QSFP lwn QSFP28 lwn QSFP56: Kelajuan & Keserasian

QSFP, QSFP28 dan QSFP56 sentiasa bercampur kerana ia berkongsi bentuk kompak, empat-lorong yang sama. Walau bagaimanapun, mereka bukan generasi transceiver yang sama. Cara terpantas untuk memastikannya lurus adalah dengan kelajuan Ethernet:QSFP+ dibina untuk 40G, QSFP28 untuk 100G dan QSFP56 untuk 200G.Segala-galanya yang mengelirukan orang selepas itu - sokongan port, isyarat, pecahan, FEC dan gelagat terma - mengikuti daripada itu.

Satu nota penamaan sebelum kita mula, kerana ia menyebabkan ralat perolehan sebenar. Dalam panduan ini, apabila kami menulis "QSFP" sendiri, kami maksudkan generasi 40G asal yang biasanya dilabelkan oleh industriQSFP+. Istilah biasa "QSFP" juga digunakan secara longgar untuk seisi keluarga, jadi item baris yang hanya menyatakan "QSFP optic" hampir tidak memberitahu anda tentang kelajuannya. Kita kembali kepada perkara ini dalam bahagian seterusnya.

Jika anda membuat skop peningkatan atau membeli optik untuk suis tertentu, jangan pilih pada bentuk modul. Modul QSFP28 jatuh dengan bersih ke dalam sangkar 40G dan masih tidak akan dipautkan, kerana port suis - bukan transceiver - menentukan antara muka elektrik, kadar data dan tingkah laku perisian tegar yang mana pautan itu sebenarnya dijalankan.

QSFP+ lwn QSFP28 lwn QSFP56

QSFP vs QSFP+: Adakah Mereka Sama?

Inilah persoalan yang menggagalkan lebih banyak pesanan daripada sebarang isu keserasian. Jawapan ringkasnya:QSFP ialah sebuah keluarga; QSFP+ adalah salah satu ahlinya.

QSFP adalah singkatan kepada Quad Small Form-factor Pluggable. "Quad" ialah empat-reka bentuk lorong yang disimpan oleh setiap generasi; apa yang berubah dari satu generasi ke generasi seterusnya ialah kelajuan setiap lorong. QSFP+ ialah ahli pertama yang digunakan secara meluas, membawa empat lorong 10G untuk Ethernet 40G. Kerana ia tiba dahulu, "QSFP" dan "QSFP+" menjadi boleh ditukar ganti dalam lembaran data, pesanan pembelian dan suis CLI, dan tabiat itu tersekat walaupun selepas generasi 100G dan 200G muncul.

Oleh itu, apabila anda melihat "QSFP" tanpa nombor, anggap ia samar-samar dan selesaikan sebelum anda membeli: optik 40G QSFP+ dan optik 100G QSFP28 kelihatan sama dalam dulang tetapi tidak boleh ditukar ganti dalam port. Sampul surat mekanikal, antara muka pengurusan I²C dan peta memori SFF-8636 dikongsi di seluruh keluarga QSFP/QSFP28, itulah sebabnya dua optik yang sangat berbeza boleh dikelirukan apabila dilihat. Pemetaan pantas yang berlaku dalam amalan:

• QSFP+- 40G, empat lorong 10G NRZ.
• QSFP28- 100G, empat lorong NRZ kelas 25G-.
• QSFP56- 200G, empat lorong PAM4 kelas 50G-.

• 

Perbezaan Teras: Kelajuan Lorong dan Isyarat

Seluruh keluarga membuat skala dengan cara yang sama: kekalkan empat lorong, tolak lebih banyak bit ke bawah setiap satu. Setiap gred kelajuan ditakrifkan olehPiawaian IEEE 802.3 Ethernet, itulah sebabnya optik patuh daripada satu vendor saling beroperasi dengan port patuh daripada yang lain.

QSFP+: empat lorong 10G (40G)

Modul 40G QSFP+ SR4 menjalankan empat hantaran dan empat lorong menerima melalui gentian multimod selari, biasanya ditamatkan dalam penyambung MPO/MTP; mod tunggal-varian LR4 memultipleks empat panjang gelombang pada pasangan LC dupleks untuk jangkauan 10 km. QSFP+ masih mendapat tempatnya dalam teras 40G lama, bangku ujian dan-pautan sensitif kos. Ia berhenti masuk akal apabila akses pelayan anda telah beralih kepada 25G atau 50G, kerana port 40G menjadi hambatan dan bukannya optik.

QSFP28: empat lorong 25G (100G)

QSFP28 mengekalkan empat-letak letak lorong tetapi menaikkan setiap lorong kepada 25G-kelas NRZ, itulah yang menjadikannya kuda kerja bagi fabrik tulang belakang-daun 100G. Port QSFP28 tunggal membawa 100G, dan pada suis yang mendedahkan mod yang dipecahkannya kepada empat pautan SFP28 25G - padanan bersih untuk rak yang penuh dengan pelayan 25G yang menyuapkan pautan atas 100G. Ekosistemnya adalah dalam (SR4, DR, FR, CWDM4, PSM4, LR4, ditambah DAC dan AOC), yang merupakan sebahagian daripada sebab ia kekal sebagai lalai yang selamat untuk binaan 100G baharu.

QSFP56: empat lorong PAM4 50G (200G)

QSFP56 menggandakan port sekali lagi kepada 200G dengan menjalankan empat lorong 50G, dan untuk memuatkan 50G ke lorong ia bertukar daripada isyarat NRZ kepada PAM4. NRZ menghantar satu bit setiap simbol menggunakan dua tahap; PAM4 menghantar dua bit setiap simbol menggunakan empat peringkat. Itu membungkus lebih banyak data ke dalam kadar baud yang sama, tetapi empat peringkat duduk lebih rapat, jadi pautan itu jauh kurang bertolak ansur terhadap hingar, pantulan dan saluran marginal. Akibat praktikal ialah QSFP56 bukanlah "QSFP28 yang lebih pantas" - ia adalah penjanaan elektrik yang berbeza dan ia menjangkakan port, perisian tegar dan rakan kongsi pautan direka bentuk untuk PAM4.

NRZ lwn PAM4: Mengapa Ia Mengubah Kejuruteraan

Lompatan ke PAM4 ialah satu-satunya sebab terbesar penggunaan QSFP56 gagal dalam cara yang tidak dilakukan oleh penggunaan QSFP28. Dengan NRZ, penerima hanya memutuskan antara dua keadaan, jadi mata terbuka dan margin memaafkan. Dengan PAM4, penerima perlu memisahkan empat keadaan dalam tetingkap voltan yang sama, yang mengecilkan setiap mata kepada kira-kira satu pertiga daripada ketinggian dan menjadikan pautan bersandar keras pada DSP dan pembetulan ralat ke hadapan.

Itulah sebabnya FEC berhenti menjadi pilihan. 50G-setiap-lorong PAM4 telah diseragamkan dalamIEEE 802.3cd, yang mewajibkan RS-FEC untuk antara muka ini; pembetulan ralat adalah sebahagian daripada cara pautan direka bentuk untuk ditutup, bukan tombol tala yang boleh anda matikan. Anggap pautan 200G sebagai sistem di mana optik, hos SerDes dan tetapan FEC semua perlu bersetuju.

Contoh lapangan.Dalam satu tetingkap penyelenggaraan, pautan 200G muncul bersih pada kedua-dua hujung dan lulus ujian ping pantas, jadi ia telah ditandatangani. Beberapa jam kemudian, memantau pos pendakian yang dibenderakan-ralat FEC dan kejatuhan sekejap-sekejap. Puncanya ialah ketidakpadanan FEC: satu pihak telah RS-FEC didayakan, satu pihak lagi telah mewarisi profil yang melumpuhkannya. Pautan "berfungsi" hanya cukup lama untuk menyembunyikan masalah. Pembaikan itu remeh; pengajarannya ialah pada PAM4 anda mengesahkan mod FECsebelum inianda menutup perubahan, kerana pautan yang menyala tidak sama dengan pautan yang sihat.

Keserasian: Bolehkah Anda Campurkan QSFP+, QSFP28 dan QSFP56?

Di sinilah kebanyakan wang sebenar dibazirkan. Modul boleh ditukar ganti secara mekanikal; pelabuhan tidak. Peraturan yang menerangkan hampir setiap kes adalah mudah:

Port-kelajuan yang lebih tinggi selalunya boleh memacu modul-kelajuan yang lebih rendah, tetapi port-yang lebih rendah tidak boleh memacu modul-kelajuan yang lebih tinggi melainkan vendor merekayasanya secara eksplisit.

Modul QSFP+ dalam port QSFP28?

Kerap ya - apabila suis membenarkan anda menetapkan port itu kepada mod 40G. SerDes 100G boleh dikonfigurasikan ke profil elektrik 40G yang dijangkakan oleh optik QSFP+, yang menjadikan migrasi 40G→100G berperingkat praktikal pada perkakasan yang sama. Tangkapannya ialah port perlu mengiklankan-mod kelajuan yang lebih rendah dalam senarai-optik yang disokongnya; kesesuaian mekanikal tidak sama dengan mod yang diiklankan.

Modul QSFP28 dalam port QSFP+?

Tidak. Port QSFP+ hanya menyediakan antara muka elektrik kelas 40G-dan tiada laluan untuknya mendapatkan sumber 25G-setiap-lorong yang menandakan keperluan optik 100G. Modul duduk dan mungkin membaca EEPROMnya, tetapi pautan tidak boleh berunding sehingga 100G - hos tidak mempunyai lorong untuk menyuapnya. Menjangkakan auto-perundingan untuk merapatkan jurang itu ialah kesilapan klasik: 100G QSFP28 SR4 jatuh ke dalam sangkar 40G-hanya kekal gelap tidak kira bagaimana port dikonfigurasikan.

Modul QSFP56 dalam port QSFP28?

Tidak. QSFP56 memerlukan lorong berkeupayaan 50G PAM4-; port QSFP28 dibina untuk 100G NRZ dan tidak mempunyai kadar setiap lorong mahupun laluan data PAM4 untuk menjalankan optik 200G. Tiada tetapan perisian yang menukar port NRZ 100G kepada port PAM4 200G.

Bolehkah port QSFP56 menjalankan modul lama?

Selalunya, tetapi hanya dengan reka bentuk. Banyak platform 200G mendedahkan mod 100G QSFP28 dan 40G QSFP+ pada sangkar yang sama supaya pengendali boleh melakukan peningkatan, namun operasi ke belakang adalah hak milik suis ASIC dan perisiannya, bukan sangkar QSFP56 itu sendiri. Ujiannya ialah sama ada optik muncul dalam senarai disokong vendor untuk platform dan mod itu - jika tidak, anggap ia tidak disokong.

Keserasian Breakout

Breakout ialah sumber kedua, berasingan bagi pautan mati, kerana ia bergantung pada mod portdansistem pengendalian, bukan hanya kabel. Setiap generasi pecah dalam kelajuan lorongnya sendiri:

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

Penyambung kelihatan biasa merentas generasi, iaitu perangkap yang tepat: pemasangan 40G-ke-4×10G tidak sama dengan pemasangan 100G-ke-4×25G, walaupun kedua-duanya ditamatkan dengan cara yang sama. Pautan pecahan gagal apabila port induk tidak diletakkan dalam mod pecah, apabila imej OS tidak mendedahkan pemisahan tertentu itu, atau apabila hujung paling jauh tidak dapat menjalankan kadar lorong sasaran - dan pautan yang separuh merentasi empat saluran adalah lebih sukar untuk didiagnosis daripada yang tidak pernah muncul. Sebelum membuat pesanan, padankan pemasangan dengan kelajuan port dan sahkan platform menyokong pemisahan yang tepat. Apabila optik selari memberi makan kepada pelarian, bahagian gentian biasanya dibina daripadaKabel pecah MTP/MPObersaiz kepada kiraan lorong.

Pengkabelan dan Jangkauan: SR4, LR4, FR4, DR4, DAC dan AOC

Penjanaan modul hanya separuh daripada keputusan; jarak pautan, jenis gentian dan penyambung adalah separuh lagi. Angka jangkauan di bawah ialah nilai nominal yang ditakrifkan oleh IEEE 802.3 untuk varian biasa - jarak tepat sentiasa bergantung pada gred gentian dan optik khusus.

Pautan -sampaian pendek

Di dalam barisan atau di seberang dewan, optik SR4 melalui multimod selari adalah lalai. Ketiga-tiga varian SR4 generasi dijalankan pada gentian ditamatkan MPO/MTP, jadi kabel yang menyalurkannya biasanya dibina daripadaKord tampalan MPO/MTPdengan polariti dan pemetaan lorong yang betul.

Jangkauan ialah tempat menggigit pelbagai mod: bergerak dari 40G ke 100G pada kabel OM3 yang sama memendekkan jarak yang disokong dan 200G lebih ketat. Jika anda menggunakan semula batang sedia ada, sahkan gred gentian terhadap spesifikasi optik sebelum anda melakukan - gambaran keseluruhan kami tentangHad jarak OM3 dan OM4dibentangkan di mana setiap gred berada di puncak.

Pautan-mod tunggal

Untuk jarak jauh, LR4, FR4, DR4, CWDM4 dan PSM4 meliputi jarak yang berbeza dan pertukaran-seni bina. Varian WDM (FR4, LR4, CWDM4) meruntuhkan empat panjang gelombang pada pasangan dupleks, jadi ia tamat dalampenyambung LC dupleks; varian mod tunggal-selari (DR4, PSM4) menyimpan gentian berasingan bagi setiap lorong dan sebaliknya gunakan MPO/MTP.

Gentian itu sendiri penting sama seperti optik pada jarak. Loji mod tunggal-biasanyagentian OS2untuk luar-larian loji dan kampus yang panjang, dan memadankan kategori gentian dengan belanjawan jangkauan optik ialah perkara yang mengekalkan pautan 10 km dalam spesifikasi.

Pautan DAC dan AOC

Kerana dalam-rak atau bersebelahan-hop rak, terus-pasang kuprum (DAC) dan kabel optik aktif (AOC) selalunya lebih murah dan lebih ringkas daripada optik berasingan serta pelompat. DAC ialah pilihan-kos terendah untuk larian tembaga yang sangat singkat; AOC lebih ringan dan mencapai lebih jauh daripada kuprum pasif. Pada 50G-setiap-lorong PAM4, panjang kuprum dan kualiti isyarat menjadi cepat, jadi DAC pasif yang baik pada 25G mungkin tidak bersaiz 50G - panjang tembaga secara konservatif pada kadar yang lebih tinggi.

Kuasa, FEC dan Perancangan Terma

Lorong yang lebih pantas memerlukan lebih banyak pemprosesan isyarat, dan pemprosesan itu muncul sebagai haba. Sebagai panduan kasar, optik 40G QSFP+ biasanya berada dalam julat ~1.5–3.5 W, 100G QSFP28 sekitar 3.5–5 W dan 200G QSFP56 kerap 5–7 W atau lebih bergantung pada varian. Anda tidak perlu meneka: setiap modul mengiklankan cabutannya melaluiKelas kuasa SFF-8636dikekalkan oleh jawatankuasa SNIA SFF, dan suis menguatkuasakan kelas maksimum setiap sangkar.

Setiap-port yang kedengaran tidak berbahaya; pada skala ia tidak. Peningkatan 2 W setiap port merentasi suis 1RU 32-port menambah kira-kira 64 W haba optik pada casis yang sudah ketat dari segi haba, dan kotak 64-port yang berpenduduk penuh menggandakannya. Itu sudah cukup untuk menolak port tepi melepasi had suhu mereka jika arah aliran udara salah atau sangkar bersebelahan juga menjalankan optik panas.

Contoh lapangan.Suis rak-atas-padat telah diisi dengan optik capaian-kuasa panjang-tinggi dalam setiap port. Pautannya sihat, tetapi dalam masa sehari, casis merekodkan penggera suhu pada sangkar yang paling hampir dengan-ekzos udara suam. Tiada apa-apa yang rosak - aliran udara rak dan belanjawan terma setiap-port suis hanya tidak dirancang untuk campuran optik itu. Kad itu kembali kepada spesifikasi selepas merombak-optik kuasa tinggi dari sudut panas dan membetulkan arah aliran udara. Lebar jalur telah dirancang; panas tidak.

Sebelum menggunakan QSFP56 atau tinggi-panjang-mencapai QSFP28, rancang sekitar kelas kuasa modul yang dibenarkan oleh suis, arah aliran udara (depan-ke-belakang lwn-ke-depan), had suhu vendor, bacaan suhu DOM langsung, sama ada port bersebelahan dan kuasa optic yang tinggi juga. Dan kerana pautan PAM4 bergantung pada RS-FEC untuk ditutup, selesaikan mod FEC untuk kedua-dua hujung sebelum tetingkap perubahan dan bukannya semasanya.

Memilih mengikut Senario

Daripada "pilih yang terpantas" generik, padankan optik dengan situasi. Jadual di bawah merangkumi kes yang paling kerap muncul.

QSFP28 vs QSFP56: laluan naik taraf mana yang masuk akal?

Kekal pada QSFP28 apabila rangkaian kukuh 100G, lapisan pelayan ialah 25G, dan keutamaan ialah penetapan harga matang dan berisiko rendah. Beralih ke QSFP56 apabila lapisan akses benar-benar 50G atau tulang belakang sesak pada 100G dan pelantar, kabel dan pelan FEC semuanya PAM4-sedia. Soalan penentu bukanlah "adakah 200G lebih pantas" - jelas - tetapi "adakah pautan selebihnya menyokong PAM4 hari ini, dan adakah 200G masih akan menjadi peringkat yang tepat dalam masa dua tahun, atau sekiranya belanjawan menuju ke 400G."

Bila tidak memilih QSFP56

Langkau QSFP56 jika port anda tidak menyokong 50G PAM4, jika akses pelayan masih 10G atau 25G (pautan atas 200G akan terbiar), jika rak tidak dapat menyerap haba tambahan setiap-port, atau jika peta jalan anda melonjak ke 400G tidak lama lagi sehingga 200G menjadi terkandas perantaraan. Membeli optik 200G untuk port yang tidak dapat menjalankan PAM4 ialah versi paling mahal bagi-kesilapan padanan bentuk.

QSFP56 lwn QSFP-DD

Jika anda mereka bentuk fabrik baharu dengan laluan yang jelas ke 400G, QSFP-DD patut ditimbang dengan QSFP56. QSFP-DD menambah baris kedua lorong elektrik (lapan bukannya empat) dan merupakan faktor bentuk biasa untuk 400G, sambil kekal dapat mengehoskan optik-yang lebih rendah pada banyak platform. Ia bukan penurunan-penggantian untuk setiap kes penggunaan QSFP56, walaupun - pilihan menghidupkan platform suis, pelan pecahan, belanjawan optik dan peta jalan lebar jalur anda. kamiGambaran keseluruhan teknikal QSFP-DDberjalan melalui tempat yang sesuai berbanding dengan empat-generasi lorong.

Kebanyakan kegagalan pautan-diputuskan pada lembaran data, bukan dalam rak. Sebelum anda menaikkan pesanan pembelian, baca dokumentasi platform untuk butiran ini:

1. Mod kelajuan setiap-port yang sebenarnya disokong oleh sangkar (40G / 100G / 200G), bukan hanya jenis penyambung.
2. Optik-yang disokong atau matriks keserasian untuk platform dan keluaran perisian yang tepat itu.
3. Pecahan manakah yang membahagikan imej OS yang terdedah pada port tersebut (4×10G, 4×25G, 4×50G).
4. Kelas kuasa modul maksimum setiap sangkar, dan sebarang had apabila pelabuhan jiran diisi.
5. Mod FEC lalai dan boleh dikonfigurasikan untuk setiap kelajuan.
6. Arah aliran udara casis dan julat suhu operasi terkadarnya.

Kesilapan Biasa yang Perlu Dielakkan

Lima yang paling kerap berulang: membeli optik terpantas tanpa memeriksa mod yang disokong port; menganggap kesesuaian mekanikal sama dengan keserasian elektrik; menggunakan semula kabel pelarian daripada generasi berbeza; meninggalkan FEC tidak sepadan pada pautan PAM4; dan merancang lebar jalur sambil melupakan haba yang-optik berkelajuan lebih tinggi menambah suis padat. Masing-masing murah untuk dielakkan di atas kertas dan mahal untuk dikejar sebaik sahaja gear dirampas.

Pengambilan Utama

QSFP+, QSFP28 dan QSFP56 berkongsi empat-sampul lorong tetapi menyediakan tiga peringkat rangkaian berbeza: 40G, 100G dan 200G, dengan QSFP56 melintasi wilayah PAM4. Pilih daripada port suis ke luar, bukan daripada optik masuk - sahkan mod kelajuan yang disokong, senarai optik, sokongan pecahan, gentian dan penyambung, jangkauan, FEC dan belanjawan terma sebelum anda membeli. Untuk 100G hari ini, QSFP28 kekal sebagai lalai praktikal; QSFP+ masih meliputi 40G warisan; dan QSFP56 ialah panggilan yang tepat untuk ketumpatan 200G tulen, tetapi hanya apabila keseluruhan pautan - port, optik, kabel, FEC dan penyejukan - direka untuknya.