimodo (optimizado para láser) 50/125 Aqua CL/MPO 10G / 40G / 100G
OM4 Multimodo (optimizado para láser) 50/125 Aqua CL/MPO 10G / 40G / 100G
OS1/OS2 Monomodo 9/125 Amarillo LC / SC 10G / 40G / 100G / 400G
Categoría 5e/Cat. 6 Cobre/par trenzado N/A Varios RJ45 FE/1G
Gato xnumxa Cobre/par trenzado N/A Varios RJ45 10G

Tabla 2: Tipos de cables

El diagrama representa un enlace óptico simplificado entre dos puntos finales: uno equipado con un transmisor y el otro con un receptor. El enlace incluye dos conectores, uno en cada extremo, y puede experimentar pequeñas pérdidas durante el trayecto.

Para estimar el rendimiento general del enlace, se pueden utilizar las siguientes fórmulas:

  • Presupuesto de poder
    La potencia óptica total disponible para la transmisión.
    Fórmula: Presupuesto de potencia = Salida del transmisor – Sensibilidad del receptor = t – r
  • Atenuación del cable
    La reducción gradual de la intensidad de la señal óptica causada por la absorción y la dispersión dentro de la fibra.
    Fórmula: Atenuación del cable = x – y
  • Pérdida de conexión
    La pérdida de potencia óptica introducida por los conectores y terminaciones utilizados en el enlace.
    Fórmula: Pérdida de conexión = (t – x) + (y – z)
  • Pérdida total de la planta de cables
    La pérdida combinada de la fibra y los conectores del sistema.
    Fórmula: Pérdida total = (t – x) + (x – y) + (y – z)
  • Margen de potencia
    La cantidad de potencia óptica adicional disponible más allá de lo necesario para una comunicación confiable.
    Fórmula: Margen de potencia = Presupuesto de potencia – Pérdida total de la planta de cable
  • Lanzamiento mínimo del transmisor = −9.0 dBm.
  • Sensibilidad del receptor = −17.0 dBm.
  • Presupuesto de energía = (t) − (r) = −9.0 − (−17.0) = 8.0 dB.
  • Atenuación del cable (10 m) = 3.5 dB/km × 0.01 km = 0.035 dB.
  • Pérdida del conector = 0.30 dB/conector × 2 conectores = 0.60 dB.
  • Pérdida total de la planta de cables = 0.035 + 0.60 = 0.635 dB.
  • Margen de poder = 8.0 − 0.635 = 7.365 dB → redondear a  7.37 dB.

Con las especificaciones SFP 1G-SX modernas típicas y la pérdida típica del conector LC, un tendido OM2 de 10 m deja ~7.37 dB de margen, notablemente mayor que los ~6.47 dB del ejemplo del peor caso estricto del IEEE.

Network TAP

Diagrama 8: Tabla de pérdida del conector

Fibra MM portátil PacketRaven Network TAP
Fibra MM portátil PacketRaven Network TAP

Diagrama 9: TAP de fibra óptica portátil NEOX PacketRaven de 400 G (TAP pasivos)

2. activo Network TAPs

Activo Network TAPs Se diferencian de los TAP pasivos en que requieren su propia fuente de alimentación para regenerar las señales de datos. A diferencia de un TAPs Ethernet pasivos, que se basa únicamente en la división óptica, un activo Network TAPs amplifica y retransmite paquetes tanto a la network y herramientas de monitoreo. Debido a que no es necesario considerar una proporción de división, TAP activos El dispositivo envía una señal de máxima potencia a cada destino. Si bien esto puede parecer una ventaja, la señal pasiva... Network TAPs Generalmente se prefieren por su confiabilidad. Durante un corte de energía, un TAP activo se convierte en un punto potencial de falla porque no puede regenerar la señal, mientras que un TAP pasivo, que no depende de la energía, continúa transmitiendo el tráfico sin interrupciones, manteniendo una señal ininterrumpida. network la visibilidadEntonces, cuando están activos Network TAPs ¿La mejor opción? Estos dispositivos suelen implementarse en situaciones donde los TAP pasivos no son ideales, como:

  • Entornos con niveles de luz muy bajos donde los divisores ópticos son ineficaces: la regeneración garantiza la intensidad de la señal.
  • Infraestructuras basadas en cobre donde la transmisión eléctrica reemplaza la luz fotónica.
  • Configuraciones de conversión de señales, por ejemplo, conversión de enlaces 10G SR a 10G LR.
  • Entornos de cableado basados ​​en SFP o TwinAX donde no son posibles las rupturas de enlaces físicos.

Cuando se entiende correctamente, activo Network TAPs Proporcionan una visibilidad excepcional en sistemas complejos o con poca luz. Muchos sistemas modernos Network TAPs Los dispositivos ahora incluyen Capacidades de respaldo de batería o conmutación por error para evitar la interrupción del enlace durante una pérdida de energía. En tales casos, los relés electromagnéticos cierran automáticamente el circuito, permitiendo la transmisión de corriente. network el tráfico continúa fluyendo incluso si el flujo de monitoreo se detiene.

PacketRaven Hybrid SM Network TAP
TAP híbrido MM de PacketRaven

Diagrama 10: SM híbrido NEOX PacketRaven Network TAP (TAPs activos)

Preguntas Frecuentes

A Network TAP es un dispositivo que duplica la vida network Tráfico para seguimiento y análisis.

  • Un TAP Ethernet pasivo utiliza divisores ópticos para copiar el tráfico sin necesidad de energía.

Un TAP está basado en hardware y no hay pérdida de paquetes; SPAN está basado en software y puede perder datos bajo carga.

La toma óptica se refiere a la división de señales de luz en cables de fibra óptica para monitorear el tráfico de datos.

Fusionan múltiples feeds TAP en una sola transmisión para monitoreo y análisis centralizados.

Un dispositivo para monitorear segmentos LAN de forma pasiva sin afectar network rendimiento.