راهنمای سازگاری 2.5G SFP برای سوئیچ ها

 

چرا 2.5G وجود دارد (و چرا پیچیده است)

 

نکته ای که در مورد 2.5G وجود دارد این است: هرگز قرار نبود یک ردیف سرعت اصلی باشد. IEEE 802.3bz در سال 2016 عمدتاً برای پشتیبانی از نقاط دسترسی WiFi 6 و کاهش عمر بیشتر زیرساخت کابل کشی Cat5e پدیدار شد. نوع استاندارد به وجود آمد.

اکثر فروشندگان سوئیچ سازمانی دقیقاً از اضافه کردن یک نوع سرعت دیگر به خطوط تولید خود هیجان زده نبودند. پشتیبانی از 2.5G به معنای اعتبار سنجی اضافی PHY، توسعه سفت‌افزار، و تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام پورت‌های SFP می‌توانند نرخ متوسط ​​«عجیب» را انجام دهند،-به‌طور بحرانی{3}}است.

نتیجه؟ منظره ای تکه تکه شده که در آن برخی از پورت های 10G SFP+ ماژول های 2.5G را با خوشحالی می پذیرند در حالی که برخی دیگر به صورت مسطح- از زباله خارج می شوند. جایی که برخی از پورت‌های SFP 1G می‌توانند از طریق به‌روزرسانی‌های میان‌افزار به عملیات 2.5G متصل شوند. جایی که سوئیچ فروشنده A بدون نقص با اپتیک فروشنده B کار می کند اما با ماژول های ظاهراً "جهانی" فروشنده C خطا می کند.

 

لایه فیزیکی: آنچه در واقع مهم است

 

SFP و SFP+ یک فاکتور فرم MSA 20 پین یکسان دارند. از نظر فیزیکی قابل تعویض است. این به طور همزمان مفید است و منبع سردرگمی بی پایان است.

یک ماژول SFP 2.5G به صورت مکانیکی در هر قفس SFP یا SFP+ قرار می گیرد. اینکه آیا واقعاً کار می کند یا نه کاملاً به قابلیت های SerDes PHY سوییچ و هوشمندی سیستم عامل آن بستگی دارد.

 

پشتیبانی از نرخ SerDes

سریال‌ساز/درسیالایزر روی پورت سوئیچ تعیین می‌کند که چه نرخ‌هایی را می‌تواند انجام دهد. پورتی که منحصراً برای 1.25 Gbaud (1G Ethernet) طراحی شده است، فاقد مدار بازیابی ساعت برای سیگنال های 2.5 یا 3.125 Gbaud است. هیچ مقدار به روز رسانی سیستم عامل محدودیت سخت افزاری را برطرف نمی کند.

برعکس، اکثر پورت‌های مدرن 10G SFP+ از SerDes استفاده می‌کنند که از چندین نرخ پشتیبانی می‌کنند: 1.25G، 2.5G، 3.125G، 10.3125G. قابلیت وجود دارد. سوال این است که آیا فروشنده ترجیح داده است آن را افشا کند؟

 

ملاحظات الکتریکی برای ماژول های RJ45

ماژول‌های 2.5GBASE{1}T SFP شایسته ذکر ویژه هستند زیرا جانوران گرسنه قدرت- هستند. یک SFP مسی معمولی 2.5G 2.5 تا 4 وات-گاهی بیشتر در طول مذاکره پیوند می کشد. آن را با تقریباً 1 وات برای استاندارد 1000BASE{11}}T SFP مقایسه کنید.

این موضوع به دو دلیل اهمیت دارد.

پورت سوئیچ میزبان باید برق کافی را از طریق ریل 3.3 ولت تامین کند. سوئیچ‌های قدیمی‌تر طراحی‌شده برای SFP‌های 1G ممکن است جریان کافی را ارائه نکنند. ماژول مقداردهی اولیه می‌کند، تلاش می‌کند یک پیوند ایجاد کند، و یک رویداد حفاظتی اضافه جریان را راه‌اندازی می‌کند. فلپ های پیوند ایجاد می شود.

مدیریت حرارتی در استقرار متراکم حیاتی می شود. قرار دادن ماژول های 24 2.5G-T در یک سوئیچ 1U، تقریباً 60-100 وات گرما را تنها از فرستنده گیرنده تولید می کند. من دیده‌ام که ماژول‌ها در محیط‌هایی با تهویه ضعیف که اپتیک‌های 1G را بدون مشکل کنترل می‌کنند، گاز می‌دهند یا از کار می‌افتند.

 

 

سازگاری فروشنده سوییچ: ارزیابی صادقانه

 

میکروتیک

واقعاً دوستانه‌ترین پلتفرم 2.5G-برای استقرار آگاهانه از بودجه-. CRS305{10}}1G-4S+IN و CRS309-1G-8S+IN درگاه‌های SFP+ چند نرخی را اجرا می‌کنند که به طور خودکار 1G، 2.5G و 10G را بدون شکایت مذاکره می‌کنند. RouterOS قفل فروشنده را اجرا نمی کند.

نکته مهم: معماری سوئیچینگ MikroTik ترافیک را از طریق CPU برای عملیات خاصی هدایت می کند. اگر کاری فراتر از ارسال اولیه L2 انجام می دهید، استفاده از CPU را نظارت کنید.

 

Ubiquiti

USW-سری‌های سازمانی و سوئیچ‌های جدیدتر UniFi معمولاً با ماژول‌های 2.5G شخص ثالث خوب بازی می‌کنند. کنترلر UniFi گهگاه هشدارهایی را در مورد "فرستنده گیرنده های پشتیبانی نشده" نشان می دهد اما عملاً عملکرد را مسدود نمی کند.

 

سیسکو

احراز هویت فرستنده گیرنده سیسکو برای چندین دهه خاری در چشم مهندسان شبکه بوده است. فرمان "سرویس پشتیبانی نشده-فرستنده گیرنده" در حالت پیکربندی جهانی وجود دارد، و همچنین باید تشخیص خطا را برای GBIC های نامعتبر در سطح رابط غیرفعال کنید. این دستورات در ترمینال پیکربندی وجود دارند و به طور گسترده در یادداشت های سیسکو TAC مستند شده اند.

در سری جدیدتر Catalyst 9000، این ممکن است به طور کامل قفل را دور نزند. برخی از ماژول ها کار می کنند. برخی نمی کنند. اپتیک‌های سازگار کدگذاری‌شده سیسکو از FS.COM یا 10Gtek نسبت به جایگزین‌های عمومی نرخ موفقیت بالاتری دارند.

به طور خاص برای 2.5G، شما به Catalyst 9300/9400 با نسخه های اخیر IOS-XE نگاه می کنید. پلتفرم‌های Catalyst 3850/3650 قدیمی‌تر دارای پشتیبانی چند-گیگ محدود به کارت‌های خط خاص هستند.

 

درخت عرعر

سوئیچ های سری EX و QFX اعتبارسنجی PIC را اجرا می کنند که نسبت به سیسکو تهاجمی کمتری دارد اما همچنان وجود دارد. ماژول‌های شخص ثالث اغلب کار می‌کنند، اما ممکن است هشدارهای ثبت سیستم را ایجاد کنند که سیستم‌های نظارت را دیوانه کند.

پشتیبانی رسمی 2.5G SFP Juniper همچنان محدود است. اکثر استقرارهایی که من با آنها روبرو شده ام از پورت های 10G SFP+ با ماژول هایی استفاده می کنند که از بین می روند. QFX5120 به خوبی از پس این امر برمی آید.

 

HPE و آروبا

سوئیچ‌های آروبا با AOS{0}}CX معمولاً رفتار می‌کنند. یک فرمان پیکربندی جهانی برای اجازه دادن به فرستنده‌های پشتیبانی‌نشده وجود دارد که عملکرد ماژول شخص ثالث را بدون مسدود کردن پیوند فعال می‌کند.

پلت‌فرم‌های قدیمی‌تر ProCurve و ArubaOS{0}}Switch به‌طور قابل‌توجهی بر اساس مدل و نسخه‌های میان‌افزار متفاوت هستند. یادداشت‌های انتشار را با دقت بررسی کنید-HPE عادت دارد که رفتار اعتبارسنجی فرستنده گیرنده را بین نسخه‌های میان‌افزار تغییر دهد.

 

هواوی و H3C

به شدت اپتیک خود را ترجیح می دهند. هر دو فروشنده لیست های سازگاری را حفظ می کنند که تقریباً همه ماژول های شخص ثالث را حذف می کند. در استقرار سرزمین اصلی چین، به دلیل الزامات قرارداد پشتیبانی، به ندرت قابل مذاکره است.

برای پروژه‌های بین‌المللی، گاهی اوقات می‌توانید با Huawei TAC کار کنید تا ماژول‌های سازگار خاص را در لیست سفید قرار دهید، اما انتظار یک پروسه تأیید طولانی را دارید.

 

انتخاب ماژول: مس در مقابل فیبر

 

زمان استفاده از 2.5GBASE-T (RJ45)

راستش؟ زمانی که در زیرساخت های موجود Cat5e/Cat6 گیر کرده اید و نمی توانید استقرار فیبر را توجیه کنید. این مورد استفاده اولیه است.

راحتی مس با تخفیف- همراه است. تأخیر بالاتر از پردازش PHY برای رمزگذاری PAM4. مصرف برق بیشتر. تولید گرما که در تنظیمات سوئیچ متراکم ترکیب می شود. فاصله محدود حداکثر 100 متر، اگر کیفیت کابل حاشیه ای باشد کوتاهتر است. و حساسیت به EMI در محیط های صنعتی که نویز الکتریکی در همه چیز نفوذ می کند.

 

زمان استفاده از فیبر

هر چیزی بیش از 100 متر به وضوح نیاز به فیبر دارد. اما حتی در این محدوده، فیبر برای سوئیچ‌های تجمع با چگالی بالا، جایی که بودجه حرارتی اهمیت دارد، محیط‌های دارای نویز الکتریکی مانند طبقه‌های تولیدی یا تأسیسات پخش، اتصالات در فضای باز یا ساختمان{4} و عایق‌بندی‌های آینده- منطقی است زیرا همان فیبر از 10G و 25 درجه پایین پشتیبانی می‌کند.

 

 

انواع ماژول فیبر

تایپ کنید	طول موج	فاصله معمولی	نوع فیبر
2.5G-SX	850 نانومتر	300-550m	چند حالته OM3/OM4
2.5G-LX	1310 نانومتر	10 کیلومتر	OS2 تک حالته
2.5G-EX	1310 نانومتر	40 کیلومتر	OS2 تک حالته
2.5G-ZX	1550 نانومتر	80 کیلومتر	OS2 تک حالته
2.5G-BX10	1270/1330 نانومتر	10 کیلومتر	تک حالت ساده

ماژول های BiDi (دو جهته) از WDM برای ارسال و دریافت روی یک رشته فیبر استفاده می کنند. زمانی که تعداد فیبر محدود می‌شود، هزینه-مؤثر است، اما به یاد داشته باشید که به جفت‌های همسان نیاز دارید{2}}یک ماژول "بالا جریان" در یک انتها، "پایین‌دست" در سمت دیگر.

 

عیب یابی{0}}مشکلات واقعی جهان

 

ماژول شناسایی نشد

ابتدا، واضح را بررسی کنید: آیا ماژول کاملاً در جای خود قرار دارد؟ مکانیسم های قفل SFP گاهی اوقات به درستی درگیر نمی شوند. آن را فشار دهید تا صدای کلیک را بشنوید.

اگر نشستن فیزیکی مناسب است، داده های EEPROM ماژول را بررسی کنید. در سیستم‌های لینوکس، ابزار ethtool با پرچم ماژول و نام رابط، جزئیات فرستنده گیرنده از جمله شناسه، اطلاعات فروشنده و نرخ‌های پشتیبانی شده را نشان می‌دهد. به دنبال قسمت شناسه بگردید. ماژول های SFP معتبر 0x03 را به عنوان مقدار شناسه گزارش می کنند. SFP+ 0x03 را نیز گزارش می کند زیرا آنها شناسه را به اشتراک می گذارند اما بر اساس قابلیت های نرخ متمایز می شوند. خواندن 0x00 یا 0xFF نشان‌دهنده شکست خواندن EEPROM{13}}یا ماژول خاموش است یا ارتباط I2C کار نمی‌کند.

در پلتفرم‌های سیسکو، فرمان جزئیات فرستنده گیرنده show interfaces اطلاعات مشابهی را همراه با خواندن DOM در صورت پشتیبانی ارائه می‌دهد. MikroTik از دستور sfp{1}}sfpplus مانیتور رابط و به دنبال آن نام رابط برای نمایش وضعیت-زمان واقعی ماژول و سطوح توان نوری استفاده می کند.

 

پیوند ناپایدار یا خطاهای CRC

برای ماژول های مسی، این تقریبا همیشه به کیفیت یا طول کابل مربوط می شود. Cat5e از نظر فنی از 2.5G در هر مشخصات پشتیبانی می‌کند، اما کابل‌های تخریب‌شده-پیچیده، له شده یا دارای اتصالات خورده-ممکن است در حین عبور از ترافیک 1G بدون خطا، 2.5G از کار بیفتند.

برای فیبر، سطوح قدرت نوری را بررسی کنید. برق دریافتی خیلی کم معمولاً نشان دهنده کثیف بودن کانکتور، شکستن فیبر یا فاصله بیش از حد فراتر از محدوده نامی ماژول است. توان دریافتی بیش از حد بالا در واقع می‌تواند گیرنده را بیش از حد هدایت کند، اگرچه این مورد در 2.5G نادر است و در پیوندهای کوتاه که تضعیف حداقل است، در مورد اپتیک‌های-بلند{4}}پر قدرت بیشتر رایج است.

توان دریافت هدف باید بین حساسیت نامی ماژول، معمولاً منفی 19 تا منفی 21 دسی بل برای ماژول‌های LX، و نقطه اشباع در منفی 3 تا منفی 1 دسی‌بل‌متر باشد.

 

شکست سریع مذاکره

اگر لینک ظاهر شد اما با سرعت اشتباه، نرخ را به صورت دستی اعمال کنید. RouterOS اجازه می دهد تا سرعت رابط را به 2.5 گیگابیت بر ثانیه از طریق پیکربندی اترنت رابط تنظیم کنید. Cisco IOS از دستور سرعت با مقدار 2500 در سطح پیکربندی رابط استفاده می کند.

برخی از سوئیچ ها 2.5G را به عنوان یک گزینه قابل تنظیم حتی زمانی که سخت افزار آن را پشتیبانی می کند، نمایش نمی دهند. اینجاست که به‌روزرسانی‌های میان‌افزار گاهی کمک می‌کنند-و گاهی اوقات نه. من بعدازظهرها را برای این سوراخ خرگوش خاص تلف کرده ام.

 

قفل فروشنده-در راه حل ها

 

من قصد ندارم وانمود کنم که این بخش وجود ندارد. واقعیت صنعت این است که اپتیک‌های فروشنده اصلی 5 تا 10 برابر هزینه جایگزین‌های سازگار هستند، اما عملکرد یکسانی را ارائه می‌کنند.

 

ماژول های سازگار کدگذاری شده

ساده ترین رویکرد: خرید ماژول های شخص ثالث از قبل-برنامه ریزی شده با کدهای فروشنده-. FS.COM، 10Gtek، FlexOptix و Prolabs همگی این سرویس را ارائه می دهند. شما پلتفرم مورد نظر را در حین سفارش انتخاب می‌کنید، با مشخص کردن سازگار با Cisco یا Juniper یا هر چیزی که با استقرار شما مطابقت دارد، و ماژول با شناسه فروشنده و شماره قطعه مناسب در EEPROM ارسال می‌شود.

این کار به طور قابل توجهی خوب است. ماژول خود را به‌عنوان یک Cisco SFP-GE-T یا Juniper EX-SFP-1GE-T واقعی در روال‌های بازجویی سوئیچ شناسایی می‌کند، و سوئیچ آن را بدون شکایت یا ثبت خطا می‌پذیرد.

 

برنامه ریزی مجدد EEPROM

برای کسانی که دارای ماژول های عمومی موجود هستند، برنامه نویسان SFP اجازه اصلاح محتویات EEPROM را می دهند. FlexBox از FlexOptix احتمالاً کاربرپسندترین گزینه-با رابط گرافیکی و پایگاه داده ماژول گسترده است. همچنین برنامه نویسان چینی ارزان تری نیز از طریق کانال های معمولی موجود هستند که کار می کنند اما به تخصص فنی و صبر بیشتری نیاز دارند.

یک نکته احتیاط: داده های EEPROM نادرست برنامه ریزی شده می تواند ماژول ها را غیرقابل تشخیص کند یا باعث رفتار غیرقابل پیش بینی در حین کار شود. همیشه قبل از ایجاد تغییرات، مقادیر اصلی را مستند کنید. من یک صفحه گسترده نگه می دارم.

 

ملاحظات داده DOM

مانیتورینگ نوری دیجیتال، تله‌متری در زمان واقعی را ارائه می‌کند که توان TX، توان RX، دما، جریان بایاس لیزر و ولتاژ منبع تغذیه را پوشش می‌دهد. برخی از ماژول های کدگذاری شده داده های DOM دقیق را گزارش می دهند که به صورت پویا با شرایط واقعی به روز می شوند. برخی دیگر مقادیر ساختگی استاتیکی را گزارش می‌کنند که بدون در نظر گرفتن آنچه از نظر نوری اتفاق می‌افتد، هرگز تغییر نمی‌کنند.

برای شبکه‌های تولیدی که نظارت اهمیت دارد و شما در واقع به داشبورد خود نگاه می‌کنید، قبل از استقرار در مقیاس، عملکرد DOM را با ترکیب سوئیچ و ماژول خاص خود تأیید کنید. ماژولی که توان دریافت ثابت 0.0 dBm را بدون توجه به شرایط واقعی نشان می دهد، برای عیب یابی مشکلات فیبر مفید نیست.

 

 

یادداشت های کاربردی خاص

 

قابلیت اتصال NAS

Synology و واحدهای NAS مجهز به 2.5GbE{1}}QNAP باعث تقاضای قابل توجهی برای ماژول‌های 2.5G SFP شده‌اند. هر دو فروشنده ماژول های سازگار خود را با نشانه گذاری قابل پیش بینی می فروشند.

طبق تجربه من، کارت‌های توسعه شبکه QNAP QXG-2G1T-I225 و Synology E10G22{11}}T1-Mini با فروشندگان اصلی ماژول‌های شخص ثالث به خوبی کار می‌کنند. عامل محدود کننده معمولاً پهنای باند PCIe و سربار CPU NAS برای بارهای کاری چند کاناله SMB3 است، نه خود پیوند شبکه. در طول عملیات های سنگین بازسازی RAID، انتظار انتقال سرعت سیم را نداشته باشید.

 

پیوندهای بالادستی WiFi 6 و 6E Access Point

دلیل اصلی وجود 2.5G در وهله اول. APهای سازمانی مدرن از جمله Cisco Catalyst سری 9100، Aruba 630، و Ruckus R750 دارای پورت‌های uplink 2.5GBASE-T یا 5GBASE-T هستند، به‌ویژه زیرا مجموع توان بی‌سیم اکنون از ظرفیت 1G فراتر رفته است.

در جاهایی که بک‌هال فیبر به مکان‌های AP وجود دارد، ماژول‌های 2.5G SFP در سمت سوییچ جفت‌شده با مبدل‌های رسانه‌ای مسی در نزدیکی AP گاهی اوقات می‌توانند مقرون به صرفه‌تر از جایگزینی کابل‌کشی باشند. این یک مبادله-بین هزینه ماژول، هزینه مبدل و نیروی کار برای کشیدن کابل جدید است. برای موقعیت خاص خود حساب کنید.

 

قابلیت اتصال چند-گیگ دسکتاپ

مورد استفاده در طاقچه اما رو به رشد. ایستگاه های کاری با 2.5GBASE{2}}T NIC مبتنی بر کنترلرهای Intel I225 یا Realtek RTL8125 که از طریق سوئیچ های 2.5G به NAS یا سرورهای محلی متصل می شوند.

ارزش پیشنهادی: بهبود عملکرد معنادار نسبت به 1G برای انتقال فایل های بزرگ بدون هزینه زیرساخت 10G در همه جا. اینکه آیا این مهم است کاملاً به گردش کار شما بستگی دارد. ویرایشگرهای ویدئویی که فایل‌های پروژه چند{4}گیگا بایتی را جابجا می‌کنند بلافاصله متوجه تفاوت می‌شوند. کاربران بهره وری عمومی اداری که اسناد و ایمیل آفیس را فشار می دهند احتمالاً چیزی فراتر از اثر دارونما متوجه نمی شوند.

 

واقعیت بازار

ماژول های 2.5G SFP در مقایسه با همتایان 1G و 10G خود تا حدودی به عنوان یک آیتم تخصصی باقی می مانند. توزیع کنندگان عمده آنها را ذخیره می کنند، اما انتخاب محدودتر است و انواع خاصی ممکن است به جای ارسال از موجودی محلی، به سفارش نیاز داشته باشند. زمان تحویل ممکن است در طول اختلالات زنجیره تامین افزایش یابد-چیزی که اخیراً همه ما با دردناکی با آن آشنا شده ایم.

قیمت‌گذاری تا اواخر سال 2024 نشان می‌دهد که ماژول‌های عمومی 2.5G-T SFP 25-45 بسته به مقدار و تأمین‌کننده اجرا می‌شوند.ModulesCodedcompatibleaddamodestpremiumat25-45dependingonquantityandsupplier.Codedcompatible{0}modules. ماژول‌های نوری عمومی 2.5G-LX در 20-35 نسخه استاندارد دسترسی دارند. OEMmodulesoriginalfromtheswitchvendorsthemselves20−35forstandardreachversions.OEMOEMoriginalmodulesfromtheswitchvendorsthemselves فرمان 80-20 بیشتر است.

حق بیمه اپتیک های فروشنده اصلی برای اکثر سازمان ها خارج از الزامات انطباق یا گواهینامه خاص غیرقابل دفاع باقی می ماند. قراردادهای پشتیبانی سازمانی به ندرت به فرستنده گیرنده های OEM نیاز دارند، علیرغم فشار فروش فروشنده که خلاف آن را نشان می دهد. قرارداد خود را با دقت بخوانید-زبان معمولاً می‌گوید "فرستنده گیرنده پشتیبانی شده" نه "فرستنده گیرنده-فروشنده با نام تجاری" و ماژول‌های سازگار با کدهای محصول منطبق این نیاز را برآورده می‌کنند.

 

افکار نهایی

سازگاری 2.5G SFP پیچیده نیست-فقط توسط افرادی که باید بهتر بدانند ضعیف است. فناوری کار می کند. زمانی که ماژول های مناسب را با سوئیچ های مناسب مطابقت دهید، قابلیت همکاری بین پلتفرم ها وجود دارد. چالش ها از تصمیمات تجاری فروشنده در مورد احراز هویت فرستنده گیرنده و محدودیت های مصنوعی به جای محدودیت های فنی اساسی در خود ماژول ها ناشی می شود.

قبل از خرید تعداد ماژول ها، یک نمونه بخرید و با مدل سوئیچ خاص و نسخه سیستم عامل خود تست کنید. چیزی که روی کاغذ کار می کند، گاهی اوقات در عمل شکست می خورد، و گاهی اوقات عکس آن اتفاق می افتد، جایی که ماژول های ظاهراً ناسازگار به خوبی کار می کنند. به نتایج تجربی بر روی دیتاشیت ها و پست های انجمن از سه سال پیش اعتماد کنید.

سطح سرعت 2.5G احتمالاً برای چندین سال دیگر مرتبط باقی خواهد ماند، به خصوص که WiFi 7 مبتنی بر 802.11be توان عملیاتی AP را حتی بالاتر می‌برد. خواه در نهایت در پورت‌های چند نرخی جهانی که همه چیز را از 1G تا 25G به طور خودکار مدیریت می‌کنند جذب شود، یا در کنار سایر فناوری‌های انتقالی مانند 100VG{8}}AnyLAN در ابهام محو شود، پایه نصب فعلی درک چگونگی کارکرد قابل اعتماد این ماژول‌ها در محیط‌های تولید را توجیه می‌کند.