جهاز إرسال واستقبال الألياف SFP يلبي معايير البيانات

 

هناك سبب لاستمرارنا في الحديث عن المعايير. ليس لأنه أمر ممتع-بصراحة، قراءة وثائق IEEE في الساعة 2 صباحًا ليست فكرة أحد عن قضاء وقت ممتع-ولكن لأنه عندماجهاز الإرسال والاستقبالتقرر أن تنال إعجابك في الإنتاج، فسوف تتمنى أن تنتبه.

 

 

ما هو MSA، ولماذا يجب أن تهتم به؟

 

يرمز MSA إلى اتفاقية-المصادر المتعددة. هذا هو التعريف الممل. هذا ما يعنيه في الواقع: اجتمعت مجموعة من الشركات المصنعة في غرفة، ربما تجادلوا لعدة أشهر، واتفقوا أخيرًا على كيفية بناء أجهزة إرسال واستقبال بصرية بحيث تعمل معًا بالفعل.

قبل MSA؟ فوضى. بصدق.

يمكنك شراء SFP من أحد البائعين، ثم توصيله بمحول من بائع آخر، و... لا شيء. أو ما هو أسوأ من ذلك، رسالة خطأ تخبرك على وجه التحديد بعدم وجود معلومات مفيدة. لقد فقد مهندسو الشبكات النوم بسبب هذا. ربما لا يزال البعض يعاني من الكوابيس.

لقد حددت SFP MSA (الموثقة رسميًا في INF-8074i، إذا كنت من النوع الذي يحب قراءة المصادر الأولية) الأساسيات:

الأبعاد المادية: 8.5 × 13.4 × 56.5 ملم

مواصفات الموصل الكهربائي ذو 20 سنًا

خريطة ذاكرة إيبروم

واجهة التشخيص الرقمي

حدود استهلاك الطاقة

هذا الأخير يهم أكثر مما يدركه الناس. تبلغ طاقة القبعات القياسية حوالي 1 وات لوحدات SFP. عندما جاء SFP+ يدعم سرعة 10 جيجابت في الثانية، كان يجب أن يظل استهلاك الطاقة قابلاً للإدارة-عادةً 1.5 وات بحد أقصى-وإلا ستواجه مشكلات حرارية تتوالى عبر حامل المعدات.

 

اتصال IEEE 802.3

 

لذا فإن MSA يتعامل مع عامل الشكل. عظيم. ولكن ماذا عن نقل البيانات الفعلي؟

وهنا يدخل IEEE 802.3 إلى الصورة. على وجه التحديد، بالنسبة لوحدات Gigabit Ethernet SFP، فإنك تنظر إلى توافق IEEE 802.3z (1000BASE-X). لمدة 10 جيجابت؟ يحدد IEEE 802.3ae مواصفات طبقة PHY.

بعض المعايير الأساسية التي تستحق المعرفة:

1000BASE-SX- يعمل عبر ألياف متعددة الأوضاع، عادةً بطول موجي 850 نانومتر. العمود الفقري الخاص بك لفترات قصيرة في مراكز البيانات. أقصى مسافة في مكان ما حوالي 550 مترًا على ألياف OM3/OM4 الحديثة، على الرغم من أنك بصراحة نادرًا ما تدفعها إلى هذا الحد في الممارسة العملية.

1000BASE-LX- ألياف أحادية الوضع-، 1310 نانومتر. يمتد لمسافة أبعد-حتى 10 كيلومترات على SMF القياسي. على الرغم من ذلك، هناك مشكلة: إذا كنت تستخدم هذا عبر الألياف متعددة الأوضاع (وهو ما يفعله بعض الأشخاص، فلا تسألني عن السبب)، فأنت بحاجة إلى كبل تصحيح الوضع أو تصبح الأمور غريبة. الضوء لا يتصرف بالطريقة التي تتوقعها.

10GBASE-ريال سعودي- ما يعادل 10 جيجا بايت للوصول القصير . 850nm VCSEL-، مصمم للأوضاع المتعددة. ستشاهد 300 متر على ألياف OM3 مقتبسة في كل مكان، ولكن الأداء العالمي-الحقيقي يعتمد بشكل كبير على جودة الكابل ونظافة الموصل.

10GBASE-LR- الوصول البعيد، الوضع الفردي-، 1310 نانومتر. يبلغ الوصول القياسي 10 كيلومترات، ولكنني رأيت الوصلات تعمل بشكل نظيف على مسافات أطول في ظروف مثالية. لا يعني ذلك أنه يجب عليك التصميم حول ذلك.

 

 

SFF-8472: البطل المجهول

 

إليك شيء لا يحظى بالاهتمام الكافي: مواصفات مراقبة التشخيص الرقمي، SFF-8472.

هذا هو ما يتيح لجهاز الإرسال والاستقبال الخاص بك أن يخبرك فعليًا بما يحدث بداخله. درجة الحرارة، وتيار انحياز الليزر، وطاقة الإرسال، وطاقة الاستقبال، وجهد الإمداد-، كلها يمكن الوصول إليها عبر واجهة I2C.

لماذا يهم هذا؟

لأن استكشاف أخطاء رابط الألياف المظلمة بدون بيانات DOM يشبه تشخيص مشكلة في السيارة معصوب العينين. هل يموت الليزر؟ هل جانب الاستقبال لا يتلقى أي إشارة؟ هل هناك شيء محموم؟ مع DOM، كما تعلمون. بدونها، أنت تخمن.

يحدد المعيار عتبات الإنذار أيضًا. إنذارات عالية ومنخفضة، إنذارات عالية ومنخفضة. يمكن لنظام إدارة الشبكة الخاص بك استقصاء هذه القيم وتنبيهك قبل فشل جهاز الإرسال والاستقبال تمامًا. الصيانة الاستباقية بدلاً من المكالمات الهاتفية الساعة 3 صباحًا. ولكن لنكن صادقين-سوف تستمر في تلقي هذه المكالمات على أي حال.

 

قفل البائع-في اللعبة

 

الآن، هنا حيث تصبح الأمور... مثيرة للاهتمام.

تقوم الشركات المصنعة للمعدات الكبرى-Cisco، وJuniper، وHP، والمشتبه بهم المعتادون-ببرمجة المحولات الخاصة بهم في بعض الأحيان للتحقق من EEPROM لجهاز الإرسال والاستقبال للتعرف على هوية البائع المحددة. إذا لم تتطابق الوحدة مع القائمة "المعتمدة"، فستتلقى تحذيرات. في بعض الأحيان حدود الوظائف. في بعض الأحيان الرفض الصريح.

هل هذا ضروري من الناحية الفنية؟ لا.

الامتثال لـ MSA يعني أن جهاز الإرسال والاستقبال يلبي جميع المواصفات الكهربائية والميكانيكية. يجب أن تعمل. يعتبر أقفال البائع قرارًا تجاريًا، وليس متطلبًا فنيًا.

لقد اكتشف مصنعو أجهزة الإرسال والاستقبال الخارجية-هذا الأمر منذ سنوات. يقومون ببرمجة EEPROMs المتوافقة، مما يضمن أن وحداتهم تبلغ عن رموز البائع الصحيحة. نفس الأداء. جزء من السعر. وفقًا لبعض تحليلات السوق، فإن بصريات الطرف الثالث-شهدت نموًا بنسبة 8% تقريبًا-على مدى-العام حيث أدرك مشغلو الشبكات أنهم يدفعون علاوة كبيرة مقابل العلامة التجارية.

 

تطبيقات القنوات الليفية

 

ليس كل شيء عبارة عن إيثرنت بالطبع.

تتمتع القنوات الليفية (FC) بمجموعة معايير خاصة بها، كما تخدم أجهزة الإرسال والاستقبال SFP هذا السوق أيضًا. 4أسعار G و8G و16G FC-جميعها مدعومة في عامل الشكل SFP/SFP+.

المستند الرئيسي هنا هو سلسلة FC-PI (الواجهة المادية). يغطي FC-PI-4 وFC-PI-5 مواصفات السرعة الأعلى. تعتمد شبكات تخزين مراكز البيانات على هذه الأشياء. عندما تواجه شبكة منطقة التخزين (SAN) في مؤسستك مشكلة في الأداء، يقوم شخص ما بالتحقق من قراءات DOM وامتثال FC.

الأمر المثير للاهتمام في تطبيقات FC هو الحساسية لزمن الوصول. تختلف أنماط حركة مرور التخزين عن حركة مرور الشبكة العامة. عمليات متواصلة وعميقة-قائمة انتظار-عالية تعمل على معاقبة أي عدم تطابق بين جهاز الإرسال والاستقبال والمحول. ويصبح الامتثال للمعايير أكثر أهمية.

 

 

تقييمات درجة الحرارة

 

لم يتم إنشاء جميع أجهزة الإرسال والاستقبال على قدم المساواة هنا.

نطاق درجة الحرارة التجارية: 0 درجة إلى 70 درجة درجة حرارة الحالة. مناسب لمراكز البيانات التي يتم التحكم في مناخها-. معظم عمليات النشر. الاشياء القياسية.

نطاق درجة الحرارة الصناعية: -40 درجة إلى 85 درجة . مطلوبة لعمليات النشر الخارجية، وأكواخ الاتصالات التي لا تحتوي على أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وبعض التطبيقات العسكرية. تكلف هذه الوحدات أكثر ولسبب وجيه - يجب أن يحافظ الليزر والصمام الضوئي على الأداء عبر التأرجح الشديد في درجات الحرارة.

تستخدم أجهزة إرسال واستقبال درجات الحرارة الممتدة تجميعًا مختلفًا للمكونات وأحيانًا تصميمات ليزر مختلفة تمامًا. الاختبار أكثر صرامة. السعر يعكس ذلك.

 

ماذا عن المستقبل؟

 

SFP-DD (الكثافة المزدوجة) موجود بالفعل هنا، حيث يتم تعبئة مسارين في بصمة SFP لتطبيقات 50G و100G. تستمر عملية MSA-بالمواصفات الجديدة وعوامل الشكل الجديدة والتطور المستمر.

تستخدم عمليات نشر 400G بشكل متزايد QSFP-DD وOSFP. هذه عوامل شكل مختلفة تمامًا، ولكن يبقى المبدأ: اتفاقيات متعددة{3}}مصادر تتيح سوقًا تنافسية، ومعايير IEEE تضمن إمكانية التشغيل البيني، ومواصفات تشخيصية تمكن الإدارة.

النمط يكرر نفسه. يقترح البائعون المواصفات. ينضم آخرون. تحدث الحجج. وفي نهاية المطاف، تظهر المعايير. الصناعة تتحرك إلى الأمام.

إنه ليس عملاً ساحرًا. لا أحد متحمس لقراءة مواصفات pinout. ولكن هل كل رابط بصري موثوق استخدمته من قبل؟ إنه موجود لأن الناس مهووسون بهذه التفاصيل.

 

---

مرجع سريع: معايير الامتثال لوحدات SFP

معيار	ما يغطيه	الوثيقة الرئيسية
SFP مسا	عامل الشكل، الواجهة الكهربائية	INF-8074i
سفب + مسا	واجهة كهربائية محسنة 10G	SFF-8431
إيي 802.3z	1000BASE-X إيثرنت	البند 38
إيي 802.3ae	10 جيجابايت إيثرنت	البنود 49-52
SFF-8472	مراقبة التشخيص الرقمي	القس 12.x
FC-PI-4/5	الواجهة المادية للقناة الليفية	أنسي T11

 

---

عندما تعمل شبكتك بشكل نظيف في الساعة 3 صباحًا ولا يضطر أحد إلى الاستيقاظ، فهذه المعايير تعمل بشكل غير مرئي. البنية التحتية غير المثيرة التي تجعل كل شيء آخر ممكنًا.