QSFP proti QSFP28 proti QSFP56: Hitrost in združljivost

QSFP, QSFP28 in QSFP56 se nenehno mešajo, ker imajo enako kompaktno štiri{2}}pasovno obliko. Niso pa iste generacije oddajnikov. Najhitrejši način, da jih obdržite naravnost, je hitrost Etherneta:QSFP+ je izdelan za 40G, QSFP28 za 100G in QSFP56 za 200G.Vse, kar ljudi kasneje moti - podpora vrat, signalizacija, preboj, FEC in toplotno obnašanje - izhaja iz tega.

Ena opomba o poimenovanju, preden začnemo, ker povzroča resnične napake pri javnih naročilih. V tem priročniku, ko pišemo "QSFP" samostojno, mislimo na prvotno generacijo 40G, ki jo industrija običajno označujeQSFP+. Navadni izraz "QSFP" se uporablja tudi ohlapno za celotno družino, tako da postavka vrstice, ki pravi samo "QSFP optika", ne pove skoraj nič o svoji hitrosti. K temu se bomo vrnili v naslednjem razdelku.

Če načrtujete nadgradnjo ali kupujete optiko za določeno stikalo, ne izbirajte glede na obliko modula. Modul QSFP28 čisto pade v kletko 40G in se še vedno ne bo povezal, ker stikalna vrata - in ne oddajnik - odločajo o električnem vmesniku, hitrosti prenosa podatkov in vedenju vdelane programske opreme, na kateri povezava dejansko deluje.

QSFP+ proti QSFP28 proti QSFP56

QSFP proti QSFP+: Ali sta enaka?

To je vprašanje, ki iztiri več naročil kot katero koli vprašanje združljivosti. Kratek odgovor:QSFP je družina; QSFP+ je njen član.

QSFP pomeni Quad Small Form-factor Pluggable. "Quad" je štiri{2}}pasovnica, ki jo ohranja vsaka generacija; kar se spreminja od ene generacije do druge, je hitrost vsakega pasu. QSFP+ je bil prvi široko razporejen član, ki je imel štiri pasove 10G za 40G Ethernet. Ker sta prispela prva, sta "QSFP" in "QSFP+" postala zamenljiva v podatkovnih listih, naročilnicah in preklopnih CLI, ta navada pa se je ohranila tudi po pojavu generacij 100G in 200G.

Torej, ko vidite »QSFP« brez številke, ga obravnavajte kot dvoumnega in ga razrešite, preden kupite: optika 40G QSFP+ in optika 100G QSFP28 sta videti enaki v pladnju, nista pa zamenljivi v vratih. Mehanska ovojnica, upravljalni vmesnik I²C in pomnilniški zemljevid SFF-8636 so v skupni rabi v družini QSFP/QSFP28, kar je ravno razlog, zakaj je mogoče na pogled zamenjati dve zelo različni optiki. Hitra preslikava, ki zdrži v praksi:

• QSFP+- 40G, štirje pasovi 10G NRZ.
• QSFP28- 100G, štirje pasovi NRZ razreda 25G-.
• QSFP56- 200G, štiri steze 50G-razreda PAM4.

• 

Glavna razlika: hitrost na voznem pasu in signalizacija

Celotna družina meri na enak način: ohranite štiri pasove, potisnite več bitov navzdol po vsakem. Vsaka stopnja hitrosti je opredeljena zStandardi IEEE 802.3 Ethernet, zaradi česar skladna optika enega prodajalca interoperira s skladnimi vrati drugega.

QSFP+: štiri pasove 10G (40G)

Modul 40G QSFP+ SR4 vodi štiri oddajne in štiri sprejemne pasove prek vzporednih večmodnih vlaken, ki se običajno zaključijo s konektorjem MPO/MTP; eno{3}}različica LR4 multipleksira štiri valovne dolžine na dvojni par LC za doseg 10 km. QSFP+ si še vedno zasluži svoje mesto v podedovanih 40G jedrih, preskusnih napravah in stroškovno-občutljivih povezavah. Ni več smiselno v trenutku, ko se vaš dostop do strežnika premakne na 25G ali 50G, ker vrata 40G postanejo ozko grlo in ne optika.

QSFP28: štiri pasove 25G (100G)

QSFP28 ohranja štiri{1}}pasovno razporeditev, vendar dvigne vsako stezo na 25G-razred NRZ, zaradi česar je postal delovni konj 100G leaf-tkanine hrbtenice. Posamezna vrata QSFP28 prenašajo 100G in na stikalih, ki izpostavljajo način, se razdelijo na štiri povezave 25G SFP28 - čista tekma za stojala, polna strežnikov 25G, ki napajajo 100G povezave navzgor. Njegov ekosistem je globok (SR4, DR, FR, CWDM4, PSM4, LR4 ter DAC in AOC), zaradi česar ostaja varna privzeta nastavitev za nove gradnje 100G.

QSFP56: štiri steze 50G PAM4 (200G)

QSFP56 ponovno podvoji vrata na 200G z izvajanjem štirih pasov 50G, in za prilagoditev 50G v pas preklopi iz signalizacije NRZ v PAM4. NRZ pošlje en bit na simbol z uporabo dveh ravni; PAM4 pošlje dva bita na simbol z uporabo štirih ravni. To zapakira več podatkov v isto hitrost prenosa, vendar so štiri ravni bližje skupaj, zato je povezava veliko manj tolerantna do šuma, odbojev in obrobnih kanalov. Praktična posledica je, da QSFP56 ni "hitrejši QSFP28" - je drugačna električna generacija in pričakuje, da bodo vrata, vdelana programska oprema in povezovalni partner oblikovani za PAM4.

NRZ proti PAM4: Zakaj spreminja inženiring

Skok na PAM4 je edini največji razlog, zakaj uvedbe QSFP56 ne uspejo na način, kako uvedbe QSFP28 niso. Pri NRZ se sprejemnik odloča le med dvema stanjema, zato je oko široko in meja prizanesljiva. Pri PAM4 mora sprejemnik ločiti štiri stanja v istem napetostnem oknu, zaradi česar se vsako oko skrči na približno tretjino višine in naredi povezavo močno naslonjeno na DSP in odpravljanje napak naprej.

Zato FEC ni več neobvezen. 50G-na-pas PAM4 je bil standardiziran vIEEE 802.3cd, ki zahteva RS-FEC za te vmesnike; popravek napak je del tega, kako je povezava zasnovana za zapiranje, ne gumb za uglaševanje, ki ga lahko izklopite. Obravnavajte povezavo 200G kot sistem, kjer se morajo strinjati optika, gostitelj SerDes in nastavitev FEC.

Terenski primer.V enem vzdrževalnem oknu se je povezava 200G pojavila čisto na obeh koncih in prestala hiter test ping, zato je bila odjavljena. Nekaj ​​ur kasneje spremljanje označenih plezalnih stebrov-napak FEC in občasnih padcev. Vzrok je bilo neujemanje FEC: ena stran je imela omogočen RS-FEC, druga je podedovala profil, ki ga je onemogočil. Povezava je "delovala" ravno toliko časa, da je težavo skrila. Popravek je bil trivialen; lekcija je bila, da na PAM4 potrdite način FECprejzapreš spremembo, ker povezava, ki sveti, ni enaka povezavi, ki je zdrava.

Združljivost: Ali lahko mešate QSFP+, QSFP28 in QSFP56?

Tu se zapravi največ pravega denarja. Moduli so mehansko zamenljivi; pristanišča niso. Pravilo, ki pojasni skoraj vsak primer, je preprosto:

Vrata z večjo-hitrostjo lahko pogosto poganjajo modul z nižjo-hitrostjo, vrata z nižjo-hitrostjo pa nikoli ne morejo poganjati modula z-višjo hitrostjo, razen če je prodajalec tega izrecno zasnoval.

QSFP+ modul v vratih QSFP28?

Pogosto da -, ko vam stikalo omogoča, da ta vrata nastavite na način 40G. SerDes 100G je mogoče konfigurirati do električnega profila 40G, ki ga pričakuje optika QSFP+, zaradi česar so postopne migracije 40G→100G praktične na isti strojni opremi. Ulov je v tem, da mora pristanišče oglaševati način nižje-hitrosti na seznamu podprte-optike; mehansko prileganje ni isto kot oglaševani način.

Modul QSFP28 v vratih QSFP+?

Ne. Vrata QSFP+ zagotavljajo le električni vmesnik razreda 40G-in ni poti, po kateri bi lahko pridobila 25G-na-pas, ki signalizira potrebe 100G optike. Modul ima sedež in morda celo bere svoj EEPROM, vendar povezava ne more prenesti do 100G - gostitelj preprosto nima pasov, da bi ga napajal. Klasična napaka je pričakovati samodejna-pogajanja za premostitev te vrzeli: 100G QSFP28 SR4, spuščen v 40G-samo kletko, ostane temen, ne glede na to, kako so vrata konfigurirana.

Modul QSFP56 v vratih QSFP28?

Ne. QSFP56 potrebuje pasove, ki podpirajo 50G PAM4-; vrata QSFP28 so izdelana za 100G NRZ in nimajo niti hitrosti na pas niti podatkovne poti PAM4 za delovanje 200G optike. Ni programske nastavitve, ki bi pretvorila vrata 100G NRZ v vrata 200G PAM4.

Ali lahko vrata QSFP56 poganjajo starejše module?

Pogosto, a le načrtno. Številne platforme 200G izpostavljajo načina 100G QSFP28 in 40G QSFP+ na isti kletki, tako da lahko operaterji izvedejo nadgradnjo, vendar je to obratno delovanje lastnost stikala ASIC in njegove programske opreme, ne same kletke QSFP56. Preizkus je, ali se optika pojavi na prodajalčevem podprtem seznamu za to platformo in način - če se ne pojavi, domnevamo, da ni podprta.

Prelomna združljivost

Breakout je drugi, ločen vir mrtvih povezav, ker je odvisen od načina vratinoperacijski sistem, ne samo kabel. Vsaka generacija izbruhne znotraj svojega voznega pasu:

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

Konektorji so med generacijami videti znani, kar je ravno past: sklop 40G-do-4×10G ni enak sklopu 100G-do-4×25G, tudi če se oba zaključita na enak način. Prebojna povezava ne uspe, če nadrejena vrata niso postavljena v način preboja, ko slika operacijskega sistema ne izpostavi te posebne razdelitve ali ko oddaljeni konec ne more zagnati hitrosti ciljnega pasu – in povezavo, ki je na pol navzgor prek štirih kanalov, je težje diagnosticirati kot tisto, ki se nikoli ni pojavila. Pred naročilom uskladite sklop s hitrostjo vrat in potrdite, da platforma podpira natančno razdelitev. Ko vzporedna optika napaja preboj, je stran vlaken običajno zgrajena izPrelomni kabli MTP/MPOprilagojeno številu pasov.

Kabli in doseg: SR4, LR4, FR4, DR4, DAC in AOC

Izdelava modula je le polovica odločitve; razdalja povezave, vrsta vlakna in priključek so druga polovica. Spodnje številke dosega so nominalne vrednosti, ki jih določa IEEE 802.3 za običajne različice - natančna razdalja je vedno odvisna od razreda vlaken in specifične optike.

Večmodne-povezave kratkega dosega

Znotraj vrste ali čez dvorano je privzeta optika SR4 preko vzporednega večmodnega načina. Različice SR4 vseh treh generacij delujejo na MPO/MTP končanih vlaknih, zato so kabli, ki jih napajajo, običajno zgrajeni izMPO/MTP patch kablis pravilno polarnostjo in zemljevidom voznega pasu.

Doseg je tisti, kjer je večnačinovni ugriz: prehod s 40G na 100G na istem kablu OM3 skrajša podprto razdaljo, 200G pa je še krajši. Če ponovno uporabljate obstoječe kanale, potrdite razred vlaken glede na specifikacije optike, preden potrdite - naš pregledOmejitve razdalje OM3 in OM4določa, kje je posamezna ocena najvišja.

Povezave v enem-načinu

Za daljše prevoze LR4, FR4, DR4, CWDM4 in PSM4 pokrivajo različne razdalje in arhitekturne kompromise-. Različice WDM (FR4, LR4, CWDM4) strnejo štiri valovne dolžine v dvojni par, tako da se končajo vduplex LC konektorji; vzporedne eno{0}}različice (DR4, PSM4) ohranjajo ločena vlakna na pas in namesto tega uporabljajo MPO/MTP.

Samo vlakno je na daljavo pomembno enako kot optika. Eno{1}}način obrat je običajnoOS2 vlaknaza zunanje-elektrarne in dolge proge v kampusu, ujemanje kategorije vlaken s proračunom dosega optike pa je tisto, kar ohranja 10 km povezavo znotraj specifikacij.

Povezavi DAC in AOC

Za-rack ali sosednje-rack hops sta bakrena-direktna priključitev (DAC) in aktivni optični kabel (AOC) pogosto cenejša in enostavnejša kot ločena optika in mostički. DAC je najcenejša-možnost za zelo kratke serije bakra; AOC je lažji in sega dlje kot pasivni baker. Pri 50G-na-pas PAM4 postaneta dolžina bakra in kakovost signala neprizanesljivo hitro, tako da pasivni DAC, ki je bil v redu pri 25G, morda ne bo pri 50G - velikosti bakra pri višjih stopnjah.

Moč, FEC in toplotno načrtovanje

Hitrejši pasovi potrebujejo več obdelave signala in ta obdelava se kaže kot toplota. Kot grobo vodilo je optika 40G QSFP+ običajno v območju ~1,5–3,5 W, 100G QSFP28 okoli 3,5–5 W, 200G QSFP56 pa pogosto 5–7 W ali več, odvisno od različice. Ni vam treba ugibati: vsak modul oglašuje svoj žreb prekRazredi moči SFF-8636vzdržuje odbor SNIA SFF, stikalo pa uveljavlja najvišji razred na kletko.

Per-port, ki zveni neškodljivo; v obsegu ni. Povečanje za 2 W na vrata v 32-portnem stikalu 1RU doda približno 64 W optične toplote ohišju, ki je že bilo toplotno tesno, in popolnoma napolnjena škatla s 64 vrati to podvoji. To je dovolj, da potisnete robna vrata čez njihove temperaturne meje, če je smer zračnega toka napačna ali če sosednje kletke prav tako izvajajo vročo optiko.

Terenski primer.Gosto -zgornje-stikalo v omari je bilo v vseh vratih poseljeno z visoko{2}}zmogljivo-optiko dolgega dosega. Povezave so bile zdrave, toda v enem dnevu je ohišje zabeležilo temperaturne alarme na kletkah, ki so najbližje izpuhu toplega{5}}zraka. Nič ni bilo pokvarjeno - pretok zraka v omari in toplotni proračun za-vrata stikala preprosto ni bil načrtovan za to optično mešanico. Kartice so se vrnile v specifikacije, potem ko so visoko{10}}optiko premestili stran od vročega kota in popravili smer pretoka zraka. Pasovna širina je bila načrtovana; toplote ni bilo.

Preden uvedete QSFP56 ali high{1}}power long-reach QSFP28, načrtujte glede na razred moči modula, ki ga omogoča stikalo, smer zračnega toka (spredaj-na-zadaj vs. hladilna zmogljivost. In ker je zapiranje povezav PAM4 odvisno od RS-FEC, nastavite način FEC za oba konca pred oknom za spremembe in ne med njim.

Izbira po scenariju

Namesto splošnega "izberi najhitrejšega" raje prilagodi optiko situaciji. Spodnja tabela zajema primere, ki se najpogosteje pojavljajo.

QSFP28 proti QSFP56: katera pot nadgradnje je smiselna?

Ostanite na QSFP28, ko je omrežje solidno 100G, strežniška plast 25G in je prednostna naloga zrela cena in nizko tveganje. Preklopite na QSFP56, ko je dostopna plast resnično 50G ali je hrbtenica obremenjena pri 100G in so platforma, kabli in načrt FEC pripravljeni za PAM4-. Odločilno vprašanje ni "ali je 200G hitrejši" - očitno je - ampak "ali preostala povezava danes podpira PAM4 in ali bo 200G še vedno prava raven čez dve leti ali naj se proračun usmeri proti 400G."

Kdaj ne izbrati QSFP56

Preskočite QSFP56, če vaša vrata ne podpirajo 50G PAM4, če je dostop do strežnika še vedno 10G ali 25G (navzgornja povezava 200G bo mirovala), če omara ne more absorbirati dodatne toplote na-vrata ali če vaš načrt skoči na 400G dovolj kmalu, da 200G postane nasedli vmesni korak. Nakup 200G optike za vrata, ki ne morejo poganjati PAM4, je najdražja različica-napake pri ujemanju oblike.

QSFP56 proti QSFP-DD

Če načrtujete novo tkanino z jasno potjo do 400G, je QSFP-DD vredno primerjati s QSFP56. QSFP-DD dodaja drugo vrsto električnih pasov (osem namesto štirih) in je običajna oblika za 400G, hkrati pa lahko gosti optiko z nižjo-hitrostjo na številnih platformah. Ni padec{7}}nadomestka za vsak primer uporabe QSFP56, čeprav - izbira vpliva na vašo platformo stikala, načrt preboja, proračun za optiko in časovni načrt pasovne širine. NašQSFP-DD tehnični pregledhodi skozi, kjer se ujema glede na {-generacije štirih pasov.

Kaj preveriti na podatkovnem listu Switch

Za večino napak-povezave se odloča na podatkovnem listu, ne v omari. Preden oddate naročilo, preberite dokumentacijo platforme za te podrobnosti:

1. Načini hitrosti na-vrata, ki jih kletka dejansko podpira (40G/100G/200G), ne samo vrsta priključka.
2. Podprta-optika ali združljivostna matrika za to točno platformo in izdajo programske opreme.
3. Kateri preboj razdeli sliko OS, ki je izpostavljena na teh vratih (4×10G, 4×25G, 4×50G).
4. Največji razred moči modula na kletko in morebitne omejitve, ko so sosednja vrata poseljena.
5. Privzeti in nastavljivi načini FEC za vsako hitrost.
6. Smer zračnega toka ohišja in nazivno območje delovne temperature.

Pogoste napake, ki se jim je treba izogibati

Pet, ki se največkrat ponovijo: nakup najhitrejše optike brez preverjanja podprtih načinov vrat; ob predpostavki, da je mehansko prileganje enako električni združljivosti; ponovna uporaba prelomnega kabla druge generacije; puščanje neusklajenega FEC na povezavi PAM4; in načrtovanje pasovne širine, pri tem pa pozabljamo na vročino, ki jo-hitrostna optika dodaja gostemu stikalu. Vsakemu se je poceni izogniti na papirju in drago loviti, ko je oprema nabita.

Ključni zaključki

QSFP+, QSFP28 in QSFP56 si delijo štiri{3}}pasovno ovojnico, vendar služijo trem različnim omrežnim nivojem: 40G, 100G in 200G, pri čemer QSFP56 prehaja na ozemlje PAM4. Izberite od vrat stikala navzven, ne od optike navznoter - pred nakupom potrdite podprte načine hitrosti, seznam optike, podporo za preboj, optična vlakna in konektor, doseg, FEC in toplotni proračun. Za 100G danes QSFP28 ostaja praktična privzeta vrednost; QSFP+ še vedno pokriva stari 40G; in QSFP56 je prava zahteva za resnično gostoto 200G, vendar le, če je celotna povezava - vrata, optika, kabel, FEC in hlajenje - zasnovana za to.