فرستنده و گیرنده های قابل اتصال با ضریب کوچک، فضای مورد نیاز را کاهش می دهند

 

مشکل GBIC که هیچ کس دیگر درباره آن صحبت نمی کند

 

نکته ای که در مورد مبدل های رابط گیگابیتی وجود دارد: آنها خوب کار می کردند. برای سالها، در واقع. اما سعی کنید 48 مورد از آنها را روی یک کارت تک خطی قرار دهید. شما نمی توانید. سوئیچ سری 6500 از سیسکو؟ هرگز گزینه 48 پورت GBIC نداشتم. سخت افزار از نظر فیزیکی آن را نمی پذیرد.

ماژول های SFP این معادله را به طور کامل تغییر دادند. همان قابلیت تبدیل الکتریکی{1}}سیگنال‌های نوری در داخل، سیگنال‌های الکتریکی خارج-اما در محفظه‌ای بسته‌بندی شده است که به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تعداد پورت‌ها را در هر اینچ مربع از املاک پانل دو برابر (گاهی اوقات سه برابر) کنند. یک سوئیچ استاندارد 1U امروزه به طور معمول با 48 پورت SFP عرضه می شود. این کرک بازاریابی نیست. این هندسه اولیه به نفع شما کار می کند.

رابط کانکتور SC در GBIC ها فضای بیشتری نسبت به کانکتورهای دوبلکس LC که SFP ها استفاده می کنند نیاز داشت. تا زمانی که به کابینت خیره شده اید و متوجه می شوید که برای دستیابی به اتصال یکسان به دو برابر واحدهای رک نیاز دارید، جزییات جزئی به نظر می رسد.

 

چرا مراکز داده درگیر تراکم شدند؟

 

داغ-قابل تعویض: قابلیتی که همه آن را بدیهی می دانند

 

مردم فراموش می‌کنند که SFP‌ها فقط کوچک نیستند-بلند هستند-و قابل اتصال هستند. می‌توانید یکی از سوئیچ‌های زنده را بیرون بکشید و بدون جهش شاسی، آن را جایگزین کنید. در محیط هایی که عملیات 24/7 را اجرا می کنند (که صادقانه بگوییم، این روزها بیشتر شبکه های سازمانی هستند)، این امر بسیار اهمیت دارد.

جایگزین؟ پنجره های تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده اعلان‌های توقف بلیط های مدیریت را تغییر دهید. همه اینها به این دلیل است که شما باید یک فرستنده و گیرنده را تعویض کنید.

ماژول های SFP این اصطکاک را از بین بردند. 10GBASE{2}}SR ناموفق؟ آن را بکشید، یک مورد جدید درج کنید، وضعیت پیوند را تأیید کنید. در کمتر از شصت ثانیه بدون تأثیرگذاری بر پورت های مجاور انجام می شود.

 

تکامل سرعتی که هیچ کس پیش‌بینی نمی‌کرد تا این حد فشرده بماند

 

چیزی که واقعاً صنعت را غافلگیر کرد این بود که چگونه فاکتور شکل SFP مقیاس شد. مشخصات اصلی 1 گیگابیت در ثانیه{2}}برای زمان خود کافی بود. سپس SFP+ وارد شد و 10 گیگابیت در ثانیه را از طریق همان پاکت فیزیکی عبور داد. سپس SFP28 با سرعت 25 گیگابیت بر ثانیه. ابعاد قفس یکسان همان رابط رابط LC. همان قابلیت مبادله{12}}

این سازگاری به عقب بیشتر از آن چیزی است که فروشندگان معمولاً تأکید می کنند. یک پورت SFP28 ماژول های SFP+ را می پذیرد. یک پورت SFP+ ماژول های SFP را با سرعت 1G اصلی آنها اجرا می کند. شما هر نسل زیرساخت ها را پاره و جایگزین نمی کنید. همانطور که بودجه و الزامات دیکته می کند، به تدریج ارتقا می دهید.

 

دسترسی به فیبر بدون جریمه ردپا

 

ماژول‌های SFP تک حالته به طور معمول به فاصله انتقال ۱۰ کیلومتر با سرعت گیگابیت دست می‌یابند. انواع{3}}دسترسی طولانی آن را به 40 کیلومتر، حتی 80 کیلومتر با اپتیک مناسب، می رساند. همه در یک بسته که می توانید بین دو انگشت نگه دارید.

قابلیت فاصله سزاوار تأکید است زیرا مستقیماً با طراحی شبکه پردیس و کلان شهرها تلاقی می کند. اتصال ساختمان ها در سراسر یک پردیس شرکتی؟ در حال اجرا فیبر بین تاسیسات در طرف مقابل یک پارک صنعتی؟ ماژول های SFP این موارد استفاده را بدون تجهیزات تقویت کننده اختصاصی برای اکثر سناریوهای عملی مدیریت می کنند.

گزینه‌های چند حالته نیز وجود دارد، بدیهی است-1000BASE-SX 550 متر روی فیبر OM3 کنترل می‌کند، که در اکثر معماری‌ها اجراهای درون ساختمانی را پوشش می‌دهد. اما نکته پابرجاست: فاصله انتقال فدای فشردگی نشده است. تیم های مهندسی هر دو مشکل را به طور همزمان حل کردند.

 

QSFP و آنچه پس از آن می آید

 

دودمان SFP در SFP28 متوقف نشد. Quad Small Form-factor Pluggable modules-QSFP، QSFP+، QSFP28، چهار خط را در بسته‌ای کمی بزرگ‌تر جمع‌بندی می‌کند، که 40 گیگابیت بر ثانیه و 100 گیگابیت در ثانیه توان عملیاتی کل را ارائه می‌دهد. افزایش اندازه کم است (تقریبا 30٪ بزرگتر از SFP) اما ضرب پهنای باند قابل توجه است.

کابل های Breakout بعد دیگری از انعطاف پذیری را اضافه می کنند. یک پورت QSFP28 می تواند با استفاده از کابل کشی غیرفعال به چهار اتصال مستقل SFP28 با سرعت 25 گیگابیت در ثانیه هوا دهد. این یک قفس است که چهار پیوند-سرعت بالا ارائه می‌کند. طراحان شبکه به طور معمول از این برای-سناریوهای سوئیچینگ رک استفاده می‌کنند که در آن اتصال سرور از پورت‌های سوئیچ موجود پیشی می‌گیرد.

مرز 400G فاکتورهای فرم QSFP-DD (دانسیته مضاعف) و OSFP را معرفی می‌کند. بزرگتر از پیشینیان خود، بله، محدودیت‌های حرارتی وقتی که شما 400 میلیارد بیت در ثانیه را از طریق رابط‌های نوری فشار می‌دهید،{3}}محدودیت‌های حرارتی را مجبور به سازش می‌کند. اما افزایش تدریجی اندازه به دقت در برابر نیازهای چگالی کالیبره می شود. نقشه راه 800G OSFP نشان می دهد که جامعه مهندسی بهینه سازی این معاوضه را به پایان نرسانده است.

 

سازگاری: سردردی که از مردن خودداری می کند

 

هیچ بحثی درباره فناوری SFP بدون تأیید قفل فروشنده-در رویه‌ها کامل نمی‌شود. Cisco، Juniper، HPE{2}}اکثر تولیدکنندگان بزرگ، فرستنده‌های گیرنده خود را با بررسی میان‌افزار رمزگذاری می‌کنند که ماژول‌های «غیر مجاز» را رد می‌کند. اپتیک‌های شخص ثالث با قیمت‌های پایین‌تری وجود دارند، اما استفاده از آن‌ها گاهی نیاز به لغو اداری یا EEPROM‌های ویژه برنامه‌ریزی شده دارد.

توافق نامه چند منبع (MSA) که مشخصات SFP را تعریف می کند عمداً جایی برای این رفتار باقی می گذارد. از نظر فنی برای تأیید کدهای فروشنده ماژول مطابقت دارد. همچنین برای اپراتورهای شبکه که تلاش می‌کنند تدارکات را در محیط‌های ناهمگن استاندارد کنند، ناامیدکننده است.

SFP های عمومی به طور قابل توجهی بهبود یافته اند. بسیاری از-تامین‌کنندگان شخص ثالث اکنون ماژول‌هایی را ارائه می‌کنند که برای پلتفرم‌های سوئیچ از قبل کدگذاری شده‌اند، و دردسرهای سازگاری را در قیمت‌های معمولی در مقایسه با جایگزین‌های واقعاً عمومی از بین می‌برند. وضعیت عالی نیست، اما قابل اجرا است.

 

 

ملاحظات حرارتی در استقرار متراکم

 

پورت های بیشتر در فضای کمتر به معنای تمرکز گرمای بیشتر در حجم های کوچکتر است. این یک محدودیت نظری نیست-بلکه یک محدودیت طراحی فعال است که سازندگان و مهندسان تاسیسات دائماً با آن دست و پنجه نرم می‌کنند.

ماژول های SFP خود بارهای حرارتی نسبتاً متوسطی تولید می کنند. یک SR معمولی 10GBASE- کمتر از 1W می کشد. اما آن را در 48 پورت ضرب کنید، خروجی حرارتی خود سوئیچ ASIC را اضافه کنید، که عامل تأثیر تجمعی تجهیزات رک- نصب شده در بالا و پایین است... ناگهان مدیریت جریان هوا حیاتی می شود.

طرح‌های سوئیچ مدرن شامل مدیریت حرارتی پیچیده می‌شوند: فن‌های سرعت متغیر-که به حسگرهای داخلی پاسخ می‌دهند، پیکربندی راهروهای گرم/سرد، الگوهای جریان هوا از جلو-به-پشت. ماهیت فشرده سیستم‌های مجهز به SFP{4}}این طراحی‌ها را ممکن می‌سازد، اما آنها را نیز ضروری می‌سازد. شما نمی توانید آنقدر اتصال را در آن فضای کوچک بسته بندی کنید، بدون اینکه به شدت در مورد حذف گرما فکر کنید.

 

کیس لبه صنعتی

 

همه برنامه‌های کاربردی SFP در مراکز داده{0}}کنترل‌شده با دما زندگی نمی‌کنند. شبکه‌های صنعتی-طبقه کارخانه‌ها، پست‌های برق، زیرساخت‌های حمل‌ونقل-تجهیزات را در معرض دمای شدید، رطوبت، ارتعاش و تداخل الکترومغناطیسی قرار می‌دهند که سخت‌افزار درجه مصرف‌کننده را از بین می‌برد.

ماژول های SFP مقاوم به طور خاص برای این محیط ها وجود دارند. دامنه دمای عملیاتی گسترده (-40 درجه تا +85 درجه)، پوشش هم‌نوع بر روی اجزای داخلی، محافظ EMI تقویت‌شده. ضریب شکل یکسان باقی می ماند-همان قفس ها، همان رابط ها - اما ساختار داخلی به طور قابل توجهی متفاوت است.

این قابلیت همکاری مهم است زیرا استراتژی های صرفه جویی را ساده می کند. تاسیساتی که سوئیچ‌های اترنت صنعتی را اجرا می‌کنند، نیازی به موجودی فرستنده گیرنده کاملا مجزا ندارند. SFPهای استاندارد و ناهموار سازگاری فیزیکی مشترک دارند. فقط مشخصات محیطی متفاوت است.

 

جایی که ما در واقع ایستاده ایم

 

فرستنده گیرنده کوچک{0}}قابل اتصال فاکتور، در تکرارهای مختلف خود، به استاندارد اتصال نوری غالب برای شبکه های سازمانی تبدیل شده است. نه از طریق بازاریابی، بلکه از طریق شایستگی مهندسی. فاکتور فرم بهبودهای چگالی معنی داری را ارائه می دهد. قابلیت مبادله داغ پیچیدگی عملیات را کاهش می دهد. مسیر تکامل سرعت حفاظت از سرمایه گذاری را در نسل های فناوری فراهم می کند.

گزینه های جایگزین وجود دارد-همیشه وجود دارد. رابط های نوری ثابت{2} هزینه های فرستنده گیرنده را به طور کامل حذف می کند. فاکتورهای شکل بزرگتر مانند CFP به بخش های پهنای باند بالا-خدمت می کند. اما برای میانه وسیع سوئیچینگ سازمانی، پارچه های مرکز داده و شبکه های دسترسی حامل، ماژول های خانواده{6}SFP انتخاب پیش فرض را تشکیل می دهند.

محدودیت‌های فضا، طراحی اصلی را هدایت می‌کرد. بیست-پنج سال بعد، همین محدودیت به سیر تکاملی به سمت پهنای باند بالاتر در ردپایی معادل یا کوچکتر ادامه می‌دهد. کارت خط 48 پورت که GBIC نتوانست آن را تحویل دهد؟ الان روی میز است. و مهندسانی که به سمت 800G سوق می‌دهند با همان الزام اساسی کار می‌کنند: اتصال بیشتر به ازای هر واحد فضا، زیرا فضا همیشه هزینه دارد و تقاضا برای پهنای باند هرگز از رشد باز نمی‌ماند.