Επιλέγοντας τη σωστή οπτική μονάδα 400 g

 

Η ερώτηση του παράγοντα μορφής που δεν θα πεθάνει

 

QSFP-DD ή OSFP. Ο καθένας έχει απόψεις. Οι συζητήσεις στα συνέδρια του OFC θερμαίνονται με τρόπους που εκπλήσσουν τους νεοφερμένους στον κλάδο.

Αυτή είναι η πρακτική πραγματικότητα: Το QSFP-DD κέρδισε το παιχνίδι όγκου. Η συμβατότητα προς τα πίσω με την υπάρχουσα υποδομή QSFP28 αποδείχθηκε ακαταμάχητη για τις ομάδες προμηθειών που είχαν ήδη επενδύσει πολλά στην καλωδίωση 100G και στο πλαίσιο μεταγωγής. Μπορείτε να μεταφέρετε κυριολεκτικά μια μονάδα QSFP28 σε μια θύρα QSFP-DD και λειτουργεί. Αυτή η ιστορία μετανάστευσης πούλησε πολύ υλικό.

Οι υποστηρικτές του OSFP θα σας πουν-σωστά-ότι ο παράγοντας μορφής τους χειρίζεται καλύτερα τα θερμικά. Ο επιπλέον φυσικός όγκος (περίπου 50% μεγαλύτερος από το QSFP-DD) επιτρέπει προϋπολογισμούς ισχύος 15-20 W αντί για το πιο αυστηρό ανώτατο όριο των 12-14 W που αντιμετωπίζουν οι μονάδες QSFP-DD. Όταν προωθείτε συνεκτικά οπτικά ZR για εφαρμογές DCI μετρό, αυτός ο χώρος κεφαλής έχει τεράστια σημασία.

Αλλά εδώ είναι αυτό που κανείς δεν αναφέρει στο υλικό μάρκετινγκ: οι περισσότερες εταιρικές αναπτύξεις δεν χρειάζονται ZR. Χρειάζονται DR4 για τις 500-μέτρων φύλλων-διαδρομών ράχης, ίσως FR4 για τα 2 χιλιόμετρα κτιρίου-με-συνδέσμους κτιρίου. Σε αυτά τα επίπεδα ισχύος, το QSFP-DD λειτουργεί καλά. Τα θερμικά πλεονεκτήματα του ΟΣΦΠ γίνονται ακαδημαϊκά.

 

Προσεγγίστε τις παραλλαγές και το πρόβλημα της σούπας αλφαβήτου

 

SR4, DR4, FR4, LR4, ER4, ZR-η σύμβαση ονομασίας έχει νόημα τεχνικά μόλις την απομνημονεύσετε, αλλά το να παρακολουθείτε έναν κατώτερο μηχανικό να προσπαθεί να καθορίσει έναν λογαριασμό υλικών για πρώτη φορά είναι επώδυνο.

Το SR4 σάς προσφέρει 100 μέτρα σε πολλαπλές λειτουργίες. Χρησιμοποιεί VCSEL 850nm, υποδοχή MPO-12, λειτουργεί με την ίνα OM3/OM4 που βρίσκεται ήδη στο υπερυψωμένο δάπεδό σας. Η φθηνότερη επιλογή με διαφορά. Αυτό αναπτύσσετε μέσα σε ένα ενιαίο κτίριο κέντρου δεδομένων όταν οι αποστάσεις rack-to-rack παραμένουν κάτω από 100 μέτρα.

Το DR4 εκτείνεται στα 500 μέτρα σε μονή-λειτουργία χρησιμοποιώντας παράλληλες οπτικές-τέσσερις ξεχωριστές ίνες στα 1310 nm, η καθεμία μεταφέρει 100 Gbps. Εξακολουθεί να χρησιμοποιεί MPO-12, αλλά τώρα χρειάζεστε εγκατάσταση απλής-λειτουργίας. Το γλυκό σημείο για συνδεσιμότητα{11}}από φύλλο σε ράχη σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις.

Τα FR4 και LR4 χρησιμοποιούν και τα δύο πολυπλεξία μήκους κύματος για να συμπιέσουν και τα τέσσερα κανάλια σε ένα μόνο ζεύγος ινών. Το FR4 φτάνει τα 2km, το LR4 ωθεί στα 10km. Υποδοχές διπλής όψης LC. Αυτά κοστίζουν περισσότερο επειδή τα οπτικά CWDM4 και η πολυπλεξία/αποπολυπλεξία προσθέτουν πολυπλοκότητα.

Η σύγχυση που βλέπω πιο συχνά; Κάποιος καθορίζει το DR4 όταν πραγματικά χρειαζόταν FR4 επειδή μέτρησε λάθος τα νήματα των ινών. Το DR4 απαιτεί 8 ίνες (4 TX, 4 RX). Το FR4 απαιτεί 2 ίνες (1 TX, 1 RX). Εάν ο αγωγός μεταξύ των κτιρίων σας έχει μόνο έναν κορμό 12 κλώνων και σχεδιάζετε πολλαπλούς συνδέσμους 400G, τα μαθηματικά δεν λειτουργούν με το DR4.

Και μετά υπάρχει η απορία.

 

Λειτουργίες διάσπασης: Χρήσιμες μέχρι να μην είναι

 

Μια μονάδα 400G-DR4 μπορεί να ξεσπάσει σε συνδέσεις 4x100G-DR. Θεωρητικά, αυτό παρέχει ευελιξία μετεγκατάστασης-αγοράστε υποδομή 400G τώρα, χρησιμοποιήστε την σε λειτουργία 4x100G έως ότου οι απαιτήσεις κυκλοφορίας δικαιολογήσουν την πλήρη λειτουργία 400G.

Το βήμα μάρκετινγκ ακούγεται υπέροχο. Η πραγματικότητα γίνεται πιο ακατάστατη.

Το Breakout απαιτεί συγκεκριμένες διαμορφώσεις ινών. Η διάσπαση του DR4-σε-4x100G-DR χρειάζεται 8 ίνες στην πλευρά των 400G που ανοίγουν σε τέσσερα ζεύγη διπλής όψης στην πλευρά των 100G. Αυτό δεν είναι ένα έμπλαστρο που κάθεται στο συρτάρι του καλωδίου. Είναι μια προσαρμοσμένη συναρμολόγηση, συχνά με ξέσπασμα MPO-12 έως 4xLC, και καλύτερα να παραγγείλετε τη σωστή πολικότητα διαφορετικά θα περάσετε ένα βράδυ με ιχνηθέτη ινών και πολλή απογοήτευση.

 

 

Το PAM4 άλλαξε τα πάντα (όχι πάντα προς το καλύτερο)

 

Τα οπτικά Pre-400G χρησιμοποιούσαν διαμόρφωση NRZ. Δύο επίπεδα σήματος. Απλός. Αξιόπιστος. Το λέιζερ είναι είτε ενεργοποιημένο είτε απενεργοποιημένο, υψηλό ή χαμηλό. Τα διαγράμματα των ματιών φαίνονταν καθαρά.

Το 400G έφερε το PAM4: τέσσερα επίπεδα σήματος που κωδικοποιούν δύο bit ανά σύμβολο. Λαμβάνετε διπλάσιο ρυθμό δεδομένων χωρίς να διπλασιάζετε τον ρυθμό συμβόλων. Εξαιρετική λύση σε ένα πρόβλημα φυσικής.

Εκτός από το PAM4 άλλαξε ριζικά τα χαρακτηριστικά σφάλματος των οπτικών συνδέσεων.

Με το NRZ, είχατε περίπου 9,5dB περιθωρίου θορύβου μεταξύ των επιπέδων σήματος. Με το PAM4, αυτό πέφτει σε περίπου 4,8dB. Η θεωρητική ποινή SNR είναι περίπου 10dB-υπολογισμένη ως 20×log10(1/3) αν θέλετε τα ακριβή μαθηματικά. Αυτή δεν είναι μια λεπτή διαφορά. Αυτό είναι μια δραματική μείωση της ατρωσίας από τον θόρυβο.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η Διόρθωση Προώθησης Σφάλματος έγινε υποχρεωτική για τα 400G. Όχι προαιρετικό. Δεν "προτείνεται για μεγαλύτερες αποστάσεις." Επιτακτικός.

Η γενική επιβάρυνση FEC προσθέτει καθυστέρηση-στοχεύοντας περίπου 100 νανοδευτερόλεπτα στις προδιαγραφές 802.3-και καταναλώνει το επιπλέον εύρος ζώνης που ωθεί τους πραγματικούς ρυθμούς γραμμής στα 425 Gbps αντί για τα καθαρά 400. Το πιο σημαντικό, σημαίνει ότι ο σύνδεσμος 400G non-e{7} εκτελείται πάντα με a{8} ποσοστό που διορθώνεται σε ουσιαστικά μηδενική ανάρτηση-FEC.

Το Pre{0}}FEC BER περίπου 2,4×10⁻4 θεωρείται αποδεκτό για το DR4. Αυτό θα ήταν καταστροφικό για μια σύνδεση 100G. Για 400G με Reed-Solomon FEC, είναι εντάξει. Το ποσοστό απώλειας καρέ ανάρτησης-FEC εξακολουθεί να φτάνει τον στόχο των 10-1².

Αλλά να τι τραβάει τους ανθρώπους: όταν το FEC δεν μπορεί να συμβαδίσει-όταν τα σφάλματα προ-FEC υπερβαίνουν αυτό που μπορεί να χειριστεί ο αλγόριθμος διόρθωσης-η αποτυχία δεν είναι χαριτωμένη. Ο σύνδεσμος δεν υποβαθμίζεται σιγά σιγά. Πέφτει από γκρεμό. Τη μια στιγμή όλα φαίνονται καλά στο ταμπλό παρακολούθησης, την επόμενη στιγμή βλέπετε μη διορθωμένα σφάλματα πλαισίου και απώλεια πακέτων.

Βρώμικες υποδοχές που θα ανεχόταν μια σύνδεση 100G; Θα σκοτώσουν έναν σύνδεσμο 400G. Οριακή ίνα με ελαφρώς αυξημένη εξασθένηση; Ίδια ιστορία. Η διόρθωση σφαλμάτων καλύπτει τα προβλήματα μέχρι που ξαφνικά δεν το κάνει.

 

Θερμικοί Εφιάλτες

 

Ένας διακόπτης 400G 32 θυρών πλήρως εξοπλισμένος με μονάδες FR4 παράγει 320-384 W θερμότητας μόνο από τους πομποδέκτες. Αυτό είναι πριν μετρήσετε τον διακόπτη ASIC, τα τροφοδοτικά, τους ανεμιστήρες. Η συνολική ισχύς του συστήματος μπορεί να προσεγγίσει τα 1500-2000 W σε ένα πλαίσιο 1RU.

Οι υπολογισμοί πυκνότητας rack που λειτούργησαν για αναπτύξεις 100G χρειάζονται πλήρη αναθεώρηση.

Οι ίδιες οι μονάδες έχουν εύρη θερμοκρασίας λειτουργίας-συνήθως από 0 βαθμούς έως 70 βαθμούς για εμπορική ποιότητα. Ακούγεται λογικό μέχρι να συνειδητοποιήσετε ότι η "θερμοκρασία μονάδας" μετριέται στη θήκη και η θήκη κάθεται σε οποιαδήποτε ροή αέρα παρέχει ο διακόπτης σας. Σε ένα πλήρως κατοικημένο πλαίσιο με τις θύρες πάνω και κάτω να καταλαμβάνονται από παρόμοια θερμά δομοστοιχεία, αυτή η ροή αέρα δεν είναι εξαιρετική.

Έχω δει αναπτύξεις όπου οι μονάδες στο κέντρο της πρόσοψης θερμαίνονται 8-10 βαθμούς πιο ζεστές από τις μονάδες στις άκρες. Ίδιο περιβάλλον, ίδιο κυκλοφοριακό φόρτο, δραματικά διαφορετικές θερμικές συνθήκες με βάση καθαρά τη φυσική θέση.

Ο σχεδιασμός της ψύκτρας με πτερύγια του OSFP βοηθά εδώ. Τα πτερύγια αυξάνουν την επιφάνεια για συναγωγή ψύξης και το OSFP MSA καθορίζει τις απαιτήσεις ροής αέρα που πρέπει να πληρούν οι σχεδιαστές διακοπτών. Το QSFP-DD βασίζεται περισσότερο στη θερμική σχεδίαση του προμηθευτή διακόπτη, η οποία ποικίλλει ευρέως σε ποιότητα.

Ορισμένες από τις αναπτύξεις συμπλέγματος AI/ML έχουν μετακινηθεί σε υγρή ψύξη ακριβώς για αυτόν τον λόγο. Απευθείας-για-παραγωγή βρόχων ψύξης ή οι ρυθμίσεις πλήρους εμβάπτισης εξαλείφουν εντελώς τους περιορισμούς ροής αέρα. Αλλά αυτή είναι μια θεμελιώδης απόφαση υποδομής, όχι κάτι που λύνεις επιλέγοντας διαφορετικά οπτικά.

 

 

Η ερώτηση του τρίτου-πομποδέκτη

 

Οι πομποδέκτες OEM από τη Cisco ή την Juniper κοστίζουν τρεις έως πέντε φορές το κόστος των αντίστοιχων μονάδων τρίτων-. Μερικές φορές περισσότερο. Η διαφορά τιμής είναι αρκετά σημαντική ώστε να εμφανίζεται στις συζητήσεις για τις προμήθειες ακόμη και σε οργανισμούς που τυπικά τυποποιούνται σε μεμονωμένους προμηθευτές.

Το τρίτο μέρος-λειτουργεί καλά τις περισσότερες φορές. Οι προδιαγραφές MSA υπάρχουν ακριβώς για να επιτρέπουν τη διαλειτουργικότητα πολλών-προμηθευτών. Μια συμβατή μονάδα QSFP-DD είναι μια συμβατή μονάδα QSFP-DD ανεξάρτητα από το λογότυπο του οποίου εμφανίζεται στην ετικέτα.

Τις περισσότερες φορές.

Οι ακραίες θήκες θα σας κάνουν να αμφισβητήσετε αυτήν την εμπιστοσύνη. Αλλάξτε ενημερώσεις υλικολογισμικού που επισημαίνουν ξαφνικά τα οπτικά στοιχεία τρίτων-που λειτουργούσαν προηγουμένως ως μη υποστηριζόμενα. Δεδομένα DOM/DDM που συμπληρώνονται λανθασμένα επειδή η αντιστοίχιση EEPROM δεν ταιριάζει απόλυτα με αυτό που αναμένει ο διακόπτης. Διακοπτόμενα πτερύγια σύνδεσης που συμβαίνουν μόνο με συγκεκριμένους συνδυασμούς προμηθευτών κάτω από συγκεκριμένα μοτίβα κυκλοφορίας.

Η κατάσταση υποστήριξης εντείνει την τεχνική αβεβαιότητα. Καλέστε το Cisco TAC με πρόβλημα σύνδεσης και θα σας ρωτήσουν για τα οπτικά σας. Εάν εκτελείτε λειτουργικές μονάδες τρίτων-, η συνομιλία συχνά τελειώνει εκεί. "Αντικαταστήστε με υποστηριζόμενους πομποδέκτες και καλέστε ξανά εάν το πρόβλημα επιμένει" είναι μια απογοητευτική αλλά εντελώς προβλέψιμη απάντηση.

Η σύστασή μου, για ό,τι αξίζει: χρησιμοποιήστε τρίτο-στο εργαστήριο, να είστε πολύ προσεκτικοί στην παραγωγή. Η εξοικονόμηση κόστους 70-80% είναι λιγότερο συναρπαστική όταν αντιμετωπίζετε προβλήματα στις 2 π.μ. και δεν μπορεί να αποκλείσει την οπτική ως μεταβλητή.

 

Τι έχει πραγματικά σημασία στην επιλογή

 

Μετά από όλες τις τεχνικές λεπτομέρειες, η επιλογή της ενότητας συνήθως καταλήγει σε μερικές πρακτικές ερωτήσεις:

Τι απόσταση πρέπει να καλύψετε πραγματικά; Να είστε συγκεκριμένοι. Μετρήστε τα τρεξίματα των ινών. Προσθέστε περιθώριο για μπαλώματα και συναρμογές. Στη συνέχεια, επιλέξτε τον φθηνότερο τύπο μονάδας που ανταποκρίνεται σε αυτήν την απόσταση με ελεύθερο χώρο.

Τι φυτό ινών υπάρχει; Η πολλαπλή λειτουργία στο κτίριο, η απλή-λειτουργία μεταξύ κτιρίων είναι το κοινό μοτίβο. Μην πολεμάτε την υπάρχουσα υποδομή σας εκτός και αν έχετε επιτακτικούς λόγους.

Ποια είναι η πλατφόρμα διακοπτών σας; Ο τύπος της θύρας μάλλον έχει ήδη αποφασιστεί. QSFP-DD για τις περισσότερες εταιρικές αναπτύξεις, OSFP για ορισμένες εφαρμογές υπερκλιμάκωσης και τηλεπικοινωνιών.

Πόσο εμπιστεύεστε την καλωδίωση σας; Τα 400G είναι λιγότερο συγχωρετικά από τα 100G. Εάν η δομημένη καλωδίωση σας είναι αμφισβητήσιμη-παλιά οπτική ίνα, ύποπτοι τερματισμοί, ενημερώσεις κώδικα που έχουν επανασυνδεθεί δεκάδες φορές-αναμένετε προβλήματα. Καθαρίστε τα πάντα. Δοκιμάστε τα πάντα. Ο μετρητής οπτικής ισχύος και το πεδίο επιθεώρησης δεν είναι πλέον προαιρετικά.

 

 

Χρειάζεστε ευελιξία ξεμπλοκαρίσματος; Εάν ναι, συνυπολογίστε το στην επιλογή της μονάδας και στη σχεδίαση καλωδίωσης από την αρχή. Η δυνατότητα εκσυγχρονισμού είναι δαπανηρή και ενοχλητική.

Οι εκδόσεις AI/ML πιέζουν ήδη προς τα 800G. Ορισμένοι οργανισμοί αμφισβητούν εάν το 400G έχει νόημα ως στόχος ανάπτυξης ή αν πρέπει να περιμένουν. Δεν υπάρχει καθολική απάντηση. Εάν η αύξηση της επισκεψιμότητάς σας δικαιολογεί την επένδυση τώρα και η περίοδος απόσβεσης λειτουργεί οικονομικά, χρησιμοποιήστε 400G. Εάν μπορείτε να επεκτείνετε την υποδομή σας 100G άλλον έναν κύκλο ανανέωσης, ίσως το οικοσύστημα 800G να είναι έτοιμο όταν το χρειαστείτε.

Η βαρετή συμβουλή είναι συνήθως η σωστή συμβουλή: αντιστοιχίστε την τεχνολογία στις πραγματικές απαιτήσεις, αγοράστε από προμηθευτές που εμπιστεύεστε αρκετά για να σας υποστηρίξουν όταν τα πράγματα χαλάνε και να θυμάστε ότι η φθηνότερη επιλογή συχνά δεν είναι φθηνή όταν υπολογίζετε τον χρόνο αντιμετώπισης προβλημάτων.

Κανείς δεν απολύθηκε ποτέ επειδή όρισε πομποδέκτες που απλώς λειτουργούν.