Pareizā 400 g optiskā moduļa izvēle

 

Formas faktora jautājums, kas nemirs

 

QSFP-DD vai OSFP. Katram ir viedokļi. Debates OFC konferencēs kļūst karstas tādā veidā, kas pārsteidz nozares jaunpienācējus.

Lūk, praktiskā realitāte: QSFP{0}}DD uzvarēja skaļuma spēlē. Atgriezeniskā saderība ar esošo QSFP28 infrastruktūru izrādījās neatvairāma iepirkumu komandām, kuras jau bija ieguldījušas lielus ieguldījumus 100 G kabeļos un slēdžu šasijā. Varat burtiski ievietot QSFP28 moduli QSFP-DD portā, un tas darbojas. Šis migrācijas stāsts pārdeva daudz aparatūras.

OSFP atbalstītāji jums pateiks-pareizi-, ka viņu formas faktors labāk iztur termiskos apstākļus. Papildu fiziskais apjoms (aptuveni par 50% lielāks nekā QSFP-DD) nodrošina 15-20 W jaudas budžetu, nevis stingrākos 12–14 W griestus, pret kuriem QSFP-DD moduļi cīnās. Kad jūs virzāt saskaņotu ZR optiku metro DCI lietojumprogrammām, šai telpai ir milzīga nozīme.

Taču mārketinga materiālos neviens nemin: lielākajai daļai uzņēmumu izvietojumu ZR nav nepieciešams. Viņiem ir nepieciešams DR4 500-metru lapu-skriešanai, varbūt FR4 2 km ēkai-uz{9}}ēkai. Šajos jaudas līmeņos QSFP-DD darbojas labi. OSFP termiskās priekšrocības kļūst akadēmiskas.

 

Sasniedziet variantus un alfabēta zupas problēmu

 

SR4, DR4, FR4, LR4, ER4, ZR-nosaukumu piešķiršanas metodei ir tehniski jēga, tiklīdz to iegaumējat, taču ir sāpīgi skatīties, kā jaunākais inženieris pirmo reizi mēģina norādīt materiālu sarakstu.

SR4 ļauj jums 100 metrus pāri daudzrežīmiem. Izmanto 850 nm VCSEL, MPO-12 savienojumu, darbojas ar OM3/OM4 šķiedru, kas jau atrodas jūsu paaugstinātajā grīdā. Līdz šim lētākais variants. Tas ir tas, ko jūs izvietojat vienā datu centra ēkā, ja attālums starp plauktu{10}}līdz statīvam ir mazāks par 100 metriem.

DR4 paplašina līdz 500 metriem vienā-režīmā, izmantojot paralēlo optiku-četras atsevišķas šķiedras pie 1310 nm, katra pārraida 100 Gbps. Joprojām izmanto MPO-12, bet tagad jums ir nepieciešama viena{10}}moda iekārta. Lieliska vieta lapu{11}}savienojumam lielākās telpās.

Gan FR4, gan LR4 izmanto viļņa garuma multipleksēšanu, lai visus četrus kanālus saspiestu vienā šķiedru pārī. FR4 sasniedz 2km, LR4 spiež līdz 10km. Duplex LC savienotāji. Tie maksā vairāk, jo CWDM4 optika un multipleksēšana/demultipleksēšana palielina sarežģītību.

Apjukums, ko es redzu visbiežāk? Kāds norāda DR4, kad viņam patiešām bija nepieciešams FR4, jo viņš nepareizi uzskaitīja šķiedras pavedienus. DR4 nepieciešamas 8 šķiedras (4 TX, 4 RX). FR4 nepieciešamas 2 šķiedras (1 TX, 1 RX). Ja jūsu starpēkai ir tikai 12 šķiedru maģistrāle un jūs plānojat vairākas 400 G saites, matemātika nedarbojas ar DR4.

Un tad ir izlaušanās jautājums.

 

Izlaušanās režīmi: noderīgi, kamēr tie nav

 

400 G-DR4 modulis var izveidot 4 x 100 G-DR savienojumus. Teorētiski tas nodrošina migrācijas elastību-pērciet 400 G infrastruktūru tūlīt, izmantojiet to 4 x 100 G režīmā, līdz satiksmes prasības attaisno pilnu 400 G darbību.

Mārketinga piķis izklausās lieliski. Realitāte kļūst nekārtīgāka.

Izlaušanai ir nepieciešamas īpašas šķiedru konfigurācijas. Jūsu DR4-līdz 4 x 100 G-DR izšķirtspējai ir nepieciešamas 8 šķiedras 400 G pusē, kas izplešas līdz četriem dupleksajiem pāriem 100 G pusē. Tas nav plākstera vads, kas atrodas kabeļu atvilktnē. Tā ir pielāgota montāža, bieži ar MPO-12 līdz 4xLC izlaušanos, un labāk pasūtiet pareizo polaritāti, pretējā gadījumā pavadīsit vakaru ar šķiedru marķieri un daudz neapmierinātības.

 

 

PAM4 mainīja visu (ne vienmēr uz labo pusi)

 

Optika pirms 400G izmantoja NRZ modulāciju. Divi signāla līmeņi. Vienkārši. Uzticams. Lāzers ir ieslēgts vai izslēgts, augsts vai zems. Acu diagrammas izskatījās tīras.

400G piedāvāja PAM4: četri signāla līmeņi, kas kodē divus bitus uz vienu simbolu. Jūs saņemat dubultu datu pārraides ātrumu, dubultojot simbolu ātrumu. Lielisks fizikas problēmas risinājums.

Izņemot PAM4, būtiski mainījās optisko saišu kļūdu raksturlielumi.

Izmantojot NRZ, trokšņu robeža starp signāla līmeņiem bija aptuveni 9,5 dB. Izmantojot PAM4, tas samazinās līdz aptuveni 4,8 dB. Teorētiskais SNR sods ir aptuveni 10 dB-, kas aprēķināts kā 20 × log₁₀ (1/3), ja vēlaties iegūt precīzu matemātiku. Tā nav smalka atšķirība. Tas ir dramatisks trokšņa imunitātes samazinājums.

Tāpēc 400G priekšējās kļūdas labošana kļuva obligāta. Nav obligāti. Nav "ieteicams garākām distancēm". Obligāti.

FEC pieskaitāmās izmaksas palielina latentuma -mērķauditorijas atlasi aptuveni 100 nanosekundes 802.3 specifikācijās- un patērē papildu joslas platumu, kas palielina faktisko līnijas ātrumu līdz 425 Gbps, nevis tīru 400. Vēl svarīgāk ir tas, ka jūsu 400 G saite vienmēr darbojas ar {8} nepareizu kļūdu}F{{7. lai faktiski nebūtu ziņu-FEC.

Pre-FEC BER aptuveni 2,4 × 10⁻⁴ tiek uzskatīts par pieņemamu DR4. Tas būtu bijis katastrofāls 100G saitei. 400 G ar Reed-Solomon FEC — tas ir labi. Pēc-FEC kadru zuduma ātrums joprojām sasniedz 10⁻¹² mērķi.

Bet tas, kas aizrauj cilvēkus: kad FEC nevar sekot līdzi,-kad pirms-FEC kļūdas pārsniedz to, ko spēj labot algoritms,-kļūme nav eleganta. Saite lēnām nesabojājas. Tas nokrīt no klints. Vienu brīdi pārraudzības informācijas panelī viss izskatās labi, nākamajā brīdī jūs redzat nelabojamas kadru kļūdas un pakešu zudumus.

Netīri savienotāji, kurus 100G saite izturētu? Viņi nogalinās 400G saiti. Marginālā šķiedra ar nedaudz paaugstinātu vājinājumu? Tas pats stāsts. Kļūdu labošana maskē problēmas, līdz pēkšņi tā nenotiek.

 

Termiskie murgi

 

32 portu 400 G slēdzis, kas pilnībā piepildīts ar FR4 moduļiem, ģenerē 320–384 W siltuma tikai no raiduztvērējiem. Tas ir pirms skaitīšanas slēdzis ASIC, barošanas bloki, ventilatori. Kopējā sistēmas jauda var tuvoties 1500–2000 W 1RU šasijā.

Plauktu blīvuma aprēķini, kas darbojās 100 G izvietošanai, ir pilnībā jāpārskata.

Pašiem moduļiem ir darba temperatūras diapazons,{0}}parasti no 0 grādiem līdz 70 grādiem komerciālā līmenī. Izklausās saprātīgi, līdz saprotat, ka "moduļa temperatūra" tiek mērīta korpusā un korpuss atrodas jebkurā gaisa plūsmā, ko nodrošina jūsu slēdzis. Pilnībā apdzīvotā šasijā, kuras pieslēgvietas augšpusē un apakšā ir aizņemtas ar līdzīgi karstiem moduļiem, šī gaisa plūsma nav lieliska.

Esmu redzējis izvietojumus, kad moduļi priekšējās plāksnes centrā ir par 8–10 grādiem karstāki nekā moduļi malās. Tāda pati apkārtējā vide, tāda pati satiksmes slodze, krasi atšķirīgi termiskie apstākļi, pamatojoties tikai uz fizisko stāvokli.

Šeit palīdz OSFP spārnu radiatora dizains. Spuras palielina virsmas laukumu konvekcijas dzesēšanai, un OSFP MSA nosaka gaisa plūsmas prasības, kas jāievēro slēdžu dizaineriem. QSFP-DD vairāk paļaujas uz slēdžu pārdevēja termisko dizainu, kura kvalitāte ir ļoti atšķirīga.

Daži AI/ML klasteru izvietojumi ir pārgājuši uz šķidruma dzesēšanu tieši šī iemesla dēļ. Tiešās-uz-čipu dzesēšanas cilpas vai pilnīgas iegremdēšanas iestatījumi pilnībā novērš gaisa plūsmas ierobežojumus. Bet tas ir būtisks infrastruktūras lēmums, nevis tas, ko jūs atrisinat, izvēloties dažādas optikas.

 

 

Trešās{0}}puses uztvērēja jautājums

 

OEM raiduztvērēji no Cisco vai Juniper maksā trīs līdz piecas reizes vairāk nekā līdzvērtīgi trešās puses moduļi. Dažreiz vairāk. Cenu atšķirība ir pietiekami nozīmīga, lai tā parādās iepirkuma diskusijās pat organizācijās, kuras parasti standartizē atsevišķus piegādātājus.

Lielāko daļu laika{0}}trešā puse darbojas labi. MSA specifikācijas pastāv, lai nodrošinātu vairāku piegādātāju sadarbspēju. Saderīgs QSFP-DD modulis ir saderīgs QSFP-DD modulis neatkarīgi no tā, kura logotips ir redzams uz etiķetes.

Lielāko daļu laika.

Malas lietas liks jums apšaubīt šo pārliecību. Pārslēdziet programmaparatūras atjauninājumus, kas pēkšņi atzīmē iepriekš -darbojošo{2}}trešās puses optiku kā neatbalstītu. DOM/DDM dati, kas tiek aizpildīti nepareizi, jo EEPROM kartējums gluži neatbilst tam, ko sagaida slēdzis. Intermitējoši saišu atloki, kas notiek tikai ar noteiktām pakalpojumu sniedzēju kombinācijām noteiktos trafika modeļos.

Atbalsta situācija pastiprina tehnisko nenoteiktību. Zvaniet uz Cisco TAC, ja rodas saišu problēma, un viņi jautās par jūsu optiku. Ja izmantojat trešās puses moduļus, saruna bieži vien beidzas ar to. “Nomainiet ar atbalstītiem raiduztvērējiem un atzvaniet, ja problēma joprojām pastāv” ir nomākta, bet pilnībā paredzama atbilde.

Mans ieteikums neatkarīgi no tā, cik tas ir vērts: laboratorijā izmantojiet trešās{0} puses pakalpojumus, esiet ļoti uzmanīgs ražošanā. 70–80% izmaksu ietaupījums šķiet mazāk pārliecinošs, kad veicat problēmu novēršanu pulksten 2:00, un nevar izslēgt optiku kā mainīgo.

 

Kas patiesībā ir svarīgi atlasē

 

Pēc visām tehniskajām detaļām moduļa izvēle parasti ir saistīta ar dažiem praktiskiem jautājumiem:

Kāds attālums jums patiesībā ir jāveic? Esiet konkrēts. Izmēriet šķiedru gaitu. Pievienojiet malu ielāpiem un savienojumiem. Pēc tam izvēlieties lētāko moduļa veidu, kas atbilst šim attālumam ar brīvu vietu.

Kāds šķiedraugs pastāv? Daudzrežīms ēkā, viens{0}}režīms starp ēkām ir izplatīts modelis. Necīnieties pret savu esošo infrastruktūru, ja vien jums nav pārliecinošu iemeslu.

Kāda ir jūsu slēdžu platforma? Ostas veids, iespējams, jau ir izlemts. QSFP-DD lielākajai daļai uzņēmumu izvietojumu, OSFP dažām hiperskalerēm un telekomunikāciju lietojumprogrammām.

Cik ļoti jūs uzticaties kabeļiem? 400G ir mazāk piedodošs nekā 100G. Ja jūsu strukturētais kabeļu savienojums ir apšaubāms-vecās šķiedras, ir aizdomas par pārtraukšanu vai ielāpiem, kas atkārtoti pievienoti desmitiem reižu-, var rasties problēmas. Notīriet visu. Pārbaudi visu. Optiskais jaudas mērītājs un pārbaudes diapazons vairs nav obligāti.

 

 

Vai jums ir nepieciešama izlaušanās elastība? Ja jā, ņemiet to vērā moduļa izvēlē un kabeļu projektēšanā jau no paša sākuma. Izlaušanās iespēju modernizēšana ir dārga un traucējoša.

AI/ML izbūve jau virzās uz 800G. Dažas organizācijas apšauba, vai 400G ir jēga kā izvietošanas mērķis, vai arī tām vajadzētu pagaidīt. Nav universālas atbildes. Ja jūsu trafika pieaugums attaisno ieguldījumu tagad un atmaksāšanās periods darbojas finansiāli, izvietojiet 400G. Ja varat paplašināt savu 100 G infrastruktūru vēl vienu atsvaidzināšanas ciklu, iespējams, 800 G ekosistēma būs gatava, kad tā būs nepieciešama.

Garlaicīgs padoms parasti ir pareizais padoms: saskaņojiet tehnoloģiju ar faktiskajām prasībām, iegādājieties no pārdevējiem, kuriem pietiekami uzticaties, lai palīdzētu jums, kad lietas sabojājas, un atcerieties, ka lētākais risinājums bieži vien nav lēts, ja rēķināt problēmu novēršanas laiku.

Neviens nekad nav ticis atlaists par tādu raiduztvērēju norādīšanu, kas vienkārši darbojas.