Әртүрлі байланыс жабдықтарымен оптикалық трансиверлерді қалай сәйкестендіруге болады?

Форматтық фактор үйлесімділігі мен MSA стандарттарын түсіну

Жиі кездесетін оптикалық трансиверлердің форматтық факторлары: SFP, SFP+, QSFP және OSFP

Оптикалық трансиверлер жабдықтардың бір-бірімен жұмыс істеуіне көмектесетін форм-фактор деп аталатын стандартты физикалық пішіндерде келеді. Мысалы, Кіші Формалы Бағдарламаланатын (SFP) модульді алыңыз. Олар секундына шамамен 4,25 гигабитке дейінгі жылдамдықты қолдай алады және кампус желісіндегі ғимараттарды қосу сияқты заттарда жиі қолданылады. Содан кейін жаңартылған SFP+ нұсқасы бар, ол 10-дан 25 Гбит/с дейінгі жылдамдықпен жұмыс істейді және жылдам ауысу қажет болатын заманауи деректер орталықтарында кеңінен қолданылады. Сервер бөлмелерінде кеңістік өте аз болған кезде компаниялар Quad Кіші Формалы Бағдарламаланатын (QSFP28) модульдерге көшеді. Бұл модульдер 100-ден 400 Гбит/с дейінгі өткізу қабілетін ұсынады, сондықтан бүгінгі күні көп естіп жүрген үлкен масштабты бұлттық есептеу инфрақұрылымдары үшін тіпті міндетті болып табылады. Алға қарай қарағанда, Октальды SFP (OSFP) модульдері сияқты жаңа нұсқалар жасанды интеллект және машиналық үйрену тапсырмалары үшін арнайы 800 Гбит/с жылдамдықта тағы да жоғары жылдамдықтарды ұсынады. Дегенмен, көбінесе ұйымдар оларды әлі қабылдамаған, себебі олар әлі де қазіргі уақытта технологияның ең шеткі жетістіктері үшін арналған.

Трансиверлердің пішін-факторларын ауыстырғыштар мен желілік интерфейстік картаға сәйкестендіру

Қазіргі кезде көпшілік 1U стойкалық ауыстырғыштар 25 Гбит/с жылдамдықпен жұмыс істейтін SFP28 порттары немесе QSFP28 нұсқаларымен келеді. Ескі кәсіпорындық маршрутизаторлар әлі де байланыстары үшін SFP+ слоттарын сақтап отырады. Желілерді орнату кезінде ескеруге тиісті бір нәрсе: Егер кімдір OSFP стандарттарымен сәйкес келетін желілік интерфейстік карталарды орнатқысы келсе, олар PCIe 5.0 x16 желілерін қолдауы керек, әйтпесе олар өте ауыр жылдамдық шектеулеріне тап болады. Құрылғылардың техникалық сипаттамаларын оқуды ешқашан ұмытып кетпеңіз! SFP+ модулі сияқты бір нәрсе ескі SFP слотына сәйкес келетіндей көрінсе де, ол онда жұмыс істей бермейді. Пластик қораптаманың астында олар әр түрлі протоколдарды қолданатындықтан, 10 Гбит/с жылдамдықтағы трансиверлер 1 Гбит/с порттарында дұрыс жұмыс істемейді.

Көпжақты келісім (MSA) интероперабельдікті қамтамасыз етудегі рөлі

Өткізгіштердің механикалық, электрлік және жылулық сипаттамаларын қалай жасау керектігі сияқты мәселелер бойынша ережелерді SFF Committee сияқты топтар белгілейді, оған өткен жылы шамамен 92 өндіруші кірді. Нақты пайда әр түрлі брендтер бір-бірімен жұмыс істегенде пайда болады. Мына жағдайды қарастырайық: Cisco QSFP-40G-SR4 модулі Arista коммутаторында шынымен жақсы жұмыс істейді, егер екеуі де бірдей IEEE 802.3bm стандарты мен QSFP+ MSA нұсқаулықтарына сәйкес келсе. Бірақ мұнда ескерілуі қажет мәселе бар. Dell'Oro 2023 жылғы зерттеуіне сәйкес, беріліс құрылғыларымен байланысты желілік дабылдардың шамамен үштен бірі осы стандарттардың тек жартылай орындалуынан туындайды. Сондықтан практикада толық сертификаттауды алу нақты маңызды.

MSA-ға сәйкес келетін оптикалық беріліс құрылғылары арқылы өндірушіге тәуелділікті шешу

Трансиверлер үшін көпшілік ірі өндірушілер өзінің ерекше кодтарын қолданады, бірақ нақты MSA-ға сәйкес модульдер стандарттық EEPROM бағдарламалау әдістерін қолданып, осы шектеулерден шығудың жолын табады. Диагностика үшін SFF-8472 және басқару үшін SFF-8636 стандарттарына сәйкес келетін үшінші тараптың нұсқаларын қарастырыңыз. FlexOptix компаниясының өткен жылы жүргізген сынақтарына сәйкес, зертханалық жағдайларда осы альтернативті шешімдер шамамен 99,6% сәйкестік көрсетіп, шығарылым өндірушілердің өнімдерімен жуық дәлме-дәл жұмыс істейді. Осы альтернативті шешімдерге көшетін компаниялар өнімнің сенімділігін сақтап, қажетті кепілдік қорғанысын ала отырып, сатып алу құнынан әдетте 40-60 пайыз үнемдейді. Тиімді сатып алу шешімдерін қабылдау туралы сөз болғанда, цифрлар өздерінің сөзін айтады.

Деректер жылдамдығы, толқын ұзындығы және талшық түріне сәйкестігі

Негізгі параметрлер: деректер жылдамдығы, толқын ұзындығы және беріліс қашықтығы

Оптикалық трансиверлердің тиімді жұмыс істеуі үшін үш негізгі параметрдің сәйкес келуі тиіс:

• Деректер жылдамдығы (1G-ден 400G-ге дейін) жолақтық өткізгіштікті анықтайды, одан жоғары жылдамдықтар толқын ұзындығының нақтырақ допусын қажет етеді.
• Толқын ұзындығы (850 нм, 1310 нм, 1550 нм) тасымалдау сипаттамаларын анықтайды – қысқа толқын ұзындықтар (850 нм) 550 м-ге дейінгі қашықтықтар үшін көпмодалық талшыққа сәйкес келеді, ал ұзын толқын ұзындықтар (1550 нм) 120 км-ге дейінгі бірмодалық желілерді қамтамасыз етеді.
• Трансмиттердің қашықтығы талшықтың зәлілуіне (бірмодалық үшін ≤ 0,4 дБ/км) және дисперсиялық шектеулерге байланысты шектелген.

Жарықтық толқын ұзындықтары туралы: 850 нм, 1310 нм және 1550 нм қолдану аясы

Салалық стандарттар белгілі бір қолданбаларға толқын ұзындықтарын сәйкестендіреді:

• 850 нм VCSEL трансиверлердің төменгі құнына байланысты дерек орталықтарындағы қысқа қашықтықты (<1 км) көпмодалық желілерде басымдық танытады.
• 1310 нм DFB лазерлері хроматикалық дисперсияны минималдандыра отырып, 40 км-ге дейінгі бірмодалық қосынымалар үшін тепе-теңдік сақтайтын өнімділікті ұсынады.
• 1550 нм EML лазерлері когерентті 100G+ берілу үшін төменгі жоғалту C-диапазоны терезесін пайдалана отырып, әп-сәтсіз аса ұзақ магистральды DWDM желілерін іске қосуға мүмкіндік береді.

Оптикалық трансиверлерді талшық түрлерімен сәйкестендіру: Көпмодалық пен Бірмодалық

Талшықтың өзегінің геометриясы толқын ұзындығын таңдау мен қашықтықты тікелей әсер етеді:

Толқын ұзындығы технологиялары: Қара, CWDM, DWDM және Екі бағытты (BiDi) модульдер

Желілер волокноның тиімділігін максималдандыру үшін күрделі толқын ұзындығы стратегияларын қолданады:

• Сұр оптика : Арналық бір толқын ұзындығы (мысалы, 100G-LR4), орнату үшін ең қарапайым.
• CWDM/DWDM : Курт немесе тығыз WDM арқылы 18–96 толқын ұзындығын мультиплекске жіберу, сыйымдылықты 40 есе дейін арттырады.
• BiDi трансиверлері : Бір арналық екі толқын ұзындығын (мысалы, 1310/1550 нм) жіберу, арналар санын екі есе азайтады.

Сатушыға тән үйлесімділік және жабдықтарды интеграциялау

Негізгі брендермен трансиверлердің үйлесімділігі: Cisco, Arista, NVIDIA/Mellanox

Үлкен желілік компаниялардың трансиверлердің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ету кезінде микробағдарламалар мен EEPROM кодтауды өзіндік әдістері бар. Мысалы, Cisco-тың DOM жүйесі Catalyst коммутаторлары оның нақты өндіруші кодтарын тануын талап етеді. Содан кейін NVIDIA мен Mellanox InfiniBand құрылғылары бар, олар стандартты MSA негізіне қарағанда шамамен 30% қатаңырақ толқын ұзындығына дейінгі дәлдікті талап етеді. 2023 жылғы соңғы зерттеулер қызықты нәрсе көрсетті де. Трансиверлерге қатысты барлық мәселелердің шамамен 62 пайызы тек бірнеше брендтер араласқан орнатуларда пайда болады, себебі олардың арасындағы профильдер дәл сәйкес келмейді.

Сәйкестік матрицалары мен үй серверінің бағдарламалық жабдықтарының нұсқалары талаптарын бағдарлау

Тұтынушының сәйкестік матрицалары ауыстырғыш моделі мен бағдарламалық жасақтаманың нұсқасы бойынша қолдау көрсетілетін трансиверлерді көрсетеді. Arista-ның EOS 4.28+ нұсқасы үшінші жақтың QSFP28 модульдері үшін температура калибрлеу кестелерін міндетті түрде қажет ететін оптикалық дұрыстықты тексеруді қатаңдатты — бұрын мұндай шарт міндетті болмаған. Негізгі порогтарды салыстырып тексеріңіз:

Стандарттарға сәйкестікті вендорға тән шектеулермен тепе-теңдестіру

Көптеген кәсіпорындар үшінші тараптың трансиверлерін көптеген вендорлардың желілерінде пайдаланса да (Ponemon 2023), MSA сәйкестігі ғана тежемейтін интеграцияны кепілдік етпейді. Juniper-дің «Жақсартылған оптикалық» режимі MSA стандарттарында жоқ, бірақ сигнал бүтіндігінің базалық талаптарынан 10% жоғары болуын қажет ететін бағдарламаланатын трансиверлерге қосымша layer-2 өнімділік тексерулерін қосады.

Үшінші тараптың оптикалық трансиверлерін интеграциялау бойынша ең жақсы тәжірибелер

1. Алдын ала орнату тестілеуі : Трансиверлерді тәуліктің 48 сағатынан кем емес уақыт бойы ең жоғары трафик жүктемесінде тексеру
2. Микробағдарламасының синхронизациясы : DOM параметрлерінің диапазоны коммутатордың ОЖ күткен мәндерімен сәйкес келетініне көз жеткізу
3. Өмірлік циклдың сәйкестігі : Желілік жаңарту циклыңызбен синхронданатын микробағдарлама жаңартуларын ұсынатын жабдықтаушылармен серіктестік жасаңыз

2023 жылғы зерттеуде кәсіпорындар үшінші тараптың DWDM модульдеріне вендорға тән буферленген тактілік конфигурацияларды енгізгеннен кейін сәйкестікке байланысты тоқтап қалуларды 83% азайтқаны көрсетілді.

EEPROM бағдарламалау және вендорлық блоктаудан құтылу

EEPROM-нің Трансивердің Идентификациялауы мен Сертификаттауына Қалай Әсер Етуі

Оптикалық трансиверлердегі EEPROM чиптері негізінен олардың сандық саусақ іздері сияқты әрекет етеді және сериялық нөмірлер, шығарылған уақыты және басқа құрылғылармен үйлесімділік туралы ақпарат сияқты маңызды мәліметтерді сақтайды. Желілік құрылғылар іске қосылған кезде, бәрі шынайы ма екенін тексеру үшін осы чиптерге мүмкіндік береді. Өткен жылы жүргізілген соңғы зерттеу бұл растау кезеңі үлкен компаниялар желілеріндегі жартысына жуық осындай қателіктерді болдырмауға көмектесті деген қорытынды жасады. Бірақ мұнда бір қиындық бар: өндірушілер кейде осы жад чиптеріне өзіндік арнайы сертификация кодтарын енгізеді, бұл әртүрлі брендтердің бір-бірімен үйлесімді жұмыс істеуіне кедергі келтіреді. Бұл тек қажет емес жерлерге кедергілер қою сияқты — тек тұтынушыларды белгілі бір өнімдерге тәуелді ету үшін.

EEPROM Бағдарламалауының Ауыстырғыш Үйлесімділігіне Әсері

Ауыстыру фирмвариясы өткізгіштерді растау үшін EEPROM деректерін ішкі дерекқорлармен салыстырады. Сәйкессіздіктер техникалық сипаттамаларға сай келсе де, "қолдау көрсетілмейтін SFP" қателерін шақыруы мүмкін. Салалық талдау EEPROM сәйкессіздіктерінен туындайтын құйындықтардың 30%-ы функционалдық ақаулар емес, дәл нақты бағдарламалаудың қажеттілігін көрсетеді.

Дұрыс бағдарламалау арқылы сатушыға тәуелділіктен құтылу стратегиялары

Үшінші тараптағы өндірушілер SFF-8472 спецификацияларына сәйкес келетін стандартталған EEPROM кодтары бар қайта бағдарламаланған өткізгіштерді ұсынады. Бұл тәсіл брендті модульдерге қарағанда 70% дейін төмендетілетін құнын сақтай отырып, сәйкестікті қамтамасыз етеді. Ұсынылатын практикаларға мыналар жатады:

• Фирмвария нұсқасының сәйкестігін тексеру
• ISO 9001 сертификатталған қайта бағдарламалау қызметтерін пайдалану
• Жұмыс орнына орнатар алдында сигналдың бүтіндігін тексеру

Оптикалық өткізгіштерді қайта бағдарламалаудың қауіптері мен пайдасы

2024 жылғы нарықтық зерттеу көрсеткендей, кәсіпорындардың 68%-ы маңызды емес байланыс желілерінде қайта бағдарламаланатын модульдерді пайдаланады, алайда негізгі сегменттерде тек 29% пайдаланады, себебі ескі жүйелерді қолдау мәселелері бар. Үшінші жақтық беріліс құрылғыларын таңдаған кезде міндетті түрде операторлық деңгейдегі температуралық шектеулерді (-40°C - 85°C) және DOM бақылау мүмкіндіктерін тексеріңіз.

Кәсіпорындар үшін оптикалық беріліс құрылғыларын сынау және сертификаттау

Үшінші жақтық оптикалық беріліс құрылғылары үшін ынтымақтастық сынақ нысандары

Кәсіпорын желілері үшінші жақтық оптикалық беріліс құрылғыларын стандартталған сынақ нысандарын пайдаланып қатаң түрде тексеруді талап етеді. Саланың кө Lead этикеттелген Ethernet сынақ платформалары физикалық деңгейдегі талдауды аралас вендорлық орталарда деректер дәлдігін тексеру үшін көп ағымдық трафик симуляциясымен үйлестіреді. Бұл жүйелер қате коэффициентін (<1–10 ⁻¹²), латенттілік тұрақтылығын (±5%) және қуат шығынының сәйкестігін бағалайды.

Жеткізушінің біліктілігін тексеру тізімі: Сенімділік, қолдау және сәйкестік

Жеткізушінің қолданысқа пригодалығының үш бағаны:

Зерттеу жағдайы: Бірнеше вендорлық желілерде MSA-мен сәйкес келетін трансиверлерді енгізу

Бүкіләлемдік қаржылық мекеме Cisco Nexus 93180YC-EX және Arista 7280CR3 платформаларында брендтік 100G QSFP28 модульдерін MSA-сертификатталған нұсқалармен ауыстыру арқылы 40% шығын үнемдеуге жетті. Енгізу мыналарды қамтыды:

• Төрт түрлі ауыстыру құрылғысының бағдарламалық жабдығы нұсқалары бойынша 200 бірлікті алдын ала тестілеу
• 15 км интервалдарында DWDM каналының тұрақтылығын тексеру
• SNMPv3 арқылы автоматтандырылған оптикалық бақылауды енгізу

Ұзақ мерзімді өнімділікті және кепілдемелік қамтамасыз етуді қамтамасыз ету

IEC 62379-2 ұсыныстарымен сәйкес келетін ынталандырушы техникалық қызмет көрсету берілгендердің типтік бес жылдық шектерінен тыс трансиверлердің қызмет ету мерзімін ұзартады. Алдыңғы қатарлы тауар өндірушілер қазір мыналарды қамтитын өнімділік кепілдемесін ұсынады:

• Шығыс қуатының төмендеуі (>3 дБм маржасы)
• Қабылдағыш сезімталдығының ауытқуы (<0,8 дБ өзгерісі)
• Бағдарламалық жабдықты жаңарту үйлесімділігінің кепілдемесі

Үшінші тараптың тексеру хабарламалары дұрыс сертификатталған оптикалық трансиверлер операторлық деңгейдегі желілерде OEM өнімділік критерийлерімен сәйкес келетін 99,999% жұмыс істеу уақытына қол жеткізетінін көрсетеді.