10G SFP transceivery sa vyrábajú pre dátové centrá

 

Ak ste niekedy pracovali v dátovom centre alebo ste si len prezerali katalógy sieťových zariadení o 2:00 (všetci sme tam boli), viete, že10g sfp transceivermoduly sú všade. A tým myslím všade. Sú ako USB káble vo svete podnikových sietí, ibaže sú oveľa drahšie a skutočne potrebujete vedieť, čo kupujete.

 

 

Variant SR O tom nikto dosť nehovorí

 

Takže tu ide o to10 GB základne-moduly SR - používajú 850nm vysielače VCSEL. VCSEL je skratka pre Vertical{4}}Cavity Surface{5}}Emitting Laser, čo znie ako niečo zo Star Treku, ale v skutočnosti je to len skutočne efektívny spôsob, ako strieľať svetlo cez multimódové vlákno. Vlnová dĺžka 850nm je na tom sladkom mieste, kde multimódové vlákno úplne nezničí váš signál na krátke vzdialenosti.

Tieto transceivery môžu tlačiť až 300 metrov na 50/125 um MMF (multimode vlákno, pre tých, ktorí sa ešte netopia v skratkách). Teraz, 300 metrov nemusí znieť ako veľa, ak uvažujete o telekomunikáciách na dlhé{5}}dopravy, ale v dátovom centre? To je v podstate navždy. Väčšina stojanov dátových centier nie je od seba vzdialená ani 50 metrov. Pravdepodobne by ste mohli spojiť opačné konce futbalového ihriska a ešte by ste mali miesta nazvyš.

Prevádzková rýchlosť prenosu dát dosahuje 10,3 Gbps, hoci skutočná priepustnosť, ktorú uvidíte, závisí od... no, všetkého. Kvalita vášho vlákna, koľkokrát bol kábel ohnutý v úzkych rohoch inštalatérmi, ktorých to nezaujíma, či niekto správne nainštaloval LC konektory (spoiler: pravdepodobne to neurobil prvýkrát).

 

Hot Pluggable, pretože nikto nemá čas

 

 

Jedna funkcia, ktorá nemá dostatok kreditu, je - pripojiteľná za prevádzky. Tieto veci môžete jednoducho vytiahnuť a vymeniť, kým systém beží. Toto je obrovské. Videl som sieťových inžinierov doslova bozkávať tieto moduly, pretože nemuseli naplánovať odstávku na 3:00 v nedeľu, aby vymenili chybný transceiver.

Rozhranie duplexného LC konektora je celkom štandardná vec. Dve vlákna, jedno na vysielanie a jedno na príjem. Základná fyzika, naozaj - svetlo ide jedným smerom, svetlo sa vracia druhým smerom. Na implementácii však záleží viac, ako by ste si mysleli. Kvalita tohto rozhrania konektora môže spôsobiť alebo zlomiť celý váš rozpočet na prepojenie.

 

Teplotné rozsahy, na ktorých skutočne záleží

 

Teplota operačnej skrine od 0 do 70 stupňov je štandardný rozsah a úprimne? To zvyčajne stačí. Pokiaľ neinštalujete sieťové zariadenie na prechádzke-v mrazničke alebo v serverovej miestnosti, kde sa vybila klimatizácia (čo sa, povedzme si pravdu, stáva častejšie, než si správcovia zariadení chcú pripustiť). Jediný 3,3 V napájací zdroj robí veci jednoduchou - bez zvláštnych požiadaviek na napätie, vďaka ktorým bude váš rozpočet na energiu vyzerať ako katastrofa.

 

Tu to začína byť zaujímavé - Viac{1}}protokolová vec

 

To je to, čo väčšina hárkov so špecifikáciami prekrýva, ale v skutočnosti je to celkom cool. Tieto 10g sfp transceiver moduly nerobia len 10GBASE-SR pri 10,31 Gbps. Urobia 10 GBASE-SW pri 9,95 Gbps, čo je v podstate to isté, ale pre siete SONET/SDH. Potom tam máte naskladané všetky sadzby Fibre Channel.

8x FC pri 8,5 Gbps. 4x FC pri 4,25 Gbps. 2x FC pri 2,125 Gbps. Dokonca 1x FC pri 1,0625 Gbps. A trochu náhodne sa do mixu dostane aj 1000Base{11}SR Ethernet. Je to ako keby transceiver povedal "áno, môžem to urobiť tiež, prečo nie?"

Táto spätná kompatibilita je cennejšia, než si ľudia uvedomujú. Máte nejaké staršie úložisko, ktoré stále používa 4G Fibre Channel? Super, funguje rovnaký vysielač. Potrebujete zabezpečiť 10G ethernetové prepojenie? Rovnaký modul. Nie je to celkom univerzálne, ale je to dosť blízko na to, aby ste mohli štandardizovať svoje zásoby náhradných dielov bez toho, aby ste museli udržiavať sedemnásť rôznych SKU.

 

 

Nudné, ale dôležité veci na dodržiavanie predpisov

 

MSA SFP+ špecifikácia SFF-8431 kompatibilný. Kompatibilný s IEEE 802.3ae 10GBASE-SR/SW. Všetky tie FC štandardy od 1G až po 10G. Toto nie je vzrušujúce čítanie, ale znamená to, že modul bude skutočne pracovať so zariadeniami od rôznych predajcov, čo nie je vždy samozrejmosťou pri vytváraní sietí. Videl som moduly, ktoré technicky spĺňajú špecifikácie, ale stále sa odmietajú spojiť s určitými prepínačmi kvôli nejakému podivnému vtipu v implementácii.

Trojročná-záruka výrobcu je slušná. Nie úžasné, ale slušné. Väčšina z týchto vecí buď zlyhá v prvom mesiaci alebo trvá v podstate navždy, takže záručná doba je takmer akademická.

 

Čo vám nepovedia v popise produktov

 

Obmedzenia vzdialenosti sú skutočné a nie sú len teoretické. Táto špecifikácia 300{5}} metrov predpokladá vlákno OM3 alebo OM4, správnu inštaláciu, čisté konektory a v podstate ideálne podmienky. Nasadenie v reálnom svete? Ak sa chcete v noci dobre vyspať, možno budete chcieť zacieliť na maximálne 250 metrov. Vlákno nie je také zhovievavé ako meď, pokiaľ ide o inštalácie typu „eh, dosť blízko“.

Vlnová dĺžka 850 nm tiež znamená, že ste obmedzený na multimódové vlákno. Žiadny singlemode s SR transceivermi -, to je iný variant (LR alebo ER moduly používajú 1310nm alebo 1550nm). Multimode je lacnejší a so samotným vláknom sa ľahšie pracuje, ale má zapečený dištančný uzáver. Fyzika nevyjednáva.

Spotreba energie nie je uvedená v tomto technickom liste, ale zvyčajne sa pohybuje okolo 1 wattu, možno o niečo menej. Neznie to veľa, kým to nevynásobíte 48 alebo 96 portami v prepínači a zrazu odvádzate skutočné teplo. To je dôvod, prečo prepínače dátových centier znejú ako prúdové motory -, nielenže chladia ASIC.

 

Skutočná inštalácia týchto vecí

 

Logické rozhranie TTL znamená, že modul hovorí s hostiteľským systémom pomocou štandardných logických úrovní. Nie je tam nič zvláštne, ale stojí za zmienku, pretože niektoré staršie štandardy transceiverov používali odlišnú signalizáciu, ktorá by mohla spôsobiť bolesti hlavy s kompatibilitou.

Zatlačte ho do klietky SFP+, kým nezacvakne. Pripojte vlákno k LC konektorom. Modrá zvyčajne vysiela, ale úprimne, skontrolujte dokumentáciu, pretože rôzni predajcovia robia rôzne veci a videl som ľudí, ktorí strácali hodiny riešením problémov, pretože vymenili TX a RX. Modul by sa mal inicializovať automaticky a ak budete mať šťastie, rozsvieti sa kontrolka vášho prepojenia a máte pripravených 10 gigov priepustnosti.

Ak to nefunguje okamžite (čo sa stáva), spustíte zábavný proces odstraňovania problémov. Je vlákno čisté? Odstránili ste kryty proti prachu? Je modul skutočne správne usadený? Je port na prepínači správne nakonfigurovaný? Konfiguroval niekto nesprávne nastavenia rýchlosti/duplexu? Je prepojovací kábel skutočne OM3/OM4 a nie nejaký starý OM1, ktorý niekto nesprávne označil?

 

O ekonomike nikto nediskutuje

 

Tu je niečo zaujímavé, - že tieto moduly stáli pred desiatimi rokmi približne 500 $-800 $. Teraz ich môžete nájsť za 30-50 dolárov od predajcov tretích strán, možno 150-200 dolárov od OEM. Ceny sú všadeprítomné a úprimne povedané, veľa z nich je značka. Skutočný transceiver vo vnútri je pravdepodobne vyrobený jedným z možno piatich skutočných výrobcov na svete, potom naň rôzne spoločnosti prilepia svoj štítok a účtujú všetko, čo si myslia, že im to prejde.

Dátové centrá nakupujú tieto veci vo veľkom. Napríklad množstvo paliet. Keď vytvárate nový modul s 2 000 portami 10G pripojenia, náklady na transceiver sa rýchlo zvyšujú, dokonca aj na 50 dolárov za kus. To je 100 000 $ len v transceiveroch, kým vôbec nepomyslíte na prepínače, káble alebo inštalačné práce.

 

Prečo konkrétne dátové centrá?

 

V názve sa spomínajú dátové centrá a má to svoj dôvod. Tieto 10g sfp transceiver moduly sú v podstate účelovo{2}}vytvorené pre vzdialenosti dátových centier a ekonomiku dátových centier. Potrebujete rýchlosť 10G, máte krátke trasy (v podstate vždy menej ako 300 m), chcete rýchlo{6}}vymeniteľné komponenty na údržbu a potrebujete dostatočnú spätnú kompatibilitu na prácu s rôznymi generáciami zariadení.

Samozrejme, že ich používajú aj kampusové siete. Podnikové budovy. Niektoré špecializované priemyselné aplikácie. Objem je však v dátových centrách. Hyperškálovače ako AWS, Google, Microsoft - používajú milióny týchto vecí. Každý server pripojený k hornému-z{7}}rackových prepínačov, každý uplink medzi agregačnými vrstvami je prepojený medzi rôznymi zónami.

Uprednostňovanie multimódových vlákien v dátových centrách je čiastočne nákladné (MMF je lacnejšie ako SMF) a čiastočne praktické - pri vzdialenostiach dátových centier nepotrebujete rozšírený dosah singlemode, tak prečo za to platiť navyše? Vlnová dĺžka 850 nm je vyspelá technológia, lasery VCSEL sú spoľahlivé a lacné na výrobu vo veľkom meradle. To všetko vytvára sladkú bodku pre túto konkrétnu aplikáciu.

 

Náhodné technické detaily, na ktorých niekedy záleží

 

Duplexný konektor LC už nie je jedinou hrou v meste -, v aplikáciách 40G/100G vidíte viac konektorov MPO/MTP pre paralelnú optiku -, ale pre 10G je stále dominantný LC. Malý tvarový faktor, relatívne robustný a v tejto oblasti existujú desaťročia skúseností s inštaláciou.

Vyššie uvedené normy súladu nie sú len položkami začiarkavacích políčok. Keď máte čo do činenia s prostrediami od viacerých{1}}dodávateľov (čo je v podstate každé prostredie), dodržiavanie noriem zabraňuje tomu, aby sa celá vec stala katastrofou. MSA (Multi{3}}Zmluva o zdrojoch) existuje špeciálne na to, aby sa zabezpečilo, že transceivery od rôznych výrobcov budú skutočne spolupracovať.

Monitorovanie teploty je zabudované do týchto modulov cez digitálne diagnostické rozhranie (DDI), hoci to nie je výslovne uvedené v základných špecifikáciách. Môžete sa dotazovať na modul a získať-namerané hodnoty teploty v reálnom čase, úrovne vysielacieho/prijímacieho výkonu, napájacieho napätia, predpätia prúdu. Je to neuveriteľne užitočné pri prediktívnej údržbe -, ak sa modul začne zahrievať alebo sa optická sila začne posúvať, môžete ho vymeniť skôr, ako skutočne zlyhá.

 

Časť, do ktorej zasahuje realita

 

Nič nie je dokonalé. Tieto moduly zlyhajú. Niekedy jednoducho prestanú fungovať. Niekedy sa čudujú, kde sa spoja, ale dôjde k náhodnej strate paketov. Niekedy optická sila klesne pod špecifikáciu a váš odkaz sa rozpadne, ale úplne nezomrie, čo je v skutočnosti horšie, pretože občasné problémy sú nočnou morou, ktorú treba riešiť.

Prach zabíja transceivery. Vážne, majte tieto protiprachové kryty nasadené, keď moduly nie sú nainštalované. Zrnka prachu na čelnej strane vlákna môže rozptýliť dostatok svetla na zabitie vášho rozpočtu na prepojenie. Čistenie vláknových konektorov je vlastnou umeleckou formou a každý má svoj preferovaný spôsob (alkoholové obrúsky, špeciálne čistiace kazety, ultrazvukové čističe, čokoľvek).

Špecifikácia vzdialenosti 300 metrov sa zhoršuje, ak namiesto OM3/OM4 používate vlákno OM1 alebo OM2. Ale hej, prinajmenšom to bude fungovať, na rozdiel od pokusov stlačiť singlemode vlnové dĺžky nadol multimódové vlákno, ktoré v podstate jednoducho vôbec nefunguje možno na vzdialenosť niekoľkých metrov.

---

Takže áno, 10G SFP transceivery pre dátové centrá. Nie sú očarujúce, nikto o nich nepíše, ale ide o absolútne nevyhnutnú infraštruktúru. Každý video stream, každý databázový dotaz, každé volanie API v modernom dátovom centre pravdepodobne prechádza aspoň niekoľkými z týchto malých modulov. Len tam sedia, blikajú svojimi stavovými LED diódami, pohybujú bity rýchlosťou 10 gigabitov za sekundu a potichu zabezpečujú fungovanie internetu.

A keď zlyhajú? No a vtedy si všetci zrazu spomenú, že existujú.