SFP, QSFP, QSFP-DD és OSFP: Formafaktorok összehasonlítása

Miért tért át az optikai hálózat a GBIC-ről és az SFP-ről a QSFP-re, a QSFP-DD-re és az OSFP-re? A rövid válasz az, hogy a hálózati berendezéseknek nagyobb sávszélességre volt szükségük ugyanannyi előlapi helyről, miközben az elektromos sávok aránya, a modulok teljesítménye és a hűtési igény tovább nőtt.

Ez az evolúció a nevek hosszú listáját hozta létre: SFP, SFP+, SFP28, SFP56, QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP112, QSFP-DD, OSFP és számos újabb változat. A nevek könnyebben érthetők, ha kapcsolódó tervezési családként kezelik őket, nem pedig elszigetelt mozaikszóként.

A legfontosabb megkülönböztetést a legkönnyebb kihagyni:az adó-vevő alaktényezője nem ugyanaz, mint egy Ethernet sebesség vagy optikai szabvány. Az alaktényező leírja, hogy egy modul hogyan illeszkedik és csatlakozik a gazdagéphez. A tényleges optikai kapcsolat továbbra is az adó-vevő specifikációjától, a száltól, a hullámhossztól, a csatlakozótól, az elérési távolságtól és a gazdagép konfigurációjától függ.

Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan fejlődtek a főbb optikai adó-vevő formái, hogyan különböznek az SFP és QSFP családok, hol illeszkedik a QSFP-DD és az OSFP, és hogyan válasszunk kompatibilis modult egy valós hálózathoz. Több családra vonatkozó termékszintű példákért tekintse meg aszáloptikai adó-vevő tartomány.

Mi az optikai adó-vevő alaktényezője?

Az optikai adó-vevő alaktényezője határozza meg a csatlakoztatható modulok által használt fizikai csomagot és gazdagép-oldali interfészt. A specifikációtól függően meghatározhatja vagy korlátozhatja a modul méreteit, a ketrec és a csatlakozó geometriáját, a nagy sebességű elektromos sávokat, az alacsony sebességű vezérlőjeleket, a kezelőfelületeket, a teljesítményosztályokat és a termikus viselkedést.

Ezek a jellemzők azért fontosak, mert befolyásolják, hogy hány port fér el egy kapcsolón, milyen elektromos jelzéseket tud támogatni egy port, mennyi energiát fogyaszthat egy modul, és hogy a gazdagép képes-e mechanikusan és elektromosan fogadni egy adott modulgenerációt.

Amit egy formatényező határoz meg

• Modul mérete és mechanikus borítéka
• Host csatlakozó és ketrec kialakítása
• A nagy sebességű elektromos sávok száma és elrendezése
• Alacsony sebességű vezérlési és felügyeleti kapcsolatok
• Teljesítmény és termikus tervezési korlátok
• A modul és a gazdagép közötti kompatibilitási keretrendszer része

Mit nem határoz meg az alaktényező

A formai tényező önmagában nem mondja meg:

• hogy az optikai kapcsolat egymódusú vagy többmódusú szálat használ-e;
• hogy az elülső csatlakozó LC, MPO/MTP vagy más interfész;
• az átviteli távolság;
• a hullámhossz vagy hullámhossz-terv;
• hogy a modul megvalósítja-e az SR, DR, FR, LR vagy más optikai specifikációt; vagy
• hogy egy adott kapcsoló, útválasztó vagy hálózati kártya működteti-e a modult.

Ez a szétválasztás tükröződik az iparági dokumentációban. Az alaktényezős specifikációk a modul-host interfészre összpontosítanak, míg az Ethernet fizikai réteg specifikációi határozzák meg az egyes hálózati alkalmazásokhoz szükséges jelzéseket. ASNIA SFF specifikációk, aQSFP-DD MSA specifikációkés aOSFP MSA specifikációkhasznos elsődleges hivatkozások ezekhez a hardvercsaládokhoz.

Az optikai adó-vevő alaktényezői egy pillantásra

Az alábbi táblázat családi szintű áttekintést nyújt. A sebesség oszlop a gyakori asszociációkat mutatja, nem pedig azt a szabályt, hogy egy alaktényezőnek csak egy lehetséges adatsebessége van.

Mindig kezelje ezt a fajta táblázatot navigációs segédeszközként, nem pedig beszerzési specifikációként. A gazdagép portnak, az elektromos módnak, a modul típusának, az optikai szabványnak és a szoftvertámogatásnak továbbra is meg kell egyeznie.

Miért változnak folyamatosan az optikai adó-vevő alaktényezői?

A csatlakoztatható optika története könnyebben érthető mérnöki problémák sorozataként. Az ipar többször is megpróbált több használható sávszélességet helyezni az előlapi panel kisebb részébe anélkül, hogy túllépné a gyakorlati teljesítmény, jelintegritás és hőkorlátokat.

1. lépés: A dugaszolható optikák kicsinyítése

A korai csatlakoztatható interfészek, például a GBIC cserélhetővé tették az optikai portokat, de a modulok jelentős helyet foglaltak el az előlapon. A 10G korszak nagyobb formátumokat is készített, mint például a XENPAK, X2 és XFP. Ezek a formátumok fontos lépcsőfokok voltak, de a berendezéstervezők egyre inkább több portot kívántak rack egységenként.

Az SFP megváltoztatta ezt az egyensúlyt egy sokkal kisebb, csatlakoztatható csomaggal. A kompakt lábnyom a későbbi generációk platformjává vált, nem pedig egysebességes kialakításúvá. Az alapvető ökoszisztéma újrafelhasználása az egyik oka annak, hogy az SFP-család interfészek továbbra is relevánsak maradtak, mivel az Ethernet több sebességgeneráción keresztül haladt.

2. szakasz: Sávszélesség növelése az SFP lábnyom elhagyása nélkül

Az SFP-ről az SFP+-ra, az SFP28-ra és az SFP56-ra való haladás egy visszatérő tervezési stratégiát szemléltet: tartsa meg a kompakt fizikai ökoszisztémát, miközben növeli a gazdagép interfész elektromos jelzési képességét. A gyakorlati eredmény az volt, hogy a 10G, 25G és 50G-osztályú csatlakozást anélkül lehetett biztosítani, hogy minden alkalmazást egy nagyobb, többsávos modulba kellene áthelyezni.

Ez a megközelítés különösen hasznos a szerver felé néző portoknál, hozzáférési hálózatoknál és más olyan helyzetekben, ahol egyetlen soros sáv biztosítja a szükséges kapcsolati sávszélességet.

3. szakasz: Egy sávról négyre váltás

Az összesített sávszélesség-igény növekedésével a második út egyre fontosabbá vált: több elektromos sáv használata egyetlen csatlakoztatható modulban. A QSFP a Quad Small Form-factor Pluggable rövidítése, és a négysávos architektúra a kulcs a család megértéséhez.

Ahelyett, hogy egy sávra hagyatkozna, a gazdagép négy sávot kombinálhat a magasabb összesített portolási sebesség érdekében. Ugyanez a többsávos struktúra támogatja a kitörési architektúrákat is, amikor a gazdagép, a kábel vagy az adó-vevő és a szoftverkonfiguráció lehetővé teszi, hogy a nagyobb sebességű port több, kisebb sebességű kapcsolatként működjön.

Ez az oka annak, hogy a QSFP család szorosan összekapcsolódott a nagy sűrűségű aggregációval és az adatközpont-váltással. Az idősebb40G QSFP tartományhasznos példa arra, hogyan vált a négy sáv a nagyobb sávszélességű portok általános építőelemévé.

4. szakasz: A sávonkénti jelzések növelése

A négysávos QSFP szerkezet kialakítása után a következő jelentős előnyök az egyes elektromos sávok gyorsabbá tételéből származtak. A QSFP28, QSFP56 és QSFP112 ezt a mintát követi. A fizikai család felismerhető marad, de a fogadó elektromos generáció jelentősen megváltozik.

Ez egy fontos ok, hogy ne pusztán az alakból következtessünk a kompatibilitásra. Előfordulhat, hogy egy modul egy ismerős ketrecbe illeszkedik, miközben továbbra is olyan gazdagép-módot, firmware-konfigurációt vagy teljesítményosztályt igényel, amelyet egy régebbi port nem tud biztosítani.

5. szakasz: A sávsűrűség megduplázása 400G, 800G és tovább

A QSFP-DD négy nagy sebességű elektromos sávról nyolcra bővíti a QSFP koncepciót. A további sávsűrűség sokkal nagyobb összesített host sávszélességet tesz lehetővé, miközben megőrzi a kompakt előlapi formátumot. A QSFP-DD MSA a QSFP-DD, QSFP-DD800 és QSFP-DD1600 generációra kiterjedő hardverspecifikációkat tett közzé.

A tervezés emellett nagy hangsúlyt fektet a tágabb QSFP ökoszisztémával való folytonosságra. A gyakorlatban azonban a visszafelé kompatibilitás továbbra is attól függ, hogy az adott kapcsoló vagy rendszer hogyan valósítja meg a portjait. A mechanikus illesztés nem helyettesíti a szállítói támogatási mátrixot.

6. szakasz: Tervezés nagyobb teljesítményre és hőterhelésre

A nagyobb sebességű csatlakoztatható optika több energiát fogyaszthat és több hőt termelhet. Ez a termikus tervezést a formai tényezőkről szóló megbeszélés részévé teszi, nem pedig utólagos gondolatnak.

Az OSFP nyolc nagy sebességű elektromos sávot is használ szabványos formájában, de nagyobb mechanikai burkot használ, mint a QSFP-DD. Ez a nagyobb csomag több helyet biztosít a hűtéshez és a nagy teljesítményű optikai megvalósításokhoz. Az OSFP MSA a szabványos OSFP-t nyolcsávos interfészként írja le, és külön specifikációkat tesz közzé az OSFP-XD-hez, amely egy nagyobb sűrűségű, tizenhat sávos formátum.

Az eredmény nem az, hogy egy nagysebességű forma általánosan jobb. A QSFP-DD és az OSFP különböző rendszerszintű kompromisszumokat képvisel, beleértve a sűrűséget, a hűtést, az ökoszisztéma folytonosságát és a kapcsoló architektúrát.

Az SFP család megértése

A hagyományos SFP ág a legkönnyebben úgy érthető, mint egy kompakt egysávos család, amelynek elektromos jelzési képessége idővel nőtt. Ez az összefoglaló hasznos, de a hagyományos SFP ágra kell korlátozni, mert az újabb kettős sűrűségű tervek kivételeket vezetnek be.

SFP

Az SFP a rövidítéseKis méretű, dugaszolható. A Gigabit Ethernettel és más soros hálózati alkalmazásokkal széles körben kapcsolatba hozták, mert sokkal kisebb csatlakoztatható csomagot kínált, mint a korábbi formátumok.

Az SFP továbbra is releváns a telepített vállalati, ipari és hozzáférési hálózatokban, ahol elegendő az 1G-osztályú kapcsolat. A pontos modul különböző típusú szálakat, hullámhosszakat és eléréseket használhat, így a gazdagép interfész csak az első része a kiválasztási folyamatnak.

SFP+

Az SFP+ kiterjesztette a kompakt SFP koncepciót a 10G generációra. Lehetővé tette a switchek és szerverek számára, hogy sok 10G portot biztosítsanak az előlapon kis helyen, és fontos interfész lett a vállalati, távközlési és adatközponti hálózatokon.

Az ismert lábnyomnak köszönhetően a kompatibilitás egyszerűbbnek tűnik, mint amilyen. Egy SFP+ port, SFP28 port és más SFP-család interfészek mechanikusan összefügghetnek, de a támogatott működési módokat a pontos berendezésen még ellenőrizni kell.

SFP28

Az SFP28 25G-osztályú jelzést hozott a hagyományos egysávos SFP architektúrába. Ez különösen hasznossá tette a szerverek közötti kapcsolatokat, ahol a 25G nagyobb sávszélességet kínált, mint a 10G anélkül, hogy minden szerverkapcsolathoz négysávos QSFP portra lett volna szükség.

Ennek a kompakt modul ökoszisztémának példáiként aSFP adó-vevő részgyakorlatias termékszintű nézetet nyújt az SFP-család általános alkalmazásairól.

SFP56, SFP112 és nagyobb sebességű SFP interfészek

Az SFP56 ugyanazt az általános elképzelést folytatja magasabb elektromos sávarány mellett, és általában az 50G-osztályú alkalmazásokhoz társítják. Az SFP-vel kapcsolatos újabb specifikációk kiterjesztik az ökoszisztémát a még magasabb sávonkénti jelzési sebesség felé.

Az elnevezési folyamat hasznos technikai támpontként, de nem szabad univerzális kompatibilitási ígéretként kezelni. A nagyobb sebességű interfészek új követelményeket támasztanak a jel integritásával, teljesítményével, a gazdagép kialakításával és a firmware-támogatással szemben.

SFP-DD: Miért nem mindig igaz az „SFP egy sávot jelent”?

Az SFP-DD vagy a kis méretű dugaszolható kettős sűrűség a fontos kivétel az egyszerű „SFP egyenlő egy sávval” szabály alól. Egy második nagy sebességű elektromos sávot ad hozzá, miközben megtartja a kompakt SFP-szélesség tervezési filozófiáját.

Ez lehetővé teszi az összesített gazdagép sávszélesség és portsűrűség növelését anélkül, hogy minden alkalmazást egy négysávos QSFP-csomagba helyeznénk át. Ebből is látszik, hogy miért kell a modern alaktényezős családokat terjedelmesen leírni:A hagyományos SFP generációk egysávosak, de a tágabb SFP ökoszisztéma ma már többsávos kialakításokat is tartalmaz.

A QSFP család megértése

A QSFP család négy nagy sebességű elektromos sáv köré épül. A hagyományos SFP-progresszióval ellentétben, amely jellemzően egy sáv képességét növeli, a QSFP négy sávot egyesít egy kompakt, nagy sűrűségű csatlakoztatható interfésszel.

QSFP+

A QSFP+ szorosan összekapcsolódott a 40G Ethernettel. A négysávos működés alkalmassá tette mind az összesített 40G-s kapcsolatra, mind pedig – ahol ez támogatott – több, alacsonyabb sebességű sávra való áttörésre is.

Az összesített sávszélesség és a kitörési képesség közötti kapcsolat a QSFP család egyik legfontosabb építészeti ötlete. Egy port nem csak a címkéjére nyomtatott nagy számban hasznos; a támogatott sávmódok több kisebb logikai linkként is hasznossá tehetik.

QSFP28

A QSFP28 mind a négy QSFP sáv elektromos képességét megnövelte, és a 100G-s fő formai tényezővé vált. Továbbra is fontos az adatközpont-váltás, az aggregáció, a távközlési és a közlekedési alkalmazások terén.

A fizikai forma nem mondja meg, hogy egy 100G-s modul SR4, CWDM4, LR4, DR vagy más optikai kialakítású. Emiatt a100G QSFP28 adó-vevő kategórianagyon eltérő kinyúlással, csatlakozókkal és szálkövetelményekkel rendelkező modulokat tartalmazhatnak.

QSFP56

A QSFP56 megtartja a négysávos architektúrát, de ismét növeli a sávonkénti elektromos sebességet, így általában a 200G-osztályú alkalmazásokhoz társítják. A fontos változás nem az új sávszám; ez nagyobb sávszélesség sávonként.

Ez a minta hasznos az alaktényezők evolúciójának dekódolásához: néha megnő a sávszélesség, mert a modul több sávot kap, néha pedig azért, mert a meglévő sávok gyorsabbak lesznek.

QSFP112 és QSFP224

A QSFP112 és QSFP224 kiterjeszti a négysávos QSFP családot a magasabb sávonkénti jelzési sebesség felé. Az SNIA közzétett SFF-8665 2.0-s verziója lefedi a QSFP28, QSFP56, QSFP112 és QSFP224 generációkat a QSFP 4X csatlakoztatható adó-vevő családon belül.

Ezek az újabb interfészek ugyanazt a szabályt erősítik meg, mint ebben az útmutatóban: a családnév magyarázza a gazdagép-oldali architektúrát, míg a tényleges hálózati sebesség és az optikai alkalmazás továbbra is a támogatott jelzési módtól és a modul specifikációjától függ.

SFP vs QSFP: Mi a valódi különbség?

Az SFP-t és a QSFP-t gyakran úgy hasonlítják össze, mintha az egyik egyszerűen a másik gyorsabb változata lenne. A hasznosabb megkülönböztetés az építészeti.

Elektromos sávszám

A hagyományos SFP+, SFP28 és hasonló interfészek egyetlen nagy sebességű elektromos sávot használnak. A QSFP négyet használ. Ez a négysávos architektúra nagyobb összesített elektromos sávszélességet biztosít a gazdagépnek anélkül, hogy négy különálló előlapi ketrecre lenne szükség.

Portsűrűség és összesített sávszélesség

A portsűrűség nem egyszerűen a modulszélesség kérdése. Ez az a hasznos hálózati sávszélesség, amelyet a rendszer az előlapon keresztül tud kiszolgálni, miközben teljesíti az elektromos és termikus korlátokat. A QSFP-család interfészek vonzóvá váltak, mivel egyetlen kompakt porton keresztül több sáv is megjeleníthető.

Kitörési képesség

Sok QSFP-család rendszer képes egy nagyobb sebességű fizikai portot több kisebb sebességű kapcsolatként működtetni. Gyakori példa a nagyobb sávszélességű kapcsolóport, amely kiszakítókábelhez vagy kitörési optikai kialakításhoz csatlakozik. A pontos mód az ASIC kapcsolótól, a portkonfigurációtól, a kábel- vagy adó-vevőtől és a szoftver támogatásától függ.

Tipikus telepítési forgatókönyvek

Az SFP-család interfészek gyakran természetes választást jelentenek a szerverekhez, a hozzáférési kapcsolókhoz és a telepített vállalati berendezésekhez való kompakt soros kapcsolatokhoz. A QSFP-család interfészek gyakoriak, ahol az aggregációs sávszélesség, a kitörési rugalmasság és az előlap sűrűsége fontosabb.

Egyik családot sem szabad csak a betűszó alapján kiválasztani. Kezdje a gazdagép porttal és a topológiával, majd válassza ki a kompatibilis optikai megvalósítást.

QSFP-DD vs OSFP: két megközelítés a nagy sebességű csatlakoztatható optikához

400G, 800G és magasabb sebesség mellett a QSFP-DD és az OSFP a két legfontosabb csatlakoztatható forma. Mindkettő nagyon nagy összesített sávszélességet képes támogatni, de a mechanikai sűrűséget és a termikus tervezést eltérően közelítik meg.

Mi a közös a QSFP-DD-ben és az OSFP-ben?

• Mindkét szabványos kialakítás nyolc nagy sebességű állomás elektromos sávot használ.
• Mindkettőt nagy kapacitású adatközponti platformokon használják.
• Mindkét generáció támogatja a 400G, 800G és 1.6T-osztályú interfészeket.
• Mindkettő gondos figyelmet igényel a modul teljesítményére, a légáramlásra és a platform támogatására.
• Egyik sem határoz meg egy konkrét optikai elérési vagy elülső csatlakozót.

Ahol a kialakításuk különbözik

A QSFP-DD egy további elektromos érintkezősorral bővíti ki a kialakult QSFP mechanikai ökoszisztémát. Tervezési céljai között szerepel a sűrűség megőrzése, és lehetővé teszi a rendszerek számára a folytonosság fenntartását a QSFP-család moduljaival, ha a gazdagép megvalósítás támogatja ezt a használati esetet.

Az OSFP nagyobb mechanikus borítékot használ. A szabványos forma integrált hűtőbordát tartalmaz, a nagyobb csomag pedig hasznos termikus magasságot biztosít a nagy teljesítményű optikának. Ez a kompromisszum vonzó lehet a nagy teljesítményű adatközpontokban, mesterséges intelligencia és HPC platformokon, ahol a hűtés az elsődleges rendszerkorlát.

Melyiket érdemes választani?

Kezdje a hálózati platformmal, ne egy általános forma-tényező rangsorolással.

Ha a kapcsoló QSFP-DD portokat tesz elérhetővé, a gyakorlati modul-univerzum a QSFP-DD-vel és a támogatott QSFP ökoszisztémával kezdődik az adott platformhoz. Ha a kapcsolót az OSFP köré tervezték, akkor az OSFP modulok természetes kiindulóponttá válnak.

A port-kompatibilitás után hasonlítsa össze a szükséges hálózati sebességet, a modul teljesítményét, a hűtési kialakítást, az üvegszálas infrastruktúrát, a csatlakozó stratégiát, a kitörési követelményeket, a kívánt optikai specifikáció elérhetőségét és elérhetőségét. Más szóval,először válassza ki a hálózati architektúrát, majd a kompatibilis adó-vevőt.

Melyik alaktényezőt használják 1G, 10G, 25G, 100G, 400G és 800G esetén?

A felhasználók gyakran az ellenkező irányból közelítik meg a problémát: ismerik a szükséges kapcsolati sebességet, és tudni akarják, hogy melyik formai tényező a gyakori. Az alábbi táblázat gyakorlati kiindulópontot ad.

A sebesség önmagában nem határozza meg az alaktényezőt.Egyazon Ethernet-generációhoz több fizikai interfész is létezhet, és egy alaktényező-család több hálózati sebességet is átfoghat.

A csatlakozó típusa nem egyezik meg az alaktényezővel

A zavar másik gyakori forrása a gazdagép oldali alaktényező és az elülső optikai csatlakozó keverése. Leírják a modul különböző részeit.

LC Duplex

Az LC duplex gyakori számos soros vagy hullámhossz-multiplexelt optikai összeköttetésben. Különböző alaktényező-családok moduljain jelenhet meg, így az LC-csatlakozó látása önmagában nem azonosítja a gazdagép interfészt.

A párhuzamos optika és a kitörési alkalmazások gyakran MPO/MTP kapcsolatot használnak, mivel több szál is elérhető egyetlen kompakt csatlakozóban. A nagy sűrűségű kábelezés ezért fontos részévé válhat a QSFP-család és más többsávos optika kiválasztásának. AMTP/MPO kábelösszeállításszakasz példákat ad az ezekben az architektúrákban használt törzs, kábelköteg és fanout konfigurációkra.

Miért használhat ugyanazt az alaktényezőt különböző csatlakozók?

A modulon belüli optikai motor határozza meg, hogy hány szálra vagy hullámhosszra van szükség. Az egyik QSFP-család modul használhat párhuzamos szálakat MPO/MTP-n keresztül, míg egy másik multiplexelheti a hullámhosszokat és használhat duplex LC-t. Mindkettő ugyanazon a gazdagépforma-tényezőn osztozhat.

A terv értékelésekor ellenőrizze a modul adatlapját és a meglévő szálas üzemet, ahelyett, hogy az alaktényező nevéből feltételezné a csatlakozót. A szélesebb csatlakozási lehetőségekért lásd aszáloptikai csatlakozókategória.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő optikai adó-vevő alaktényezőt

A megbízható kiválasztási folyamat a hálózati architektúrával kezdődik, nem pedig a modulok rövidítéseinek listájával.

1. Kezdje a gazdagép porttal

Határozza meg a pontos kapcsolót, útválasztót, hálózati kártyát vagy szállítási platformot és az általa biztosított porttípust. Tekintse meg a berendezés dokumentációját a támogatott formátumok, modulgenerációk és port üzemmódok tekintetében.

A mechanikusan illeszkedő modul továbbra is meghibásodhat, mert a gazdagép nem támogatja az elektromos jelzéseket, a teljesítményosztályt, a felügyeleti interfészt, a kódolást vagy a szoftverkövetelményeket.

2. Erősítse meg a szükséges sebességet és a port módot

Határozza meg, hogy a hivatkozás natív kapcsolatként vagy kitörési konfigurációként fog működni. Egy 400G-os fizikai port például egy 400G-s kapcsolathoz, négy 100G-os kapcsolathoz, két 200G-os kapcsolathoz vagy egy másik módhoz használható a platformtól függően.

Ez a lépés sok látszólag kompatibilis modult kiiktathat, mielőtt az üvegszálat és az elérést még figyelembe vennénk.

3. Válassza ki az Optikai szabvány, a Fiber Type és az Elérés lehetőséget

Ezután azonosítsa magát a linkkövetelményt:

• egymódusú vagy többmódusú szál;
• szükséges átviteli távolság;
• párhuzamos vagy hullámhossz-multiplex optika;
• SR, DR, FR, LR vagy más optikai specifikáció;
• hullámhossz követelmények; és
• meglévő üvegszálas infrastruktúra.

Az optikai szabvány ebben a szakaszban fontosabbá válik, mint az alaktényező. Két modul ugyanabban a ketrecben teljesen különböző linkekhez tervezhető.

Ha az architektúra hullámhossz multiplexelést használ, akkor kompatibilisCWDM vagy DWDM komponenseka rendszertervezés részévé is válhat, nem pedig magának a formai tényezőnek.

4. Ellenőrizze a csatlakozási és kitörési követelményeket

Győződjön meg arról, hogy az üvegszálas üzem duplex vagy párhuzamos kábelezést használ-e, és hogy a tervezett portmódhoz szükség van-e kiszakítókábelre, fanout kábelkötegre vagy kiszakító optikai modulra.

Ne feltételezzük, hogy egy nagy sebességű port minden elméletileg lehetséges felosztást támogat. A gazdagép ASIC-nek, a firmware-nek, a modulnak és a kábelezésnek ugyanazt a sávleképezést kell támogatnia.

5. Ellenőrizze a teljesítmény- és hőkorlátokat

A nagy sebességű optika lényegesen több energiát képes felvenni, mint a korábbi, rövid hatótávolságú modulok. Ellenőrizze a gazdagép által támogatott modul teljesítményosztályát, a légáramlás irányát, a környezeti hőmérséklet határait és a ketrechűtés kialakítását.

Ez a lépés különösen fontos a sűrű 400G, 800G, 1,6T és koherens optikai modulok esetében, ahol a mechanikailag kompatibilis modulok még mindig meghaladhatják a platform hő- vagy elektromos költségkeretét.

6. Ellenőrizze az eszköz, a firmware és a szállító kompatibilitását

Vásárlás előtt ellenőrizze a berendezés pontos modelljét és a szoftver verzióját. Ellenőrzés:

• támogatott adó-vevő típusok;
• jóváhagyott kikötői módok;
• firmware követelmények;
• modul kódolás vagy EEPROM korlátozások;
• kitörési támogatás;
• teljesítményosztály;
• üzemi hőmérséklet; és
• bármilyen szállítóspecifikus korlátozás.

Az alaktényezős kompatibilitás csak az interoperabilitás egyik rétege. A működési kompatibilitás megköveteli, hogy a gazdagép, a modul, az optikai kapcsolat és a szoftverkörnyezet megegyezzen.

Példa: Form Factor kiválasztása 400G-s kapcsolathoz

Fontolja meg egy új, 400 G-s kapcsolat kialakítását két adatközponti kapcsoló között. Egy hasznos döntési folyamat így néz ki:

1. Határozza meg a kapcsolóportokat.Határozza meg, hogy a platform QSFP-DD, OSFP, QSFP112 vagy más 400G-képes porttípust biztosít-e.
2. Erősítse meg a port módot.Döntse el, hogy az egyes portok egy 400G-s kapcsolat maradnak-e, vagy kisebb sebességű kapcsolatokra szakadnak-e.
3. Válassza ki az optikai alkalmazást. Choose the required 400G optical standard based on reach and topology.
4. Illessze a rostnövényt.Ellenőrizze az egymódusú vagy többmódusú optikai szálat, és azt, hogy a meglévő kábelezés támogatja-e a választott optikai kialakítást.
5. Erősítse meg a csatlakozót.Határozza meg, hogy a modulhoz duplex LC, MPO/MTP vagy más interfész szükséges.
6. Ellenőrizze a teljesítményt és a hűtést.Ellenőrizze, hogy a gazdagép képes-e támogatni a modul teljesítményosztályát a várható légáramlási és környezeti feltételek mellett.
7. Érvényesítse a szállítói támogatást.Erősítse meg a pontos adó-vevőt, a kapcsoló modelljét, a firmware-t és a kitörési konfigurációt a gyártói kompatibilitási dokumentációban.

Figyelje meg, hogy a folyamat nem azzal kezdődik, hogy "Melyik 400G adó-vevőt vegyek?" A gazdagép architektúrával kezdődik. Az alaktényezőt a berendezés határozza meg, mielőtt az optikai elérést és a csatlakozót véglegesítené.

Örökös formatényezők, amelyekkel még mindig találkozhat

A régebbi hálózatok tartalmazhatnak olyan alaktényezőket, amelyek már nem az alapértelmezett választás az új, nagy sűrűségű tervekhez. Továbbra is fontosak a frissítések, áttelepítések és karbantartás során.

GBIC

A GBIC vagy a Gigabit Interface Converter egy korai üzem közben csatlakoztatható adó-vevő formátum volt. Legfontosabb hozzájárulása a cserélhetőség volt, de fizikai mérete korlátozta az előlap sűrűségét az ezt követő SFP interfészekhez képest.

XENPAK, X2 és XFP

A korai 10G átállás több nagyobb modulformátumot hozott létre. A XENPAK és az X2 a korai nagysebességű dugaszolható megközelítéseket képviselte, míg az XFP kisebb soros 10G formátumot biztosított. Ezek az interfészek még mindig megjelenhetnek a régebbi közlekedési és hálózati berendezésekben.

CFP, CFP2 és CFP4

A CFP család a 100G rendszerek korai fejlesztése során vált fontossá, majd később kisebb CFP2 és CFP4 csomagokká fejlődött. A CFP-család moduljai továbbra is relevánsak bizonyos távközlési, koherens és telepített platform-alkalmazásokban, de a nagy sűrűségű Ethernet-kapcsolás egyre inkább a QSFP-család felé mozdult el.

A gyakorlati lecke egyszerű: az örökölt formatényezők számítanak, ha már jelen vannak a berendezésben, de nem szabad automatikusan meghatározniuk egy új hálózat architektúráját.

Hol alakulnak tovább az optikai adó-vevő alaktényezői

A mögöttes irány a nevek változásakor is konzisztens marad: nagyobb elektromos sávszélesség portonként, nagyobb előlap-sűrűség és fokozott figyelem a jelek integritására, a modul teljesítményére és hűtésére.

Magasabb elektromos sávdíjak

A nagyobb sávszélesség egyik útja az, hogy minden egyes állomás elektromos sávját gyorsabbá kell tenni. Ez látható az SFP28-ról az SFP56-ra és az újabb SFP interfészekre, valamint a QSFP28-ról a QSFP56-ra, a QSFP112-re és a QSFP224-re való átmenetben.

A magasabb sávonkénti arány megőrizheti az ismert sávok számát, miközben növeli az összesített port sávszélességét, de növeli az elektromos tervezési követelményeket is a csatlakozó, a ketrec, a PCB és a gazdagép szilícium tekintetében.

Magasabb sávok száma

Egy másik út az elektromos sávok számának növelése. Az SFP-DD a hagyományos egysávos SFP modellről kétsávosra vált. A QSFP-DD megduplázza a négysávos QSFP architektúrát nyolcra. Az OSFP-XD tovább bővíti az ötletet tizenhat nagy sebességű elektromos sávval, külön formai tényezőben.

Ezek a példák azt mutatják meg, hogy az olyan rövid szabályoknak, mint az „SFP egy sáv” vagy „az OSFP nyolc sáv” miért van szükségük kontextusra. Konkrét ágakat írnak le, nem minden jövőbeli interfésznek van kapcsolódó neve.

Koherens csatlakoztatható optika

A koherens technológia egyre inkább elérhető dugaszolható modulokban a metró-, adatközpont-összeköttetési és egyéb, nagyobb hatótávolságú alkalmazásokhoz. A koherens egy optikai átviteli technológia, nem formai tényező. Egy koherens modulnak továbbra is szüksége van egy gazdagép mechanikai és elektromos interfészre, például támogatott QSFP-családra, OSFP-re vagy más platformra.

A mesterséges intelligencia és a HPC növeli a sűrűségre és a hőhatásokra nehezedő nyomást

Az AI és a nagy teljesítményű számítástechnikai fürtök szokatlanul nagy követelményeket támasztanak a hálózati sávszélességgel szemben. A kapcsolókapacitás növekedésével a modul teljesítménye és hűtése rendszerszintű korlátokká válik a portszám mellett.

Ez az egyik oka annak, hogy az alaktényezős tervezés sokkal többet foglal magában, mint egy modul fizikai kicsinyítése. A hasznos nagysebességű alaktényezőnek egyensúlyba kell hoznia az elektromos sávszélességet, az optikai teljesítményt, a hőelvonást, a szervizelhetőséget és az előlap sűrűségét.

Gyakori hibák az adó-vevő alaktényezőinek összehasonlításakor

1. hiba: A Form Factor Ethernet-szabványként való kezelése

A QSFP vagy SFP név nem határozza meg teljesen az Ethernet optikai alkalmazást. Mindig határozza meg az aktuális optikai specifikációt, száltípust, elérési és hullámhossz-követelményeket.

2. hiba: A hasonló mechanikai méret kompatibilitást feltételez

A kapcsolódó modulgenerációk megoszthatnak egy fizikai ökoszisztémát, de a gazdagép továbbra is elutasíthatja vagy meghiúsítja a modulok működtetését az elektromos jelzések, a firmware, a tápellátás vagy a kódolási különbségek miatt.

3. hiba: Csak a sebesség alapján történő választás

Két ugyanazon aggregált Ethernet-sebességen forgalmazott modul eltérő formátumot, optikai technológiát, sávelrendezést, csatlakozókat és üvegszálas architektúrát használhat. A helyes választás a rendszer teljes kialakításától függ.

4. hiba: A Breakout architektúra figyelmen kívül hagyása

A Breakout éppúgy gazdagép képesség, mint kábel vagy adó-vevő funkció. Az optika és a kábelezés kiválasztása előtt erősítse meg a szükséges sávleképezést.

5. hiba: A teljesítmény- és hőkorlátok figyelmen kívül hagyása

Egy modul elfér a porton, de még mindig meghaladja a gazdagép által támogatott teljesítményosztályt vagy hűtési képességet. Ez egyre fontosabbá válik, ahogy a hálózatok a nagyobb kapacitású csatlakoztatható optikák felé haladnak.

Gyakran Ismételt Kérdések

Mi a különbség az SFP és a QSFP között?

A leghasznosabb építészeti különbség a sávszám. A hagyományos SFP-család interfészek, mint például az SFP+, SFP28 és SFP56, egy nagy sebességű host elektromos sávot használnak, míg a QSFP négyet. A tágabb SFP ökoszisztéma kivételeket tartalmaz, például a kétsávos SFP-DD.

A QSFP28 ugyanaz, mint a QSFP+?

Nem. Ugyanahhoz a szélesebb, négysávos QSFP családhoz tartoznak, de különböző elektromos generációkat képviselnek, és általában különböző hálózati sebességekhez kapcsolódnak. A gazdagép támogatását ellenőrizni kell, mielőtt az egyik generációt egy másikra cserélné.

Használhat-e QSFP-DD port a QSFP28 modulokat?

A QSFP-DD egyik fő tervezési célja a tágabb QSFP ökoszisztémával való visszamenőleges kompatibilitás. A tényleges működés azonban a rendszer megvalósításától, a portmódtól, a szoftver- és berendezésgyártó támogatásától függ. Ne feltételezze, hogy minden QSFP28 modul minden QSFP-DD porton működik.

Milyen alaktényezőt használnak általában 100G-hoz?

A QSFP28 az egyik leggyakoribb 100G-s forma. Más megvalósítások is léteznek, különösen régebbi, telekommunikációs vagy speciális platformokon. A megfelelő modul továbbra is a gazdagép porttól és az optikai kapcsolat specifikációjától függ.

Milyen alaktényezőket használnak általában a 400G-hoz?

A QSFP-DD és az OSFP fontos 400G formátumú tényezők, a QSFP112-t pedig az újabb négysávos elektromos architektúrákban használják. A kapcsolóport határozza meg, hogy melyik család használható.

Milyen alaktényezőket használnak általában a 800G-hez?

Az OSFP és a QSFP-DD800 fontos, nagy sűrűségű 800G opciók. Más architektúrák is léteznek, és a helyes választás a kapcsolótól, a sávszélességtől, az optikai szabványtól, a csatlakozótól, a tápellátástól és a hűtési kialakítástól függ.

Az OSFP jobb, mint a QSFP-DD?

Nem egyetemesen. Az OSFP nagyobb mechanikai burkot és erős hőmagasságot biztosít, míg a QSFP-DD a kompakt sűrűséget és a QSFP ökoszisztémával való folytonosságát hangsúlyozza. A jobb választás a hálózati platform és az optikai alkalmazás által támogatott forma.

Az alaktényező határozza meg, hogy a csatlakozó LC vagy MPO/MTP?

Nem. Ugyanaz az alaktényező család tartalmazhat különböző típusú optikai csatlakozókkal rendelkező modulokat. A csatlakozó kiválasztása az optikai kialakítástól, a szálak számától és a kapcsolati architektúrától függ.

Az adó-vevő alaktényezője meghatározza az átviteli távolságot?

Nem. Az elérést az optikai specifikáció és a kapcsolat kialakítása határozza meg, beleértve a szál típusát, a hullámhosszt, a modulációt és az optikai teljesítmény költségvetését. Az alaktényező a gazdagép oldali csomagot határozza meg, nem az átviteli távolságot.