QSFP naspram QSFP28 naspram QSFP56: Brzina i kompatibilnost

QSFP, QSFP28 i QSFP56 stalno se miješaju jer dijele isti kompaktni, četvero-tračni utični oblik. Međutim, oni nisu ista generacija primopredajnika. Najbrži način da ih održite ravnom je Ethernet brzina:QSFP+ je napravljen za 40G, QSFP28 za 100G, a QSFP56 za 200G.Sve što ljude kasnije zbunjuje - podrška porta, signalizacija, proboj, FEC i toplinsko ponašanje - proizlazi iz toga.

Jedna napomena o imenovanju prije nego što počnemo, jer uzrokuje stvarne pogreške u nabavi. U ovom vodiču, kada pišemo "QSFP" sam po sebi, mislimo na izvornu generaciju 40G koju industrija obično označavaQSFP+. Jednostavan izraz "QSFP" također se slobodno koristi za cijelu obitelj, tako da vam stavka retka koja kaže samo "QSFP optika" ne govori gotovo ništa o njegovoj brzini. Na ovo se vraćamo u sljedećem odjeljku.

Ako planirate nadogradnju ili kupujete optiku za određeni prekidač, nemojte odabrati oblik modula. Modul QSFP28 čisto pada u 40G kavez i još uvijek se neće povezati, jer port preklopnika -, a ne primopredajnik - odlučuje o električnom sučelju, brzini prijenosa podataka i ponašanju firmvera na kojem veza zapravo radi.

QSFP+ nasuprot QSFP28 nasuprot QSFP56

QSFP vs QSFP+: Jesu li isti?

Ovo je pitanje koje izbacuje iz kolosijeka više narudžbi nego bilo koji problem kompatibilnosti. Kratak odgovor:QSFP je obitelj; QSFP+ je jedan od njegovih članova.

QSFP je kratica za Quad Small Form-factor Pluggable. "Quad" je četvero{2}}tračni dizajn koji zadržava svaka generacija; ono što se mijenja od generacije do generacije je brzina svake trake. QSFP+ bio je prvi naširoko raspoređeni član, s četiri 10G trake za 40G Ethernet. Budući da je stigao prvi, "QSFP" i "QSFP+" postali su međusobno zamjenjivi u podatkovnim tablicama, narudžbenicama i CLI-jevima prekidača, a ta se navika zadržala čak i nakon što su se pojavile generacije 100G i 200G.

Dakle, kada vidite "QSFP" bez broja, smatrajte ga dvosmislenim i riješite ga prije kupnje: 40G QSFP+ optika i 100G QSFP28 optika izgledaju identično u ladici, ali nisu zamjenjive u priključku. Mehanička ovojnica, I²C sučelje za upravljanje i SFF-8636 memorijska mapa dijele se u obitelji QSFP/QSFP28, što je upravo razlog zašto se dvije vrlo različite optike mogu pobrkati na prvi pogled. Brzo mapiranje koje se drži u praksi:

• QSFP+- 40G, četiri trake 10G NRZ.
• QSFP28- 100G, četiri NRZ trake klase 25G-.
• QSFP56- 200G, četiri trake 50G-klase PAM4.

• 

Ključna razlika: brzina trake i signalizacija

Cijela se obitelj mjeri na isti način: zadržite četiri trake, gurajte više bitova u svaku. Svaki stupanj brzine definiran jeIEEE 802.3 Ethernet standardi, zbog čega kompatibilna optika jednog dobavljača interoperira s kompatibilnim priključkom drugog.

QSFP+: četiri 10G trake (40G)

40G QSFP+ SR4 modul pokreće četiri odašiljačke i četiri prijamne trake preko paralelnog multimodnog vlakna, obično završavajući u MPO/MTP konektoru; jedno-varijanta LR4 multipleksira četiri valne duljine na dupleksni LC par za doseg od 10 km. QSFP+ još uvijek zauzima svoje mjesto u naslijeđenim 40G jezgrama, ispitnim stolovima i-korisnički osjetljivim vezama. Prestaje imati smisla onog trenutka kada pristup vašem poslužitelju prijeđe na 25G ili 50G, jer 40G priključak postaje usko grlo, a ne optički.

QSFP28: četiri 25G trake (100G)

QSFP28 zadržava raspored s četiri-trake, ali podiže svaku traku na 25G-klasu NRZ, što ga je učinilo radnim konjem od 100G lisnatih-tkanina. Jedan QSFP28 port prenosi 100G, a na prekidačima koji izlažu način rada on se dijeli na četiri 25G SFP28 veze - čista utakmica za police pune 25G poslužitelja koji napajaju 100G uzlazne veze. Njegov ekosustav je dubok (SR4, DR, FR, CWDM4, PSM4, LR4, plus DAC i AOC), što je dio razloga zašto ostaje sigurna zadana za nove 100G međugradnje.

QSFP56: četiri 50G PAM4 trake (200G)

QSFP56 ponovno udvostručuje priključak na 200G pokretanjem četiri 50G trake, a kako bi 50G stao u traku, prebacuje se s NRZ na PAM4 signalizaciju. NRZ šalje jedan bit po simbolu koristeći dvije razine; PAM4 šalje dva bita po simbolu koristeći četiri razine. To pakira više podataka u istu brzinu prijenosa, ali četiri razine su bliže jedna drugoj, tako da je veza daleko manje tolerantna na šum, refleksije i rubne kanale. Praktična posljedica je da QSFP56 nije "brži QSFP28" - to je drugačija električna generacija i očekuje da port, firmware i partner za vezu budu dizajnirani za PAM4.

NRZ protiv PAM4: Zašto mijenja inženjerstvo

Prelazak na PAM4 najveći je pojedinačni razlog zašto implementacije QSFP56 nisu uspjele na način na koji implementacije QSFP28 nisu. S NRZ-om prijemnik bira samo između dva stanja, tako da je oko široko, a margina oprašta. Uz PAM4, prijamnik mora razdvojiti četiri stanja u istom prozoru napona, što smanjuje svako oko na otprilike trećinu visine i čini da se veza snažno oslanja na DSP i ispravljanje pogrešaka naprijed.

Zbog toga FEC više nije obavezan. 50G-po-traci PAM4 je standardiziran uIEEE 802.3cd, koji nalaže RS-FEC za ova sučelja; ispravljanje pogrešaka dio je načina na koji je veza dizajnirana za zatvaranje, a ne gumb za ugađanje koji možete isključiti. Tretirajte 200G vezu kao sustav gdje se optika, host SerDes i FEC postavke moraju slagati.

Terenski primjer.U jednom razdoblju održavanja, 200G veza je bila čista na oba kraja i prošla je brzi ping test, pa je odjavljena. Satima kasnije, praćenje označenih penjačkih stupova-FEC pogrešaka i povremenih padova. Uzrok je bila nepodudarnost FEC-a: jedna strana je imala omogućen RS-FEC, a druga je naslijedila profil koji ga je onemogućio. Veza je "radila" tek toliko da sakrije problem. Popravak je bio trivijalan; lekcija je bila da na PAM4 potvrdite FEC modprijezatvoriš promjenu, jer link koji svijetli nije isto što i link koji je zdrav.

Kompatibilnost: Možete li kombinirati QSFP+, QSFP28 i QSFP56?

Ovdje se uzalud troši najviše pravog novca. Moduli su mehanički međusobno zamjenjivi; luke nisu. Pravilo koje objašnjava gotovo svaki slučaj je jednostavno:

Priključak veće-brzine često može pokretati modul niže-brzine, ali priključak-niže{2}}brzine nikada ne može pokretati modul veće{3}}brzine osim ako je dobavljač to izričito projektirao.

QSFP+ modul u QSFP28 priključku?

Često da - kada vam prekidač dopušta da taj priključak postavite na način rada 40G. 100G SerDes može se konfigurirati sve do 40G električnog profila koji očekuje QSFP+ optika, što čini postupne migracije 40G→100G praktičnima na istom hardveru. Kvaka je u tome što luka mora oglašavati niži-brzinski način rada na popisu podržane-optike; mehaničko uklapanje nije isto što i oglašeni način.

QSFP28 modul u QSFP+ portu?

Ne. QSFP+ priključak pruža samo električno sučelje klase 40G-i ne postoji put za izvor 25G-po-traci signalizirajući 100G optičke potrebe. Modul sjedi i može čak čitati svoj EEPROM, ali veza ne može pregovarati do 100G - host jednostavno nema staze za napajanje. Klasična je pogreška očekivanje automatskog-pregovaranja za premošćivanje tog jaza: 100G QSFP28 SR4 ubačen u 40G-jedini kavez ostaje taman bez obzira na to kako je port konfiguriran.

QSFP56 modul u QSFP28 portu?

Ne. QSFP56 treba trake s mogućnošću 50G PAM4-; QSFP28 priključak izgrađen je za 100G NRZ i nema ni stopu po stazi niti PAM4 podatkovni put za pokretanje 200G optike. Ne postoji softverska postavka koja pretvara 100G NRZ priključak u 200G PAM4 priključak.

Može li port QSFP56 pokretati starije module?

Često, ali samo planski. Mnoge 200G platforme izlažu 100G QSFP28 i 40G QSFP+ načine rada na istom kavezu tako da operateri mogu izvršiti nadogradnju, ali ta radnja unatrag je svojstvo ASIC-a prekidača i njegovog softvera, a ne samog kaveza QSFP56. Test je pojavljuje li se optika na popisu podržanih dobavljača za tu platformu i način rada - ako se ne pojavljuje, pretpostavlja se da nije podržana.

Breakout kompatibilnost

Breakout je drugi, zasebni izvor mrtvih veza jer ovisi o načinu portaioperativni sustav, ne samo kabel. Svaka se generacija kreće unutar svoje vlastite brzine:

• QSFP+ - 40G do 4 × 10G SFP+.
• QSFP28 - 100G do 4 × 25G SFP28.
• QSFP56 - 200G do 4 × 50G SFP56.

Konektori izgledaju poznato kroz generacije, što je upravo zamka: sklop 40G-na-4×10G nije isti kao sklop 100G-na-4×25G, čak i kada oba završavaju na isti način. Probojna veza ne uspije kada nadređeni priključak nije postavljen u probojni način rada, kada slika OS-a ne izlaže tu specifičnu podjelu ili kada udaljeni kraj ne može pokrenuti ciljanu brzinu traka - a vezu koja je napola podignuta preko četiri kanala teže je dijagnosticirati od one koja se nikad nije pojavila. Prije naručivanja uskladite sklop s brzinom priključka i potvrdite da platforma podržava točnu podjelu. Kada paralelna optika napaja proboj, strana vlakna obično je izgrađena odMTP/MPO prekidni kabeliveličine prema broju traka.

Kabliranje i doseg: SR4, LR4, FR4, DR4, DAC i AOC

Generiranje modula samo je pola odluke; udaljenost veze, vrsta vlakna i konektor su druga polovica. Podaci o dosegu u nastavku su nominalne vrijednosti definirane prema IEEE 802.3 za uobičajene varijante - točna udaljenost uvijek ovisi o kvaliteti vlakna i specifičnoj optici.

Više{0}}veze kratkog dosega

Unutar reda ili preko hodnika, SR4 optika preko paralelnog višemodnog rada je zadana. Varijante SR4 sve tri generacije rade na vlaknima s MPO/MTP završetkom, tako da je kabel koji ih napaja obično izgrađen odMPO/MTP patch kabelis ispravnim polaritetom i mapiranjem traka.

Doseg je mjesto gdje višemodni grizi: prelazak s 40G na 100G na istom OM3 kabelu skraćuje podržanu udaljenost, a 200G je još tješnji. Ako ponovno koristite postojeće kanale, potvrdite ocjenu vlakana u odnosu na specifikaciju optike prije nego što predate - naš pregledOgraničenja udaljenosti OM3 i OM4prikazuje gdje je svaka ocjena najviša.

Jedno-veze

Za dulje prijevoze, LR4, FR4, DR4, CWDM4 i PSM4 pokrivaju različite udaljenosti i kompromise-arhitekture. WDM varijante (FR4, LR4, CWDM4) sažimaju četiri valne duljine u dupleksni par, tako da završavaju uduplex LC konektori; varijante paralelnog jednog-moda (DR4, PSM4) drže odvojena vlakna po traci i umjesto toga koriste MPO/MTP.

Samo vlakno je jednako važno kao i optika na daljinu. Jedno-postrojenje je običnoOS2 vlaknoza izvan-postrojenja i duge kampuse, a usklađivanje kategorije vlakana s proračunom dosega optike ono je što vezu od 10 km održava unutar specifikacije.

DAC i AOC veze

Za-rack ili susjedne-rack hopsove, bakreni-direktni{2}}priključak (DAC) i aktivni optički kabel (AOC) često su jeftiniji i jednostavniji od odvojene optike i kratkospojnika. DAC je najjeftinija-opcija za vrlo kratke serije bakra; AOC je lakši i doseže dalje od pasivnog bakra. Na 50G-po-traci PAM4, duljina bakra i kvaliteta signala postaju neumoljivi brzo, tako da pasivni DAC koji je bio dobar na 25G možda neće biti na duljini bakra veličine 50G - konzervativno pri višim brzinama.

Snaga, FEC i toplinsko planiranje

Brže trake trebaju više obrade signala, a ta se obrada pokazuje kao toplina. Kao grubi vodič, 40G QSFP+ optika obično se nalazi u rasponu ~1,5–3,5 W, 100G QSFP28 oko 3,5–5 W, a 200G QSFP56 često 5–7 W ili više, ovisno o varijanti. Ne morate pogađati: svaki modul oglašava svoje izvlačenje putemSFF-8636 klase snageodržava odbor SNIA SFF, a prekidač provodi maksimalnu klasu po kavezu.

Po-priključak koji zvuči bezopasno; u mjerilu nije. Povećanje od 2 W po priključku preko 1RU preklopnika s 32 priključka dodaje otprilike 64 W optičke topline kućištu koje je već bilo toplinski čvrsto, a potpuno popunjena kutija sa 64 priključka to udvostručuje. To je dovoljno da se rubni otvori pomaknu preko njihovih temperaturnih ograničenja ako je smjer strujanja zraka pogrešan ili susjedni kavezi također imaju vruću optiku.

Terenski primjer.Gusti prekidač--na vrhu-stalka bio je napunjen visoko{2}}optikom dugog dosega-velike snage u svakom priključku. Veze su bile zdrave, ali unutar jednog dana šasija je zabilježila temperaturne alarme na kavezima koji su najbliži izlazu toplog-zraka. Ništa nije bilo u kvaru - protok zraka u stalku i toplinski proračun po-priključku prekidača jednostavno nije bio planiran za tu optičku mješavinu. Karte su se vratile na specifikacije nakon premještanja optike velike-snage dalje od vrućeg kuta i ispravljanja smjera protoka zraka. Propusnost je bila planirana; topline nije bilo.

Prije postavljanja QSFP56 ili high{1}}power long-reach QSFP28, isplanirajte klasu snage modula koju prekidač dopušta, smjer protoka zraka (sprijeda-na-straga u odnosu na straga-na-sprijeda), ograničenja temperature dobavljača, očitanja DOM temperature uživo, imaju li susjedni priključci također veliku-naponsku optiku i stalak kapacitet hlađenja. A budući da veze PAM4 za zatvaranje ovise o RS-FEC-u, postavite FEC način rada za oba kraja prije prozora promjene, a ne tijekom njega.

Odabir prema scenariju

Umjesto generičkog "odaberi najbrže", uskladi optiku sa situacijom. Donja tablica pokriva slučajeve koji se najčešće pojavljuju.

QSFP28 nasuprot QSFP56: koji put nadogradnje ima smisla?

Ostanite na QSFP28 kada mreža ima solidnih 100G, poslužiteljski sloj 25G, a prioritet su zrele cijene i nizak rizik. Prijeđite na QSFP56 kada pristupni sloj bude stvarno 50G ili kralježnica bude zagušena na 100G, a platforma, kabliranje i FEC plan budu spremni za PAM4-. Odlučujuće pitanje nije "je li 200G brže" - očito jest - nego "podržava li ostatak veze danas PAM4 i hoće li 200G i dalje biti prava razina za dvije godine ili bi proračun trebao ići prema 400G."

Kada ne odabrati QSFP56

Preskočite QSFP56 ako vaši priključci ne podržavaju 50G PAM4, ako je pristup poslužitelju i dalje 10G ili 25G (200G uzlazna veza će biti u stanju mirovanja), ako stalak ne može apsorbirati dodatnu toplinu po-portu ili ako vaša mapa puta skoči na 400G dovoljno brzo da 200G postane nasukani međukorak. Kupnja 200G optike za priključak koji ne može pokrenuti PAM4 je najskuplja verzija-pogreške pri podudaranju oblika.

QSFP56 u odnosu na QSFP-DD

Ako dizajnirate novu tkaninu s jasnim putem do 400G, QSFP-DD vrijedi usporediti s QSFP56. QSFP-DD dodaje drugi red električnih traka (osam umjesto četiri) i uobičajeni je faktor oblika za 400G, dok ostaje u mogućnosti ugostiti optiku niže-brzine na mnogim platformama. To nije zamjena-za svaki slučaj upotrebe QSFP56, iako - izbor uključuje vašu platformu prekidača, plan proboja, proračun za optiku i mapu puta za propusnost. NašeQSFP-DD tehnički pregledprolazi kroz ono što odgovara u odnosu na četiri-generacije traka.

Što provjeriti na podatkovnoj tablici prekidača

Većina-neuspjeha povezivanja odlučuje se na podatkovnoj tablici, a ne u stalku. Prije nego što podignete narudžbenicu, pročitajte dokumentaciju platforme za sljedeće pojedinosti:

1. Načini brzine po-portu koje kavez zapravo podržava (40G / 100G / 200G), a ne samo vrsta konektora.
2. Podržana-optika ili matrica kompatibilnosti za točnu platformu i izdanje softvera.
3. Koji breakout dijeli sliku OS-a koja se izlaže na tom priključku (4×10G, 4×25G, 4×50G).
4. Maksimalna klasa snage modula po kavezu i sva ograničenja kada su susjedni priključci popunjeni.
5. Zadani i konfigurabilni FEC modovi za svaku brzinu.
6. Smjer strujanja zraka u šasiji i nazivni raspon radne temperature.

Uobičajene pogreške koje treba izbjegavati

Pet koji se najčešće ponavljaju: kupnja najbrže optike bez provjere podržanih načina rada porta; pod pretpostavkom da je mehaničko pristajanje jednako električnoj kompatibilnosti; ponovno korištenje kabela za probijanje iz druge generacije; ostavljanje neusklađenog FEC-a na PAM4 vezi; i planiranje propusnosti zaboravljajući toplinu koju-optika veće brzine dodaje gustom prekidaču. Svaki je jeftin za izbjegavanje na papiru i skup za jurenje nakon što se oprema nagura.

Ključni zahvati

QSFP+, QSFP28 i QSFP56 dijele omotnicu s četiri-trake, ali opslužuju tri različite mrežne razine: 40G, 100G i 200G, s QSFP56 koja prelazi na teritorij PAM4. Odaberite s priključka sklopke prema van, a ne s optike prema unutra - potvrdite podržane modove brzine, popis optike, podršku za proboj, vlakno i konektor, doseg, FEC i proračun topline prije kupnje. Za 100G danas, QSFP28 ostaje praktična zadana vrijednost; QSFP+ još uvijek pokriva stari 40G; a QSFP56 je pravi poziv za istinsku gustoću od 200G, ali samo kada je cijela veza - port, optika, kabel, FEC i hlađenje - projektirana za to.