QSFP vs QSFP28 vs QSFP56: sebesség és kompatibilitás

A QSFP, QSFP28 és QSFP56 folyamatosan keveredik, mert ugyanaz a kompakt, négy{2}}sávos csatlakoztatható forma. Ezek azonban nem ugyanazt az adó-vevő generációt képviselik. A leggyorsabb módja annak, hogy egyenesen tartsa őket, az Ethernet sebesség:A QSFP+ 40G-hoz, a QSFP28-hoz 100G-hoz és a QSFP56-hoz 200G-hoz készült.Ebből következik minden, ami utána megbotránkoztatja az embereket - porttámogatás, jelzés, kitörés, FEC és termikus viselkedés -.

Egy elnevezési megjegyzés, mielőtt elkezdjük, mert valós beszerzési hibákat okoz. Ebben az útmutatóban, amikor a „QSFP” kifejezést önmagában írjuk, az eredeti 40G generációt értjük, amelyet az iparág általában címkéz.QSFP+. Az egyszerű „QSFP” kifejezést az egész családra is lazán használják, így a „QSFP optika” szót tartalmazó sor szinte semmit sem árul el a sebességéről. Erre a következő részben visszatérünk.

Ha frissítést tervez vagy optikát vásárol egy adott kapcsolóhoz, ne válassza ki a modul alakját. A QSFP28 modul tisztán beleesik egy 40G-s ketrecbe, és továbbra sem kapcsolódik, mert a kapcsolóport -, nem pedig az adó-vevő - határozza meg az elektromos interfészt, az adatsebességet és a firmware viselkedését, amelyen a kapcsolat ténylegesen fut.

QSFP+ vs QSFP28 vs QSFP56

QSFP vs QSFP+: ugyanazok?

Ez az a kérdés, amely több rendelést kisikl, mint bármilyen kompatibilitási probléma. A rövid válasz:A QSFP egy család; A QSFP+ az egyik tagja.

A QSFP a Quad Small Form{0}}factor Pluggable rövidítése. A „Quad” a négy-sávos kialakítás, amelyet minden generáció megtart; ami generációról generációra változik, az az egyes sávok sebessége. A QSFP+ volt az első széles körben elterjedt tag, amely négy 10G sávot hordozott a 40G Ethernet számára. Mivel először érkezett meg, a "QSFP" és a "QSFP+" felcserélhetővé vált az adatlapokon, a beszerzési megrendelésekben és a switch CLI-kben, és ez a szokás még a 100G és 200G generáció megjelenése után is megmaradt.

Tehát ha azt látja, hogy a „QSFP” szám nélkül, kezelje kétértelműnek, és vásárlás előtt oldja meg: a 40G-s QSFP+ optika és a 100G-s QSFP28 optika egy tálcán azonosnak tűnik, de nem cserélhető fel egy porton. A mechanikus boríték, az I²C kezelőfelület és az SFF-8636 memóriatérkép megosztva van a QSFP/QSFP28 családban, pontosan ezért lehet, hogy két nagyon eltérő optika összetéveszthető látványra. Egy gyors leképezés, ami a gyakorlatban is megállja a helyét:

• QSFP+- 40G, négy 10G NRZ sáv.
• QSFP28- 100G, négy 25G-osztályú NRZ sáv.
• QSFP56- 200G, négy 50G-osztályú PAM4 sáv.

• 

A fő különbség: sávsebesség és jelzés

Az egész család ugyanúgy skáláz: maradjon négy sáv, mindegyiken nyomjon le több bitet. Minden sebességfokozatot aIEEE 802.3 Ethernet szabványok, ezért az egyik gyártótól származó megfelelő optika együttműködik egy másik gyártó megfelelő portjával.

QSFP+: négy 10G sáv (40G)

A 40G-s QSFP+ SR4 modul négy adási és négy vételi sávot futtat párhuzamos többmódusú optikai szálon, amelyek általában MPO/MTP csatlakozóban végződnek; az egy-módusú LR4 változat négy hullámhosszt multiplexel egy duplex LC-párra 10 km-es hatótávolság érdekében. A QSFP+ továbbra is megállja a helyét a régi 40G-s magokban, a tesztpadokban és a költségérzékeny linkekben. Abban a pillanatban megszűnik értelme, amikor a szerver hozzáférése 25G-ra vagy 50G-ra vált, mivel a 40G-s port lesz a szűk keresztmetszet, nem pedig az optika.

QSFP28: négy 25G sáv (100G)

A QSFP28 megtartja a négy-sávos elrendezést, de mindegyik sávot 25G-osztályú NRZ-re emeli, ami miatt a 100 G-os levél{5}}gerincszövetek igáslója lett. Egyetlen QSFP28-port 100G-t hordoz, az üzemmódot megjelenítő kapcsolókon pedig négy 25G-s SFP28-kapcsolatra oszlik - a tiszta párja a 25G-s szerverekkel teli rack-eknek, amelyek 100G-os uplinkeket táplálnak. Ökoszisztémája mély (SR4, DR, FR, CWDM4, PSM4, LR4, valamint DAC és AOC), ezért továbbra is ez a biztonságos alapértelmezés az új 100G buildeknél.

QSFP56: négy 50G PAM4 sáv (200G)

A QSFP56 ismét megduplázza a portot 200G-ra négy 50G-s sáv futtatásával, és hogy 50G-t illesszen egy sávba, NRZ-ről PAM4-re vált. Az NRZ szimbólumonként egy bitet küld két szinten; A PAM4 szimbólumonként két bitet küld négy szinten. Ez több adatot csomagol ugyanabba az adatátviteli sebességbe, de a négy szint közelebb van egymáshoz, így a kapcsolat sokkal kevésbé tolerálja a zajt, a visszaverődést és a marginális csatornákat. A gyakorlati következmény az, hogy a QSFP56 nem "egy gyorsabb QSFP28" - hanem egy másik elektromos generáció, és elvárja, hogy a port, a firmware és a linkpartner PAM4-hez legyen tervezve.

NRZ vs PAM4: Miért változtatja meg a tervezést?

A PAM4-re való ugrás az egyetlen legnagyobb ok, amiért a QSFP56 központi telepítések oly módon kudarcot vallanak, ahogyan a QSFP28 telepítések nem. Az NRZ-nél a vevő csak két állapot között dönt, így a szem tágra nyílt, a margó pedig elnéző. A PAM4-nél a vevőnek négy állapotot kell szétválasztania ugyanabban a feszültségablakban, ami mindkét szemet nagyjából a magasság harmadára zsugorítja, és a linket erősen ráhajtja a DSP-re és a hibajavításra.

Ezért a FEC már nem kötelezőIEEE 802.3cd, amely az RS{0}}FEC-et írja elő ezekhez az interfészekhez; a hibajavítás annak a része, hogy a linket bezárni tervezték, nem pedig egy kikapcsolható hangológomb. Kezelje a 200G-s kapcsolatot olyan rendszerként, amelyben az optikának, a gazdagép SerDes-nek és a FEC-beállításnak meg kell egyeznie.

Helyszíni példa.Az egyik karbantartási ablakban egy 200G-s kapcsolat mindkét végén tiszta lett, és átment egy gyors ping teszten, így le lett írva. Órákkal később a megjelölt mászóoszlop{2}}FEC hibák és időszakos leesések figyelése. Az ok egy FEC eltérés volt: az egyik oldalon az RS-FEC engedélyezve volt, a másikon pedig örökölt egy profil, amely letiltotta. A link csak annyi ideig "működött", hogy elrejtse a problémát. A javítás triviális volt; a tanulság az volt, hogy a PAM4-en megerősíted a FEC módotelőttbezárod a változást, mert a világító link nem egyenlő az egészséges linkkel.

Kompatibilitás: Keverhető a QSFP+, QSFP28 és QSFP56?

Itt vész el a legtöbb valódi pénz. A modulok mechanikusan cserélhetők; a portok nem. A szabály, amely szinte minden esetet megmagyaráz, egyszerű:

Egy nagyobb-sebességű port gyakran meghajt egy kisebb-sebességű modult, de egy kisebb-sebességű port soha nem tud nagyobb-sebességű modult meghajtani, hacsak a gyártó kifejezetten nem tervezte.

QSFP+ modul egy QSFP28 portban?

Gyakran igen -, ha a kapcsoló lehetővé teszi, hogy a portot 40G módra állítsa. A 100G SerDek a QSFP+ optika által elvárt 40G-os elektromos profilig konfigurálhatók, ami praktikussá teszi a fázisos 40G→100G migrációt ugyanazon a hardveren. A bökkenő az, hogy a portnak meg kell hirdetnie az alacsonyabb-sebességű módot a támogatott{10}}optikai listában; mechanikus illeszkedés nem azonos a meghirdetett móddal.

QSFP28 modul egy QSFP+ portban?

Nem. A QSFP+ port csak a 40G-osztályú elektromos interfészt biztosítja, és nincs út a 25G-sávonkénti-forráshoz, amely jelzi a 100G-s optikát. A modul elhelyezkedik, és akár be is olvashatja az EEPROM-ját, de a link nem tud 100 G-ig átadni - a gazdagépnek egyszerűen nincs meg a sávja a tápláláshoz. A klasszikus hiba azt várni, hogy az automatikus-egyeztetés áthidalja ezt a szakadékot: a 100 G-s QSFP28 SR4 egy 40 G-s{17}}egységgel sötét marad, függetlenül attól, hogy milyen port van beállítva.

QSFP56 modul egy QSFP28 portban?

Nem. A QSFP56-hoz 50G PAM4{6}}képes sávokra van szükség; egy QSFP28 port 100G NRZ-hez van beépítve, és nem rendelkezik sem a sávonkénti sebességgel, sem a PAM4 adatúttal a 200G-s optika futtatásához. Nincs olyan szoftverbeállítás, amely egy 100 G NRZ portot 200 G PAM4 porttá alakítana át.

A QSFP56 port futtathat régebbi modulokat?

Gyakran, de csak tervezéssel. Sok 200G platform 100G QSFP28 és 40G QSFP+ módokat tesz elérhetővé ugyanabban a kalitkában, így a kezelők végrehajthatják a frissítést, de ez a visszafelé történő működés a switch ASIC és szoftvere, nem pedig magának a QSFP56 ketrecnek a sajátja. A teszt azt vizsgálja, hogy az optika megjelenik-e a szállító által az adott platformon és módban támogatott listában -, ha nem, akkor tegyük fel, hogy nem támogatott.

Kitörési kompatibilitás

A Breakout a holt hivatkozások második, külön forrása, mert ez a port módtól függésaz operációs rendszer, nem csak a kábel. Minden generáció a saját sávsebességein belül tör ki:

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

A csatlakozók generációkon át ismerősnek tűnnek, éppen ez a csapda: a 40 G-–-4 × 10 G-os összeállítás nem ugyanaz, mint a 100 G-–-4 × 25 G-os szerelvény, még akkor sem, ha mindkettő ugyanúgy végződik. A kitörési hivatkozás meghiúsul, ha a szülőport nincs áttörési módba helyezve, ha az operációs rendszer képe nem fedi fel az adott osztást, vagy ha a távoli vége nem tudja futtatni a célsávarányt – és a négy csatornán fele felfelé haladó linket nehezebb diagnosztizálni, mint azt, amelyik soha nem jött létre. Rendelés előtt igazítsa az összeállítást a port sebességéhez, és ellenőrizze, hogy a platform pontosan támogatja-e a felosztást. Amikor párhuzamos optika táplálja a kitörést, a szál oldal általában abból épül felMTP/MPO kiszakító kábeleka sávok számához mérve.

Kábelezés és elérhetőség: SR4, LR4, FR4, DR4, DAC és AOC

A modulgenerálás csak a döntés fele; a kapcsolat távolsága, a szál típusa és a csatlakozó a másik fele. Az alábbi elérési értékek az IEEE 802.3 által meghatározott névleges értékek a gyakori változatokhoz - a pontos távolság mindig a szál minőségétől és az adott optikától függ.

Rövid{0}}elérésű többmódú linkek

Egy sorban vagy egy csarnokon belül az SR4 optika a párhuzamos multimóduson keresztül az alapértelmezett. Mindhárom generáció SR4-es változata MPO/MTP végződésű optikai szálon fut, így az őket tápláló kábelezés jellemzően abból épül fel.MPO/MTP patch kábelekmegfelelő polaritással és sávfelosztással.

Az elérés az a pont, ahol a multimode harap: 40G-ról 100G-ra váltva ugyanazon az OM3-kábelen lerövidül a támogatott távolság, a 200G pedig még szűkebb. Ha meglévő trönkeket használ újra, ellenőrizze az optikai szál minőségét az optika specifikációinak megfelelően, mielőtt végrehajtaná - áttekintésünketOM3 és OM4 távolságkorlátokmeghatározza, hogy az egyes fokozatok hol vannak a legjobbak.

Egymódú{0}}hivatkozások

Hosszabb távok esetén az LR4, FR4, DR4, CWDM4 és PSM4 különböző távolsági és architektúra kompromisszumokat{5}}fed. A WDM-változatok (FR4, LR4, CWDM4) négy hullámhosszt összecsuknak egy duplex párba, ígyduplex LC csatlakozók; A párhuzamos egymódusú változatok (DR4, PSM4) sávonként külön szálakat használnak, és helyette MPO/MTP-t használnak.

Maga a szál legalább annyira számít, mint az optikai távolság. Az egymódusú-üzem általábanOS2 szálkültéri-üzemi és hosszú egyetemi pályákhoz, és a szálas kategória és az optikai elérési költségkeret összeegyeztetése az, ami a 10 km-es kapcsolatot a specifikáción belül tartja.

DAC és AOC linkek

Az in-rack vagy a szomszédos-rack ugrások esetén a közvetlen-rézcsatlakozás (DAC) és az aktív optikai kábel (AOC) gyakran olcsóbb és egyszerűbb, mint a különálló optika és jumper. A DAC a legalacsonyabb-költségű lehetőség nagyon rövid rézfutások esetén; Az AOC könnyebb és messzebbre nyúlik, mint a passzív réz. A PAM4 sávonkénti 50 G-/-sávon a rézhossz és a jelminőség könyörtelenül gyorsan javul, így a passzív DAC, amely 25G-nél rendben volt, nem biztos, hogy 50 G - méretű rézhosszúságnál konzervatív módon magasabb sebesség mellett.

Teljesítmény, FEC és hőtervezés

A gyorsabb sávokhoz több jelfeldolgozásra van szükség, és ez a feldolgozás hőként jelenik meg. Hozzávetőlegesen a 40 G QSFP+ optika általában a ~1,5–3,5 W tartományba esik, a 100 G QSFP28 körülbelül 3,5–5 W, a 200 G QSFP56 pedig gyakran 5–7 W vagy több, a változattól függően. Nem kell találgatnia: minden modul a sorsolását hirdeti meg aSFF-8636 teljesítményosztályokaz SNIA SFF bizottsága karbantartja, és a váltás a ketrecenkénti maximális osztályt érvényesíti.

Per-ártalmatlannak hangzó port; léptékben nem az. A 32 portos 1RU kapcsolón keresztüli portonkénti 2 W-os növekedés nagyjából 64 W-os optikai hőt ad az amúgy is hőszigetelt házhoz, a teljesen feltöltött 64 portos doboz pedig ezt a duplájára növeli. Ez elég ahhoz, hogy a szélső portokat túllépje a hőmérsékleti határértékeken, ha a légáramlás iránya rossz, vagy a szomszédos ketrecekben is forró optika működik.

Helyszíni példa.A rack -sűrű tetején- lévő kapcsolót nagy-teljesítményű, hosszú-kinyúlású optikával töltötték be minden porton. A linkek egészségesek voltak, de a ház egy napon belül hőmérsékleti riasztást adott a meleglevegő-kipufogóhoz legközelebb eső ketreceken. Semmi sem volt hibás - a rack légáramlása és a kapcsoló portonkénti hőköltsége- egyszerűen nem volt betervezve ehhez az optikai keverékhez. A kártyák visszaálltak a specifikációkra, miután a nagy teljesítményű optikát{10}}eltávolították a forró saroktól, és kijavították a légáramlás irányát. Sávszélességet terveztek; hőség nem volt.

A QSFP56 vagy a nagy-teljesítményű long-reach QSFP28 üzembe helyezése előtt tervezze meg a kapcsoló által megengedett modul teljesítményosztályát, a légáramlás irányát (elölről-há-hátul-elölre), a gyártói hőmérsékleti korlátokat, az élő DOM hőmérsékleti értékeket, a magas{{101}portok átvitelét és a hűtési csatlakozókat is} kapacitás. És mivel a PAM4 hivatkozások az RS{11}}FEC-től függenek, a FEC módot mindkét végén állítsa be a változási ablak előtt, ne pedig közben.

Választás forgatókönyv szerint

Az általános „válaszd a leggyorsabbat” helyett inkább igazítsd az optikát a helyzethez. Az alábbi táblázat a leggyakrabban felmerülő eseteket tartalmazza.

QSFP28 vs QSFP56: melyik frissítési útvonalnak van értelme?

Maradjon a QSFP28-nál, ha a hálózat stabilan 100 G, a szerverréteg 25 G, és a prioritás a kiforrott árazás és az alacsony kockázat. Váltson a QSFP56-ra, ha a hozzáférési réteg valóban 50G-s, vagy a gerinc 100G-n túlterhelt, és a platform, a kábelezés és az FEC-terv készen áll a PAM4-re. A döntő kérdés nem az, hogy "200 G gyorsabb-e" - ez nyilvánvalóan az, hanem "a link többi része támogatja-e ma a PAM4-et, és két év múlva is a 200 G lesz a megfelelő szint, vagy a költségvetés 400 G felé irányuljon."

Mikor ne válassza a QSFP56-ot?

Hagyja ki a QSFP56-ot, ha a portjai nem támogatják az 50G PAM4-et, ha a szerver elérése továbbra is 10G vagy 25G (a 200G-s uplink tétlen lesz), ha a rack nem tudja felvenni a portonkénti extra hőt, vagy ha az ütemterv elég hamar 400G-ra ugrik, hogy a 200G megrekedt köztes lépés legyen. A 200 G-os optika vásárlása egy olyan porthoz, amely nem tud PAM4-et futtatni, az alakegyeztetési hiba legdrágább változata.

QSFP56 vs QSFP-DD

Ha olyan új szövetet tervez, amelynek tiszta útja a 400G-ig, a QSFP-DD-t érdemes mérlegelni a QSFP56-hoz képest. A QSFP-DD egy második sor elektromos sávot (négy helyett nyolcat) ad hozzá, és ez a 400G általános alaktényezője, miközben sok platformon képes kisebb{5}}sebességű optikát fogadni. Ez nem egy cseppet-pótolja minden QSFP56-használati esetet, bár - a választás bekapcsolja a kapcsolóplatformot, a kitörési tervet, az optika költségvetését és a sávszélesség ütemtervét. A miénkQSFP-DD technikai áttekintésvégigsétál, ahol a négy{0}}sávos generációhoz képest illik.

Mit kell ellenőrizni a kapcsoló adatlapján

A legtöbb link{0}}hiba az adatlapon történik, nem a rackben. Mielőtt feladna egy beszerzési rendelést, olvassa el a platform dokumentációját az alábbi részletekért:

1. A ketrec által ténylegesen támogatott-portonkénti sebességmódok (40G / 100G / 200G), nem csak a csatlakozó típusa.
2. A támogatott-optika vagy kompatibilitási mátrix pontosan az adott platformhoz és szoftverkiadáshoz.
3. Melyik kitörés osztja fel az operációs rendszer képét az adott porton (4×10G, 4×25G, 4×50G).
4. A modulok maximális teljesítményosztálya ketrecenként, és a szomszédos portok feltöltésekor fennálló korlátozások.
5. Az alapértelmezett és konfigurálható FEC módok minden sebességhez.
6. Az alváz légáramlási iránya és névleges üzemi hőmérséklet-tartománya.

Gyakori hibák, amelyeket el kell kerülni

Az öt leggyakrabban ismétlődő: a leggyorsabb optika vásárlása a port támogatott üzemmódjainak ellenőrzése nélkül; feltételezve, hogy a mechanikai illeszkedés egyenlő az elektromos kompatibilitással; egy másik generációból származó kiszakítókábel újrafelhasználása; a FEC összeegyeztethetetlensége egy PAM4 hivatkozáson; és megtervezi a sávszélességet, miközben elfelejti azt a hőt, amelyet a nagyobb sebességű{1}}optika ad a sűrű kapcsolóhoz. Mindegyik olcsó elkerülhető papíron, és költséges üldözni, ha a fogaskerekek állva vannak.

Kulcs elvitelek

A QSFP+, a QSFP28 és a QSFP56 négy-sávos burkolaton osztoznak, de három különböző hálózati szintet szolgálnak ki: 40G, 100G és 200G, a QSFP56 pedig átlép a PAM4 területére. Válasszon a kapcsolóportból kifelé, ne az optikából befelé. - vásárlás előtt ellenőrizze a támogatott sebességmódokat, az optikai listát, a kitörési támogatást, a szálat és a csatlakozót, az elérést, a FEC-et és a hőköltséget. A 100G esetében ma a QSFP28 a gyakorlati alapértelmezés; A QSFP+ továbbra is lefedi az örökölt 40G-t; és a QSFP56 a megfelelő hívás a valódi 200 G-s sűrűséghez, de csak akkor, ha a teljes kapcsolat - port, optika, kábel, FEC és hűtés - erre van tervezve.