انتخاب ماژول نوری 400 گرمی مناسب

 

سوال فرم فاکتور که نمی میرد

 

QSFP-DD یا OSFP. همه نظراتی دارند. بحث ها در کنفرانس های OFC به گونه ای داغ می شود که تازه واردان در صنعت را شگفت زده می کند.

واقعیت عملی اینجاست: QSFP-DD در بازی حجم برنده شد. سازگاری عقب مانده با زیرساخت های موجود QSFP28 برای تیم های تدارکاتی که قبلاً سرمایه گذاری زیادی روی کابل کشی 100G و شاسی سوئیچ انجام داده بودند غیرقابل مقاومت بود. شما می توانید به معنای واقعی کلمه یک ماژول QSFP28 را در یک پورت QSFP{6}}DD قرار دهید و کار می کند. آن داستان مهاجرت سخت افزار زیادی فروخت.

طرفداران OSFP به شما می‌گویند-به‌درستی-که فاکتور فرم آنها با حرارت بهتر برخورد می‌کند. حجم فیزیکی اضافی (تقریباً 50٪ بزرگتر از QSFP-DD) به جای سقف فشرده‌تر 12-14 واتی که ماژول‌های QSFP-DD با آن مبارزه می‌کنند، اجازه می‌دهد تا 15-20 وات بودجه مصرف کند. هنگامی که شما از اپتیک های ZR منسجم برای برنامه های DCI مترو استفاده می کنید، فضای سر بسیار مهم است.

اما این چیزی است که هیچ کس در مواد بازاریابی به آن اشاره نمی کند: بیشتر استقرارهای سازمانی به ZR نیاز ندارند. آنها به DR4 برای مسیرهای 500-متری برگ-، شاید FR4 برای دو کیلومتری ساختمان-به-پیوندهای ساختمان نیاز دارند. در آن سطوح قدرت، QSFP-DD به خوبی کار می کند. مزایای حرارتی OSFP دانشگاهی می شود.

 

دسترسی به انواع و مشکل سوپ الفبا

 

SR4، DR4، FR4، LR4، ER4، ZR-قانون نامگذاری از لحاظ فنی زمانی که آن را به خاطر بسپارید منطقی به نظر می‌رسد، اما تماشای یک مهندس جوان که تلاش می‌کند برای اولین بار یک صورتحساب مواد را مشخص کند، دردناک است.

SR4 به شما 100 متر را در حالت چند حالته می دهد. از VCSEL 850 نانومتری استفاده می‌کند، کانکتور MPO-12، با فیبر OM3/OM4 که از قبل در طبقه مرتفع شما قرار دارد، کار می‌کند. ارزان ترین گزینه تا کنون این همان چیزی است که شما در داخل یک ساختمان دیتاسنتر منفرد مستقر می‌کنید، زمانی که فاصله رک{10}} شما کمتر از 100 متر باشد.

DR4 تا 500 متر در حالت تک-با استفاده از اپتیک موازی-چهار فیبر مجزا در 1310 نانومتر گسترش می‌یابد که هر کدام 100 گیگابیت بر ثانیه دارند. هنوز از MPO-12 استفاده می‌کند، اما اکنون به کارخانه تک حالته{10}}نیاز دارید. نقطه شیرینی برای اتصال برگ به ستون فقرات{11}}در تاسیسات بزرگتر.

FR4 و LR4 هر دو از مالتی پلکس طول موج برای فشرده کردن هر چهار کانال روی یک جفت فیبر استفاده می کنند. FR4 به 2 کیلومتر می رسد، LR4 به 10 کیلومتر می رسد. کانکتورهای LC دوبلکس. اینها هزینه بیشتری دارند زیرا اپتیک CWDM4 و مالتی پلکس/دی مولتی پلکس پیچیدگی را اضافه می کنند.

سردرگمی که من اغلب می بینم؟ کسی DR4 را مشخص می کند که واقعاً به FR4 نیاز دارد زیرا رشته های فیبر را اشتباه شمارش کرده است. DR4 به 8 فیبر (4 TX، 4 RX) نیاز دارد. FR4 به 2 فیبر (1 TX، 1 RX) نیاز دارد. اگر مجرای ساختمانی شما فقط یک تنه 12 رشته ای دارد و چندین پیوند 400G را برنامه ریزی می کنید، ریاضیات با DR4 کار نمی کند.

و سپس سوال شکست وجود دارد.

 

حالت های شکست: مفید تا زمانی که نباشند

 

یک ماژول 400G-DR4 می‌تواند به اتصالات 4x100G-DR برسد. در تئوری، این انعطاف‌پذیری مهاجرت را فراهم می‌کند-اکنون زیرساخت‌های 400G را بخرید، از آن در حالت 4x100G استفاده کنید تا زمانی که تقاضای ترافیک عملیات کامل 400G را توجیه کند.

زمینه بازاریابی عالی به نظر می رسد. واقعیت آشفته تر می شود

Breakout نیاز به تنظیمات فیبر خاصی دارد. خروجی DR4-به-4x100G-DR شما به 8 فیبر در سمت 400G نیاز دارد که به چهار جفت دوبلکس در سمت 100G می رسد. این یک وصله سیم نیست که در کشوی کابل نشسته اید. این یک مونتاژ سفارشی است، اغلب با شکستگی MPO-12 تا 4xLC، و بهتر است قطبیت مناسب را سفارش دهید وگرنه یک شب را با ردیاب فیبر و ناراحتی زیادی سپری خواهید کرد.

 

 

PAM4 همه چیز را تغییر داد (نه همیشه برای بهتر)

 

اپتیک های Pre-400G از مدولاسیون NRZ استفاده می کردند. دو سطح سیگنال ساده قابل اعتماد لیزر یا روشن یا خاموش، زیاد یا کم است. نمودارهای چشم تمیز به نظر می رسید.

400G PAM4 را به ارمغان آورد: چهار سطح سیگنال که دو بیت در هر نماد را رمزگذاری می کند. بدون دوبرابر کردن نرخ نماد، نرخ داده را دو برابر می کنید. راه حلی عالی برای یک مسئله فیزیک

به جز PAM4 اساساً ویژگی های خطای پیوندهای نوری را تغییر داد.

با NRZ، شما تقریباً 9.5dB حاشیه نویز بین سطوح سیگنال داشتید. با PAM4، این میزان به حدود 4.8 دسی بل کاهش می یابد. جریمه نظری SNR تقریباً 10dB-به‌عنوان 20×log10 (1/3) محاسبه می‌شود. این یک تفاوت ظریف نیست. این یک کاهش چشمگیر در ایمنی صدا است.

به همین دلیل است که تصحیح خطای Forward برای 400G اجباری شد. اختیاری نیست. "برای مسافت های طولانی تر توصیه نمی شود." اجباری.

سربار FEC تأخیر را اضافه می کند-با هدف قرار دادن حدود 100 نانوثانیه در مشخصات 802.3-و پهنای باند اضافی را مصرف می کند که نرخ واقعی خط را به جای 400 تمیز به 425 گیگابیت بر ثانیه می رساند. مهمتر از آن، به این معنی است که 400G غیر{7}پیوند ec{8} پیش از {8} با a در حال اجرا است. نرخی که به طور مؤثر به صفر پست-FEC اصلاح می‌شود.

Pre{0}FEC BER حدود 2.4×10-4 برای DR4 قابل قبول در نظر گرفته می شود. این برای یک لینک 100G فاجعه بار بود. برای 400G با Reed-Solomon FEC، خوب است. نرخ از دست دادن فریم پست{9}}FEC همچنان به هدف 10-12 می رسد.

اما این چیزی است که افراد را جذب می‌کند: وقتی FEC نمی‌تواند ادامه دهد-وقتی خطاهای قبل از-FEC از آنچه الگوریتم تصحیح می‌تواند تحمل کند بیشتر است-شکست دلپذیر نیست. پیوند به آرامی خراب نمی شود. از صخره می افتد. یک لحظه همه چیز در داشبورد مانیتورینگ خوب به نظر می رسد، لحظه بعد شما خطاهای فریم غیرقابل اصلاح و از دست دادن بسته ها را می بینید.

کانکتورهای کثیفی که یک لینک 100G تحمل می کند؟ آنها یک لینک 400G را می کشند. فیبر حاشیه ای با میرایی کمی بالا؟ همین داستان تصحیح خطا مشکلات را پنهان می کند تا زمانی که ناگهان این کار را نمی کند.

 

کابوس های حرارتی

 

یک سوئیچ 32 پورت 400G که به طور کامل با ماژول های FR4 پر شده است، 320-384 وات گرما را فقط از فرستنده گیرنده تولید می کند. این قبل از شمارش سوئیچ ASIC، منابع تغذیه، فن ها است. مجموع قدرت سیستم می تواند به 1500-2000 وات در یک شاسی 1RU نزدیک شود.

محاسبات چگالی رک که برای استقرار 100G کار می کرد نیاز به تجدید نظر کامل دارد.

خود ماژول‌ها دارای محدوده دمای عملیاتی-معمولاً 0 تا 70 درجه برای درجه تجاری هستند. منطقی به نظر می رسد تا زمانی که متوجه شوید که "دمای ماژول" در کیس اندازه گیری می شود و کیس در هر جریان هوایی که سوئیچ شما فراهم می کند قرار می گیرد. در یک شاسی کاملاً پرجمعیت با پورت‌های بالا و پایین که توسط ماژول‌های داغ مشابه اشغال شده است، این جریان هوا عالی نیست.

من پیاده‌سازی‌هایی را دیده‌ام که در آن ماژول‌های مرکز صفحه 8 تا 10 درجه گرمتر از ماژول‌های لبه‌ها هستند. محیط محیطی یکسان، بار ترافیکی یکسان، شرایط حرارتی بسیار متفاوت صرفاً بر اساس موقعیت فیزیکی.

طراحی هیت سینک پره دار OSFP در اینجا کمک می کند. باله ها مساحت سطح را برای خنک سازی همرفتی افزایش می دهند و OSFP MSA الزامات جریان هوا را مشخص می کند که طراحان سوئیچ باید رعایت کنند. QSFP{2}}DD بیشتر بر طراحی حرارتی فروشنده سوئیچ متکی است که کیفیت آن بسیار متفاوت است.

برخی از استقرارهای خوشه AI/ML دقیقاً به همین دلیل به خنک کننده مایع منتقل شده اند. مستقیماً-روی-حلقه های خنک کننده تراشه یا تنظیمات غوطه وری کامل، محدودیت های جریان هوا را کاملاً از بین می برد. اما این یک تصمیم اساسی زیرساخت است، نه چیزی که شما با انتخاب اپتیک های مختلف حل کنید.

 

 

سوال سوم-فرستنده گیرنده

 

فرستنده‌های OEM از Cisco یا Juniper سه تا پنج برابر ماژول‌های شخص ثالث{0}}معادل قیمت دارند. گاهی اوقات بیشتر. تفاوت قیمت به اندازه‌ای قابل توجه است که در بحث‌های تدارکات حتی در سازمان‌هایی که معمولاً بر روی فروشنده‌های منفرد استاندارد می‌کنند، نمایان می‌شود.

شخص ثالث- بیشتر اوقات خوب کار می کند. مشخصات MSA دقیقاً برای فعال کردن قابلیت همکاری چند فروشنده وجود دارد. یک ماژول QSFP{4}}DD سازگار یک ماژول QSFP-DD سازگار است، صرف نظر از اینکه نشان‌واره چه کسی روی برچسب ظاهر می‌شود.

بیشتر اوقات.

موارد لبه باعث می شود شما این اطمینان را زیر سوال ببرید. به‌روزرسانی‌های میان‌افزاری را که به‌طور ناگهانی-اپتیک‌های شخص ثالث- قبلاً کار می‌کردند را به‌عنوان پشتیبانی‌نشده پرچم‌گذاری کنید. داده‌های DOM/DDM که به اشتباه پر می‌شوند، زیرا نقشه‌برداری EEPROM با آنچه سوئیچ انتظار دارد مطابقت ندارد. فلپ های پیوند متناوب که فقط با ترکیب های فروشنده خاص تحت الگوهای ترافیکی خاص اتفاق می افتد.

وضعیت پشتیبانی، عدم اطمینان فنی را تشدید می کند. با مشکل لینک سیسکو TAC تماس بگیرید و در مورد اپتیک شما سوال خواهند کرد. اگر از ماژول‌های شخص ثالث- استفاده می‌کنید، مکالمه اغلب به آنجا ختم می‌شود. «با فرستنده‌های پشتیبانی‌شده جایگزین کنید و در صورت ادامه‌ی مشکل تماس بگیرید» پاسخی خسته‌کننده اما کاملاً قابل پیش‌بینی است.

توصیه من، برای هر چیزی که ارزشش را دارد: از شخص ثالث-در آزمایشگاه استفاده کنید، در تولید بسیار مراقب باشید. صرفه جویی 70 تا 80 درصدی در هزینه زمانی که در ساعت 2 بامداد عیب یابی می کنید کمتر قانع کننده است و نمی توانید اپتیک را به عنوان یک متغیر رد کنید.

 

آنچه واقعاً در انتخاب مهم است

 

پس از تمام جزئیات فنی، انتخاب ماژول معمولاً به چند سؤال عملی ختم می شود:

واقعاً چه مسافتی را باید طی کنید؟ خاص باشید. دورهای فیبر را اندازه بگیرید. حاشیه برای تکه ها و اتصالات اضافه کنید. سپس ارزان‌ترین نوع ماژول را انتخاب کنید که با این فاصله فاصله دارد و فضای خالی دارد.

چه گیاه فیبری وجود دارد؟ چند حالته در ساختمان، حالت تک-بین ساختمانها الگوی رایج است. با زیرساخت های موجود خود مبارزه نکنید مگر اینکه دلایل قانع کننده ای داشته باشید.

پلت فرم سوئیچ شما چیست؟ نوع پورت احتمالاً قبلاً تعیین شده است. QSFP-DD برای اکثر استقرارهای سازمانی، OSFP برای برخی از برنامه های کاربردی هایپراسکیلر و مخابراتی.

چقدر به کابل کشی خود اعتماد دارید؟ 400G کمتر از 100G بخشنده است. اگر کابل‌کشی ساختاریافته شما مشکوک است-فیبر قدیمی، خاتمه‌های مشکوک، وصله‌هایی که ده‌ها بار دوباره وصل شده‌اند-منتظر مشکلات باشید. همه چیز را تمیز کنید. همه چیز را تست کنید. قدرت سنج نوری و محدوده بازرسی دیگر اختیاری نیستند.

 

 

آیا به انعطاف پذیری شکست نیاز دارید؟ اگر بله، از همان ابتدا آن را در انتخاب ماژول و طراحی کابل کشی لحاظ کنید. مقاوم سازی قابلیت شکست گران و مخرب است.

ساختارهای AI/ML در حال حاضر به سمت 800G پیش می روند. برخی از سازمان ها این سوال را مطرح می کنند که آیا 400G به عنوان یک هدف استقرار منطقی است یا اینکه باید منتظر بمانند. هیچ پاسخ جهانی وجود ندارد اگر رشد ترافیک شما اکنون سرمایه گذاری را توجیه می کند و دوره بازپرداخت از نظر مالی کار می کند، 400G را مستقر کنید. اگر بتوانید زیرساخت 100G خود را یک چرخه تازه سازی دیگر گسترش دهید، شاید اکوسیستم 800G در زمانی که به آن نیاز دارید آماده باشد.

توصیه کسل کننده معمولاً توصیه درستی است: فناوری را با نیازهای واقعی مطابقت دهید، از فروشندگانی که به اندازه کافی به آنها اعتماد دارید خرید کنید تا در هنگام خرابی از شما حمایت کنند، و به یاد داشته باشید که ارزان ترین گزینه اغلب ارزان نیست وقتی زمان عیب یابی را در نظر می گیرید.

هیچ کس هرگز به دلیل مشخص کردن فرستنده‌های گیرنده که فقط کار می‌کنند اخراج نشد.