10G SFP-lähetin-vastaanottimia valmistetaan datakeskuksia varten

 

Jos olet koskaan työskennellyt palvelinkeskuksessa tai jopa vain selannut verkkolaitteiden luetteloita kello 2 yöllä (olemme kaikki olleet siellä), tiedät, että10g sfp lähetin-vastaanotinmoduuleja on kaikkialla. Ja tarkoitan kaikkialla. Ne ovat kuin yritysten verkkomaailman USB-kaapelit, paitsi että ne ovat paljon kalliimpia ja sinun on itse asiassa tiedettävä, mitä olet ostamassa.

 

 

SR-variantti Kukaan ei puhu tarpeeksi

 

Joten tässä on asiaa10 gigatavua-SR-moduulit - käyttävät 850 nm:n VCSEL-lähettimiä. VCSEL on lyhenne sanoista Vertical-Cvity Surface-Emitting Laser, joka kuulostaa joltakin Star Trekistä, mutta se on itse asiassa vain todella tehokas tapa ampua valoa monimuotokuidun kautta. 850 nm:n aallonpituus sijaitsee siinä suloisessa paikassa, jossa monimuotokuitu ei täysin tuhoa signaaliasi lyhyillä etäisyyksillä.

Nämä lähetin-vastaanottimet voivat työntää jopa 300 metriä 50/125 um MMF:llä (monimuotokuitu niille, jotka eivät vielä hukku lyhenteisiin). 300 metriä ei ehkä kuulosta paljolta, jos ajattelet pitkän matkan-televiestintää, mutta palvelinkeskuksessa? Se on periaatteessa ikuista. Useimmat datakeskusten telineet eivät ole edes 50 metrin päässä toisistaan. Voisit luultavasti yhdistää jalkapallokentän vastakkaiset päät ja silti olisi tilaa.

Käyttötiedonsiirtonopeus saavuttaa 10,3 Gbps, vaikka todellinen läpimenonopeus riippuu... no, kaikesta. Kuitulaatusi, kuinka monta kertaa kaapelia on taivutettu tiukkojen kulmien ympärille asentajat, jotka eivät välitä, onko joku asentanut LC-liittimet kunnolla (spoileri: luultavasti eivät ensimmäisellä kerralla).

 

Hot Plugggable, koska kenelläkään ei ole aikaa

 

 

Yksi ominaisuus, joka ei saa tarpeeksi luottoa - hot pluggable. Voit vain repiä nämä asiat esiin ja vaihtaa ne järjestelmän ollessa käynnissä. Tämä on valtava. Olen nähnyt verkkoinsinöörien kirjaimellisesti suutelevan näitä moduuleja, koska heidän ei tarvinnut ajoittaa seisokkeja klo 3.00 sunnuntaina vaihtaakseen viallisen lähetin-vastaanottimen.

Duplex LC -liitinliitäntä on melko tavallista tavaraa. Kaksi kuitua, yksi lähetystä ja yksi vastaanottoa varten. Perusfysiikka, todella - valo menee yhteen suuntaan, valo palaa toiseen suuntaan. Mutta toteutus on tärkeämpää kuin uskotkaan. Liitinrajapinnan laatu voi heikentää tai rikkoa koko linkkibudjettisi.

 

Lämpötila-alueet, joilla on todella merkitystä

 

Käyttökotelon lämpötila 0 - 70 astetta on vakioalue, ja rehellisesti? Se yleensä riittää. Ellei asenna verkkolaitteita kävelylle-pakastimeen tai palvelinhuoneeseen, jossa AC kuoli (mitä tapahtuu, olkaamme totta, useammin kuin tilojen johtajat haluavat myöntää). Yksittäinen 3,3 V:n virtalähde pitää asiat yksinkertaisina - ei outoja jännitevaatimuksia, jotka saavat virtabudjettisi näyttämään katastrofilta.

 

Tästä tulee mielenkiintoista - The Multi- Protocol Thing

 

Tämä on se, mitä useimmat tekniset tiedot kiiltävät, mutta se on itse asiassa aika siistiä. Nämä 10 g:n sfp-lähetinvastaanotinmoduulit eivät vain suorita 10 GBASE-SR:ää nopeudella 10,31 Gbps. He tekevät 10 GBASE-SW:n nopeudella 9,95 Gbps, mikä on periaatteessa sama asia, mutta SONET/SDH-verkoille. Sitten sinulla on kaikki Fibre Channel -hinnat pinottu sinne.

8x FC nopeudella 8,5 Gbps. 4x FC nopeudella 4,25 Gbps. 2x FC nopeudella 2,125 Gbps. Jopa 1x FC nopeudella 1,0625 Gbps. Ja hieman satunnaisesti myös 1000Base{11}}SR Ethernet joutuu sekoitukseen. Tuntuu kuin lähetin-vastaanotin sanoisi "joo, minäkin voin tehdä sen, miksi ei?"

Tämä taaksepäin yhteensopivuus on arvokkaampi kuin ihmiset ymmärtävät. Onko sinulla jokin vanha tallennusjärjestelmä, joka käyttää edelleen 4G-kuitukanavaa? Siisti, sama lähetin-vastaanotin toimii. Tarvitsetko 10G Ethernet-linkin? Sama moduuli. Se ei ole aivan universaali, mutta se on tarpeeksi lähellä, jotta voit standardoida varaosavarastoasi ilman 17 eri SKU:n ylläpitoa.

 

 

Tylsää mutta tärkeää vaatimustenmukaisuutta

 

MSA SFP+ Specification SFF-8431-yhteensopiva. IEEE 802.3ae 10GBASE-SR/SW -yhteensopiva. Kaikki nuo FC-standardit 1G-10G. Tämä ei ole jännittävää luettavaa, mutta se tarkoittaa, että moduuli todella toimii eri valmistajien laitteiden kanssa, mikä ei ole aina itsestäänselvyys verkkotoiminnassa. Olen nähnyt moduuleja, jotka teknisesti täyttävät tekniset tiedot, mutta silti kieltäytyvät yhdistämästä tiettyjä kytkimiä toteutuksen oudon omituisuuden vuoksi.

Kolmen-vuoden valmistajan takuu on kunnollinen. Ei ihme, mutta kunnollinen. Suurin osa näistä asioista joko epäonnistuu ensimmäisen kuukauden aikana tai kestää periaatteessa ikuisesti, joten takuuaika on lähes akateeminen.

 

Mitä he eivät kerro sinulle tuotekuvauksissa

 

Etäisyyden rajoitukset ovat todellisia, eivätkä ne ole vain teoreettisia. Tämä 300 -metrin spesifikaatio edellyttää OM3- tai OM4-kuitua, oikeaa asennusta, puhtaita liittimiä ja periaatteessa ihanteellisia olosuhteita. Tosimaailman käyttöönotot? Voit tavoitella enintään 250 metriä, jos haluat nukkua yösi hyvin. Kuitu ei ole yhtä anteeksiantavaa kuin kupari, kun on kyse "eh, tarpeeksi lähellä" -asennuksista.

850 nm:n aallonpituus tarkoittaa myös, että olet rajoitettu monimuotokuituun. Ei yksimuotoisia SR-lähetin-vastaanottimia -, jotka ovat eri muunnelmia (LR- tai ER-moduulit käyttävät 1310nm tai 1550nm). Multimode on halvempi ja itse kuidun kanssa on helpompi työskennellä, mutta siinä on etäisyyskorkki. Fysiikka ei neuvottele.

Virrankulutusta ei ole mainittu kyseisessä teknisissä tiedoissa, mutta se on yleensä noin 1 watti, ehkä hieman vähemmän. Ei kuulosta paljolta, ennen kuin kerrot sen 48 tai 96 portilla kytkimessä ja yhtäkkiä haihdut todellista lämpöä. Tästä syystä palvelinkeskusten kytkimet kuulostavat suihkumoottoreilta - ne eivät vain jäähdytä ASIC-kortteja.

 

Itse asiassa näiden asioiden asentaminen

 

TTL-logiikkaliitäntä tarkoittaa vain sitä, että moduuli keskustelee isäntäjärjestelmän kanssa käyttämällä vakiologiikkatasoja. Ei siinä mitään erikoista, mutta se on mainitsemisen arvoinen, koska jotkin vanhemmat lähetinvastaanotinstandardit käyttivät erilaista signalointia, mikä saattoi aiheuttaa yhteensopivuuspäänsärkyä.

Työnnä se SFP+ -häkkiin, kunnes se napsahtaa. Liitä kuitu LC-liittimiin. Sininen on tyypillisesti lähetettävä, mutta rehellisesti sanottuna, tarkista dokumentaatio, koska eri toimittajat tekevät eri asioita ja olen nähnyt ihmisten tuhlanneen tuntikausia vianetsintään, koska he vaihtoivat TX:n ja RX:n. Moduulin pitäisi alustua automaattisesti, ja jos olet onnekas, linkkivalo syttyy ja sinulla on 10 keikkaa suorituskykyä valmiina.

Jos se ei toimi heti (mitä tapahtuu), aloitat hauskan vianetsintäprosessin. Onko kuitu puhdas? Oletko poistanut pölysuojukset? Onko moduuli todella paikallaan? Onko kytkimen portti määritetty oikein? Onko joku määrittänyt väärät nopeus/duplex-asetukset? Onko kuitukaapeli todella OM3/OM4 eikä joku ikivanha OM1, jonka joku on merkinnyt väärin?

 

Taloustiede ei kukaan keskustele

 

Tässä on jotain mielenkiintoista - nämä moduulit maksoivat noin 500 $-800 dollaria vuosikymmen sitten. Nyt voit löytää niitä 30–50 dollarilla kolmansien osapuolien toimittajilta, ehkä 150–200 dollarilla OEM-valmistajilta. Hinnoittelu on kaikkialla ja rehellisesti sanottuna suuri osa siitä on brändäystä. Varsinainen sisällä oleva lähetin-vastaanotin on luultavasti yhden maailman viidestä todellisesta valmistajasta valmistama, minkä jälkeen eri yritykset lyövät siihen etikettinsä ja lataavat mitä tahansa, mitä he luulevat pääsevänsä eroon.

Tietokeskukset ostavat näitä asioita irtotavarana. Kuten lavamäärät. Kun rakennat uutta koteloa, jossa on 2000 porttia 10G-liitettävyyttä, lähetin-vastaanottimen hinta kasvaa nopeasti jopa 50 dollarilla per pop. Se on 100 000 dollaria vain lähetin-vastaanottimissa, ennen kuin edes ajattelet kytkimiä, kaapeleita tai asennustyötä.

 

Miksi juuri datakeskukset?

 

Otsikossa mainitaan datakeskukset ja siihen on syy. Nämä 10 g:n sfp-lähetin-vastaanotinmoduulit on pohjimmiltaan suunniteltu -palvelinkeskusten etäisyyksiin ja palvelinkeskuksen taloudellisuuteen. Tarvitset 10 G:n nopeuden, lyhyitä ajomatkoja (alle 300 m periaatteessa aina), haluat kuumaa-vaihdettavia komponentteja huoltoa varten ja tarvitset riittävän taaksepäin yhteensopivuuden toimiaksesi eri sukupolvien laitteiden kanssa.

Kampusverkostotkin käyttävät niitä, tottakai. Yritysrakennukset. Jotkut erikoistuneet teolliset sovellukset. Mutta volyymi on datakeskuksissa. Hyperscalerit, kuten AWS, Google, Microsoft - he käyttävät miljoonia näitä asioita. Jokainen palvelin, joka on liitetty -ylhäällä-telinekytkimiin, jokainen yhdistämiskerrosten välinen uplink-linkki, muodostaa yhteyden eri vyöhykkeiden välillä.

Monimuotokuituetuus palvelinkeskuksissa on osittain kustannustehokas (MMF on halvempi kuin SMF) ja osittain käytännöllinen - palvelinkeskusten etäisyyksillä et tarvitse singlemode-laitteen laajennettua ulottuvuutta, joten miksi maksaa siitä ylimääräistä? 850 nm aallonpituus on kypsää tekniikkaa, VCSEL-laserit ovat luotettavia ja halpoja valmistaa mittakaavassa. Se kaikki lisää makeaa kohtaa tälle sovellukselle.

 

Satunnaiset tekniset tiedot, joilla on joskus merkitystä

 

Kaksisuuntaisen LC-liittimen muoto ei ole enää ainoa peli kaupungissa - 40G/100G-sovelluksissa nähdään enemmän MPO/MTP-liittimiä rinnakkaisoptiikkaan -, mutta 10G:ssä LC on edelleen hallitseva. Pienikokoinen, suhteellisen vankka, ja alalla on vuosikymmenten asennuskokemus.

Nämä edellä mainitut vaatimustenmukaisuusstandardit eivät ole vain valintaruutuja. Kun olet tekemisissä usean-toimittajan ympäristöissä (joka on periaatteessa joka ympäristö), standardien noudattaminen estää koko asiaa tulemasta katastrofiksi. MSA (Multi-Source Agreement) on tarkoitettu erityisesti varmistamaan, että eri valmistajien lähetin-vastaanottimet todella toimivat yhdessä.

Lämpötilan valvonta on sisäänrakennettu näihin moduuleihin digitaalisen diagnostisen liitännän (DDI) kautta, vaikka sitä ei ole erikseen mainittu perusspesifikaatioissa. Voit tiedustella moduulia ja saada reaaliaikaisia-lämpötilalukemia, lähetys-/vastaanottotehotasoja, syöttöjännitettä ja bias-virtaa. Tämä on uskomattoman hyödyllistä ennakoivassa kunnossapidossa -, jos moduuli alkaa kuumentua tai optinen teho alkaa ajautua, voit vaihtaa sen ennen kuin se epäonnistuu.

 

Osa, johon todellisuus tunkeutuu

 

Mikään ei ole täydellistä. Nämä moduulit epäonnistuvat. Joskus ne vain lakkaa toimimasta. Joskus ne muuttuvat oudoksi, kun ne yhdistävät, mutta saat satunnaisen pakettihäviön. Joskus optinen teho putoaa spesifikaatioiden alapuolelle ja linkkisi hilseilee, mutta ei kuole kokonaan, mikä on itse asiassa pahempaa, koska ajoittaiset ongelmat ovat painajaisia ​​vianetsinnässä.

Pöly tappaa lähetin-vastaanottimet. Vakavasti, pidä pölysuojukset paikoillaan, kun moduuleja ei ole asennettu. Kuitujen päätypinnassa oleva pölyhiukkanen voi siroittaa tarpeeksi valoa tappaakseen linkkibudjettisi. Kuituliittimien puhdistaminen on oma taiteensa ja jokaisella on oma tapansa (alkoholipyyhkeet, erikoispuhdistuskasetit, ultraäänipuhdistimet, mikä tahansa).

300 metrin etäisyysvaatimukset heikkenevät, jos käytät OM1- tai OM2-kuitua OM3/OM4:n sijaan. Mutta hei, ainakin se toimii, toisin kuin yrittäisi työntää yksimuotoisia aallonpituuksia alaspäin monimuotokuitua, joka periaatteessa ei vain toimi ollenkaan muutaman metrin pidempään.

---

Joten joo, 10G SFP-lähetin-vastaanottimet datakeskuksiin. Ne eivät ole lumoavia, kukaan ei kirjoita niistä ajatuksia, mutta ne ovat ehdottoman välttämätön infrastruktuuri. Jokainen videovirta, jokainen tietokantakysely, jokainen API-kutsu nykyaikaisessa datakeskuksessa todennäköisesti kulkee ainakin muutaman näistä pienistä moduuleista läpi. He vain istuvat siellä, vilkkuvat tila-LED-valojaan, liikkuvat bittejä 10 gigabittiä sekunnissa ja saavat internetin toimimaan hiljaa.

Ja milloin ne epäonnistuvat? No, silloin kaikki yhtäkkiä muistavat olevansa olemassa.