Ինչպե՞ս համատեղել օպտիկական արտադրույցները տարբեր հաղորդակցման սարքավորումների հետ

Ձևատեսակի համատեղելիության և MSA ստանդարտների հասկացությունը

Տարածված օպտիկական արտադրույցների ձևատեսակներ՝ SFP, SFP+, QSFP և OSFP

Օպտիկական ընդունիչ-հղումները ստանդարտ ֆիզիկական ձևերով են, որոնք հայտնի են որպես ձևական գործոններ (form factors), և օգնում են տարբեր սարքավորումներին համատեղելի լինել: Վերցրեք, օրինակ՝ փոքր ձևանոթի մոդուլը (Small Form-factor Pluggable - SFP): Այս մոդուլները կարող են ապահովել մինչև մոտ 4,25 գիգաբիթ/վայրկյան արագություն և հաճախ օգտագործվում են քամփուսային ցանցերում շենքերի միջև միացումներ ստեղծելու համար: Այնուհետև կա ավելի բարձրացված SFP+ տարբերակը, որն առաջարկում է 10-ից մինչև 25 Գբիթ/վ արագություն, ինչը դարձնում է այն ժամանակակից տվյալների կենտրոնների համար հարմար ընտրություն, որտեղ անհրաժեշտ է արագ անջատում: Երբ սերվերային սենյակներում տեղը սկսում է սահմանափակ լինել, ընկերությունները փոխարենը դիմում են Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP28) մոդուլներին: Այս մոդուլները ապահովում են 100-ից մինչև 400 Գբիթ/վ թրուփութ, ուստի դարձել են հիմնարար կարևորության տարր այն հսկայական ամպային համակարգչային ենթակառուցվածքների համար, որոնց մասին այսօր շատ ենք լսում: Ապագայում Օկտալ SFP (OSFP) մոդուլների նոր տարբերակները երաշխավորում են նույնիսկ ավելի բարձր արագություն՝ 800 Գբիթ/վ, որը հատկապես նախատեսված է արհեստական ինտելեկտի և մեքենայական ուսուցման խնդիրների համար: Այնուամենայնիվ, մեծամասնություն կազմակերպությունները դեռևս չեն օգտագործում դրանք, քանի որ ներկայումս դրանք հիմնականում սահմանափակված են ամենաառաջադեմ տեխնոլոգիական կառուցվածքներով:

Տրանսիվերների ձևի համընկնումը կոմուտատորների և ցանցային ինտերֆեյսի քարտերի հետ

Այսօրվա շատ ժամանակակից 1U ռեկի կոմուտատորներ ունեն կա՛մ SFP28 միացումներ՝ աշխատելով 25 Գբիթ/վ արագությամբ, կա՛մ QSFP28 տարբերակներ: Հին ձեռնարկության 마արուղիչները դեռևս օգտագործում են SFP+ ծակեր իրենց միացումների համար: Ցանց ստեղծելիս հիշելու մի բան. եթե ինչ-որ մեկը ցանկանում է տեղադրել OSFP ստանդարտներին համատեղելի ցանցային ինտերֆեյսի քարտեր, նրան անհրաժեշտ է առնվազն PCIe 5.0 x16 լինիաներ աջակցող սարքավորում, հակառակ դեպքում նա կհանդիպի լուրջ արագության սահմանափակումների: Երբեք մի բաց թողեք սարքավորումների տեխնիկական բնութագրերը կարդալը: Միայն այն պատճառով, որ օրինակ SFP+ մոդուլը տեսանելիորեն հարմարվում է հին SFP ծակին, չի նշանակում, որ այն աշխատելու է այնտեղ: Ավելի արագ 10 Գբիթ/վ տրանսիվերները պարզապես չեն աշխատի դանդաղ 1 Գբիթ/վ միացումներում, քանի որ այդ պլաստիկ կողպածի տակ նրանք օգտագործում են տարբեր պրոտոկոլներ:

Բազմակի աղբյուրի համաձայնագրի (MSA) դերը փոխընկալելիությունն ապահովելու համար

Նման խմբերը, ինչպիսին է SFF կոմիտեն, որը ներառում է մոտ 92 արտադրողներ, սահմանում են կանոններ օպտիկական տրանսցեպտորների մեխանիկական, էլեկտրական և ջերմային կառուցվածքի վերաբերյալ: Իրական արժեքը հայտնվում է, երբ տարբեր բրենդերը համագործակցում են: Վերցրեք այս սցենարը. Cisco-ի QSFP-40G-SR4 մոդուլը իրականում լավ աշխատում է Arista-ի սվիչում, եթե երկուսն էլ հետևում են IEEE 802.3bm ստանդարտին և QSFP+ MSA հղումներին: Սակայն այստեղ մի խնդիր կա, որը արժանի է նշման: Dell'Oro-ի 2023 թվականի հետազոտությունների համաձայն՝ տրանսցեպտորներին առնչվող ցանցային խափանումների մոտ մեկ երրորդը տեղի է ունենում այն պատճառով, որ որոշ սարքավորումներ միայն մասամբ են համապատասխանում այդ ստանդարտներին: Այդ իսկ պատճառով էլ պրակտիկայում ամբողջական սերտիֆիկացիան այնքան կարևոր է:

ՄՇՀ-ին համապատասխան օպտիկական տրանսցեպտորների միջոցով վենդորային փակումը վերացնելը

Շատ հայտնի արտադրողներ կպչում են իրենց սեփական առևտրային կոդերին ընդունակ մոդուլների համար, սակայն իսկական MSA-համատեղելի մոդուլները գտնում են այդ սահմանափակումներին հաղթահարելու ճանապարհներ՝ օգտագործելով ստանդարտ EEPROM ծրագրավորման մեթոդներ: Դիտարկեք երրորդ կողմի տարբերակները, որոնք համապատասխանում են SFF-8472 ստանդարտներին ախտորոշման և SFF-8636 սպեցիֆիկացիաներին կառավարման համար: FlexOptix-ի կողմից անցկացված փորձարկումների համաձայն՝ նախորդ տարի, այս այլընտրանքային լուծումները գործում են գրեթե նույնությամբ սկզբնական սարքավորումների արտադրողների արտադրանքների հետ, ցուցադրելով մոտ 99,6% համընկնող արդյունավետություն լաբորատոր պայմաններում: Այս այլընտրանքային լուծումներին անցնող ընկերությունները սովորաբար խնայում են 40-ից մինչև 60 տոկոս գնման ծախսերում՝ նույն ժամանակ պահպանելով արտադրանքի վստահելիությունը և ստանալով ճիշտ երաշխիքային պաշտպանություն: Թվերը ինքներ իրենց մասին են խոսում, երբ գալիս է խելամիտ գնումներ կատարելու հարցը:

Տվյալների արագություն, ալիքի երկարություն և մանրաթելի տեսակի համատեղելիություն

Հիմնական պարամետրեր՝ տվյալների արագություն, ալիքի երկարություն և հեռավորություն հաղորդանարների վրա

Օպտիկական անցումային սարքերը պետք է համընկնեն երեք հիմնական պարամետրերում՝ օպտիմալ աշխատանքի համար

• Տվյալների ตราffic (1G-ից մինչև 400G) սահմանում է շիրքի թողունակությունը, որտեղ ավելի բարձր արագությունները պահանջում են ավելի խիստ ալիքային հանդուրժողականություններ:
• 波长 (850 նմ, 1310 նմ, 1550 նմ) որոշում է հաղորդման հատկանիշները՝ կարճ ալիքները (850 նմ) հարմար են բազմառումբային մանրաթելի համար մինչև 550 մ հեռավորությունների համար, իսկ երկար ալիքները (1550 նմ) թույլ են տալիս միառումբային հատվածներ մինչև 120 կմ:
• Փոխանցման հեռավորություն սահմանափակված է մանրաթելի թուլացմամբ (≤ 0.4 դԲ/կմ միառումբայինի համար) և դիսպերսիայի սահմանափակումներով:

Օպտիկական ալիքային երկարությունների բացատրություն՝ 850 նմ, 1310 նմ և 1550 նմ կիրառման դեպքեր

Արդյունաբերական ստանդարտները համապատասխանեցնում են ալիքային երկարությունները կոնկրետ կիրառություններին:

• 850 նմ VCSEL-ներ տվյալների կենտրոններում գերակշռում են կարճ հեռավորության (<1 կմ) բազային կապերում՝ փոխանցման ավելի ցածր արժեքի շնորհիվ:
• 1310 նմ DFB լազերները միաձողային միացումների համար ապահովում են հավասարակշռված կատարում՝ մինչև 40 կմ, նվազագույնի հասցնելով քրոմատիկ դիսպերսիան:
• 1550 նմ EML լազերները թույլ են տալիս ուլտրաերկար հեռավորության DWDM ցանցեր՝ օգտագործելով ցածր կորուստների C-շերտը համադրված 100Գ+ փոխանցման համար:

Օպտիկական փոխանցողների համապատասխանեցում մանրաթելերի տեսակներին՝ Բազային ընդունակություն vs Միայնակ Ռեժիմ

Մանրաթելի սեղմ երկրաչափությունը ուղղակիորեն ազդում է ալիքի երկարության ընտրության և հասանելիության վրա.

Wavelength Technologies. Մոդուլներ՝ սեղմ, CWDM, DWDM և երկու ուղղությամբ (BiDi)

Ցանցերը օգտագործում են առաջադեմ ալիքային ռազմավարություններ՝ մանրաթելի արդյունավետությունն առավելագույնի հասցնելու համար.

• Գունավոր օպտիկա . Մեկ ալիք մեկ մանրաթելի վրա (օրինակ՝ 100G-LR4), ամենապարզը տեղադրման համար.
• CWDM/DWDM . Բազմապատկում է 18–96 ալիքները՝ օգտագործելով խիտ կամ սեղմ WDM, մինչև 40 անգամ ավելացնելով հզորությունը.
• BiDi փոխակերպիչներ . Փոխանցում է երկու ալիք (օրինակ՝ 1310/1550 նմ) մեկ մանրաթելով, մանրաթելերի քանակը կրճատելով կեսով.

Տրամադրողի կողմից սահմանված համատեղելիություն և սարքավորումների ինտեգրում

Փոխակերպիչների համատեղելիություն հայտնի ապրանքանիշերի հետ՝ Cisco, Arista, NVIDIA/Mellanox

Մեծ ցանցային ընկերություններն օգտագործում են սեփական հատուկ մեթոդներ՝ ապահովելու համատեղելիությունը անցանկայտների ֆիրմվերի և EEPROM կոդավորման դեպքում: Վերցրեք, օրինակ, Cisco-ի DOM համակարգը՝ Catalyst սվիչները ճանաչում են այդ հատուկ մատակարարի կոդերը: Իսկ NVIDIA-ն ու Mellanox-ը InfiniBand ապրանքանիշի տակ արտադրված ապրանքներում պահանջում են ալիքի երկարության ավելի խիստ հանդուրժողականություն, որը մոտ 30% ավելի բարձր է, քան ստանդարտ MSA հիմնական պահանջները: 2023 թվականի հետազոտությունները ցույց են տվել նաև մի հետաքրքիր փաստ. անցանկայտներին առնչվող խնդիրների մոտ 62%-ը տեղի է ունենում հենց այն դեպքերում, երբ տարբեր ապրանքանիշերի սարքավորումները խառնվում են, քանի որ դրանց պրոֆիլները չեն համընկնում:

Համատեղելիության մատրիցների և հոստ ծրագրային ապահովման տարբերակների պահանջների ուսումնասիրություն

Մատակարարների համատեղելիության մատրիցները նշում են սույթի մոդելով և ծրագրային ապահովման տարբերակով աջակցվող արտանետիչները: Arista-ի EOS 4.28+ ավելի խիստ օպտիկական ստուգում է ներդրել, պահանջելով ջերմաստիճանի քալիբրավման աղյուսակներ երրորդ կողմի QSFP28 մոդուլների համար՝ նախկինում ընտրովի: Համադրեք հիմնական շեմերը.

Ստանդարտների համապատասխանության և մատակարարներին բնորոշ սահմանափակումների հավասարակշռում

Չնայած ձեռնարկությունների 78%-ը բազմավենդորային ցանցերում օգտագործում են երրորդ կողմի արտահանողներ (Ponemon 2023), MSA համապատասխանությունը միայնակ չի երաշխավորում հարթ ինտեգրում։ Juniper-ի «Enhanced Optics» ռեժիմը ավելացնում է layer-2 կատարողականի ստուգումներ, որոնք բացակայում են MSA ստանդարտներից, ինչը պահանջում է ծրագրավորվող արտահանողներ՝ ունենալով ազդանշանի ամբողջականության սահմաններ, որոնք 10%-ով բարձր են հիմնական պահանջներից։

Երրորդ կողմի օպտիկական արտահանողների ինտեգրման լավագույն պրակտիկաներ

1. Նախնական փորձարկում : Ստուգեք արտահանողները գագաթնակետային երթևեկության պայմաններում՝ առնվազն 48 ժամ
2. Ծրագրակազմի սինխրոնացում : Համոզվեք, որ DOM պարամետրերի տիրույթները համապատասխանում են ս witch OS-ի սպասումներին
3. Կյանքի ցիկլի համաձայնեցում : Համագործակցեք մատակարարների հետ, ովքեր առաջարկում են ծրագրակազմի թարմացումներ՝ համաձայնեցված ձեր ցանցի արդիականացման ցիկլերի հետ

2023 թ.-ի դեպքի ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ ձեռնարկությունները երրորդ կողմի DWDM մոդուլներում վենդորի կոնկրետ բաֆերավորված ժամանակացույցի կարգավորումներ իրականացնելուց հետո նվազեցրել էին համատեղելիության հետ կապված անջատումները 83% -ով:

EEPROM ծրագրավորում և վենդորային փակվածությունից դուրս գալու միջոցներ

Ինչպես EEPROM-ը թույլատրում է փոխանցիչի նույնականացումն ու հավաստման

Օպտիկական փոխանցիչների ներսում գտնվող EEPROM միկրոսխեմաները, իրականում, դառնում են դրանց թվային ձեռքի հետքերը՝ պարունակելով տեղեկություններ սերիական համարների, արտադրման ամսաթվի և այլ սարքավորումների հետ համատեղելիության մասին: Երբ ցանցային սարքավորումները միացվում են, ստուգվում են այս միկրոսխեմաները՝ համոզվելու համար, որ ամեն ինչ իսկական է: Անցյալ տարվա վերջերս կատարված ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ այս ստուգման քայլը խոշոր ընկերությունների ցանցերում կանխեց համարյա կեսը այդ անհանգստացնող սխալներից: Սակայն հետևյալն է. արտադրողները երբեմն այս մեմորիայի միկրոսխեմաների մեջ տեղադրում են իրենց սեփական հատուկ հաստատման կոդերը, ինչը դարձնում է ավելի դժվար տարբեր ապրանքանիշերի համատեղելիությունը: Դա նման է այնպիսի ճանապարհային արգելքներ դնելուն, որտեղ դրանք չպետք է լինեն, ուղղակի հաճախորդներին սահմանափակելու համար որոշակի ապրանքներով:

EEPROM ծրագրավորման ազդեցությունը ս witch-երի համատեղելիության վրա

Միկրոծրագիրը համեմատում է EEPROM տվյալները ներքին տվյալների բազաների հետ՝ ընդունարկների ստուգման համար: Տվյալների չհամընկնումը կարող է առաջացնել «անհամատեղելի SFP» սխալներ, նույնիսկ եթե մոդուլը համապատասխանում է տեխնիկական պահանջներին: Արդյունաբերական վերլուծությունները ցույց են տալիս, որ համատեղելիության 30% խնդիրները պայմանավորված են EEPROM-ի տվյալների չհամընկնմամբ, իսկ ոչ ֆունկցիոնալ խափանումներով, ինչը ընդգծում է ճշգրիտ ծրագրավորման կարիքը:

Վենդորային կապվածությունից ազատվելու ռազմավարություններ՝ ճիշտ ծրագրավորման միջոցով

Երրորդ կողմի արտադրողները ներկայումս առաջարկում են ընդունարկներ, որոնք վերածրագրավորված են ստանդարտացված EEPROM կոդերով՝ համաձայն SFF-8472 ստանդարտի: Այս մոտեցումը պահպանում է համատեղելիությունը՝ նվազեցնելով ծախսերը մինչև 70%-ով համեմատած ապրանքային մոդուլների հետ: Խորհուրդ է տրվում հետևյալ պրակտիկաները.

• Ստուգել միկրոծրագրի տարբերակի համատեղելիությունը
• Օգտագործել ISO 9001 սերտիֆիկացված վերածրագրավորման ծառայություններ
• Կատարել նախնական ազդանշանի ամբողջականության փորձարկում

Օպտիկական ընդունարկների վերածրագրավորման ռիսկերն ու առավելությունները

2024 թվականի շուկայի հարցման ընթացքում պարզվեց, որ ձեռնարկությունների 68%-ն օգտագործում է վերածրագրավորված մոդուլներ կարևոր չհամարվող կապերում, սակայն միայն 29%-ն է դրանք կիրառում հիմնական հատվածներում՝ հին համակարգերի աջակցման հետ կապված հարցերի պատճառով: Երբեք ստուգեք կրիչի դասի ջերմաստիճանային հանդուրժողականությունը (-40°C-ից մինչև 85°C) և DOM հսկման հնարավորությունները՝ երրորդ կողմի անցային սարքեր ընտրելիս:

Օպտիկական անցային սարքերի ստուգում և որակավորում ձեռնարկությունների համար

Երրորդ կողմի օպտիկական անցային սարքերի փոխընդունելիության ստուգման համակարգեր

Ձեռնարկությունների ցանցերը երրորդ կողմի անցային սարքերի խիստ ստուգում են պահանջում՝ օգտագործելով ստանդարտացված ստուգման համակարգեր: Արդյունաբերության առաջատար Էթերնետ ստուգման հարթակները ֆիզիկական շերտի վերլուծությունը միավորում են բազմահոսքային տրաֆիկի սիմուլյացիայի հետ՝ տվյալների ճշգրտությունն ապահովելու համար տարբեր վաճառողների միջավայրում: Այս համակարգերը գնահատում են սխալների հարաբերակցությունը (<1–10 ⁻¹²), արագագոտու հաստատունությունը (±5%) և սպառման համապատասխանությունը:

Մատակարարի ո qualificationաբավարարման ցուցակ՝ հուսալիություն, աջակցություն և համապատասխանություն

Մատակարարի գոյատևման համար երեք հիմնարար գործոն է որոշում.

Դեպքի ուսումնասիրություն՝ MSA-համատեղելի արտանետիչների տեղադրումը բազմամատակարար ցանցերում

Գլոբալ ֆինանսական հաստատություն 40% ծախսերի կրճատում ձեռք բերեց՝ փոխարինելով ապրանքային 100G QSFP28 մոդուլները MSA-ով սերտիֆիկացված այլընտրանքներով Cisco Nexus 93180YC-EX և Arista 7280CR3 հարթակներում: Տեղադրումը ներառում էր.

• Նախնական ստուգում 200 միավորի համար՝ չորս կոմուտատորի ծրագրային ապահովման տարբերակներում
• DWDM ալիքների կայունության ստուգում 15 կմ ինտերվալներով
• Իրականացված ավտոմատացված օպտիկական հսկում SNMPv3-ի միջոցով

Երկարաժամկետ աշխատանքի կատարում և երաշխիքային ծածկույթ

IEC 62379-2 համար տրված խորհուրդներին համապատասխան ակտիվ սպասարկումը տրանսցեպտորների կյանքի տևողությունը երկարացնում է սովորական հինգ տարվա սահմանափակման սահմաններից դուրս: Առաջատար մատակարարները ներկայումս առաջարկում են կատարողականի երաշխիք, որը ներառում է.

• Ելքային հզորության նվազում (>3 dBm արժեք)
• Ընդունիչի զգայունության շեղում (<0.8 dB տատանում)
• Ծրագրային ապահովման թարմացման համատեղելիության երաշխիքներ

Կողմնակի ստուգման զեկուցումները ցույց են տալիս, որ ճիշտ որակավորված օպտիկական տրանսցեպտորները հասնում են 99.999% անընդհատ աշխատանքի ցուցանիշին կրիտիկական ցանցերում՝ համապատասխանելով OEM կատարողականի չափանիշներին: