QSFP vs QSFP28 vs QSFP56: Brzina i kompatibilnost

QSFP, QSFP28 i QSFP56 se stalno miješaju jer dijele isti kompaktni oblik sa četiri-trake koji se može priključiti. Oni, međutim, nisu ista generacija primopredajnika. Najbrži način da ih držite ravno je putem Ethernet brzine:QSFP+ je napravljen za 40G, QSFP28 za 100G, a QSFP56 za 200G.Iz toga proizilazi sve što sapliće ljude nakon - podrške porta, signalizacije, prekida, FEC-a i termalnog ponašanja -.

Jedna napomena o imenu prije nego što počnemo, jer uzrokuje stvarne greške u nabavci. U ovom vodiču, kada pišemo "QSFP" samostalno, mislimo na originalnu 40G generaciju koju industrija obično označavaQSFP+. Običan izraz "QSFP" se takođe slobodno koristi za celu porodicu, tako da vam stavka koja samo kaže "QSFP optic" ne govori skoro ništa o njenoj brzini. Na ovo ćemo se vratiti u sljedećem odjeljku.

Ako planirate nadogradnju ili kupujete optiku za određeni prekidač, nemojte birati oblik modula. QSFP28 modul pada čisto u 40G kavez i dalje se neće povezati, jer port prekidača -, a ne primopredajnik - odlučuje o električnom interfejsu, brzini podataka i ponašanju firmvera na kojem veza zapravo radi.

QSFP+ vs QSFP28 vs QSFP56

QSFP vs QSFP+: Jesu li isti?

Ovo je pitanje koje izbaci iz kolosijeka više narudžbi nego bilo koji problem kompatibilnosti. Kratak odgovor:QSFP je porodica; QSFP+ je jedan od njegovih članova.

QSFP je skraćenica od Quad Small Form{0}}faktor Pluggable. "Quad" je dizajn sa četiri- trake koji čuva svaka generacija; ono što se mijenja iz generacije u generaciju je brzina svake trake. QSFP+ je bio prvi široko raspoređen član, koji je nosio četiri 10G trake za 40G Ethernet. Budući da je prvi stigao, "QSFP" i "QSFP+" su postali zamjenjivi u tablicama podataka, narudžbenicama i CLI-ovima za prebacivanje, a ta navika se zadržala čak i nakon što su se pojavile generacije 100G i 200G.

Dakle, kada vidite "QSFP" bez broja, tretirajte to kao dvosmisleno i riješite ga prije kupovine: 40G QSFP+ optika i 100G QSFP28 optička izgledaju identično u traci, ali nisu zamjenjive u portu. Mehanički omotač, interfejs za upravljanje I²C i memorijska mapa SFF-8636 dijele se u cijeloj porodici QSFP/QSFP28, što je upravo razlog zašto se dvije vrlo različite optike mogu zbuniti na vidiku. Brzo mapiranje koje se drži u praksi:

• QSFP+- 40G, četiri 10G NRZ trake.
• QSFP28- 100G, četiri NRZ trake klase 25G-.
• QSFP56- 200G, četiri PAM4 trake klase 50G-.

• 

Osnovna razlika: brzina trake i signalizacija

Cijela porodica skalira na isti način: zadržite četiri trake, gurnite više bitova niz svaku. Svaki stupanj brzine je definiranIEEE 802.3 Ethernet standardi, zbog čega kompatibilna optika jednog dobavljača interoperira sa kompatibilnim portom drugog.

QSFP+: četiri 10G trake (40G)

40G QSFP+ SR4 modul pokreće četiri trake za prenos i četiri prijemne trake preko paralelnih multimodnih vlakana, obično završenih u MPO/MTP konektoru; varijanta LR4 sa jednim modom- multipleksira četiri talasne dužine na dupleks LC par za 10 km dosega. QSFP+ još uvijek zarađuje svoje mjesto u starim 40G jezgrama, testnim stolovima i{9}}osjetljivim linkovima. Prestaje da ima smisla onog trenutka kada je pristup vašem serveru prešao na 25G ili 50G, jer 40G port postaje usko grlo, a ne optika.

QSFP28: četiri 25G trake (100G)

QSFP28 zadržava raspored sa četiri-trake, ali podiže svaku traku na 25G-klasu NRZ, što ga je učinilo radnim konjem od 100G listova-tkanina. Jedan QSFP28 port prenosi 100G, a na prekidačima koji izlažu način rada dijeli se na četiri 25G SFP28 veze - čisto podudaranje za rekove pune 25G servera koji hrane 100G uplink-ove. Njegov ekosistem je dubok (SR4, DR, FR, CWDM4, PSM4, LR4, plus DAC i AOC), što je dio zašto ostaje sigurno zadano za nove 100G verzije.

QSFP56: četiri 50G PAM4 trake (200G)

QSFP56 ponovo udvostručuje port na 200G tako što pokreće četiri 50G trake, a da bi 50G uklopio u traku, prelazi sa NRZ na PAM4 signalizaciju. NRZ šalje jedan bit po simbolu koristeći dva nivoa; PAM4 šalje dva bita po simbolu koristeći četiri nivoa. To pakuje više podataka u istu brzinu prenosa, ali četiri nivoa su bliže jedan drugom, tako da je veza daleko manje tolerantna na šum, refleksije i marginalne kanale. Praktična posljedica je da QSFP56 nije "brži QSFP28" - već je drugačija električna generacija, i očekuje da port, firmver i link partner budu dizajnirani za PAM4.

NRZ vs PAM4: Zašto mijenja inženjering

Skok na PAM4 je najveći jedini razlog zašto implementacije QSFP56 nisu uspjele na način na koji nisu uspjele implementacije QSFP28. Sa NRZ-om, prijemnik odlučuje samo između dva stanja, tako da je oko široko i margina oprašta. Sa PAM4, prijemnik mora da odvoji četiri stanja u istom naponskom prozoru, što smanjuje svako oko na otprilike trećinu visine i čini vezu čvrstom na DSP-u i unapred ispravljanju grešaka.

Zbog toga FEC prestaje biti opcioni. 50G-po-traci PAM4 je standardiziran uIEEE 802.3cd, koji nalaže RS-FEC za ove interfejse; ispravljanje greške je dio načina na koji je veza dizajnirana da se zatvori, a ne dugme za podešavanje koje možete isključiti. Tretirajte 200G vezu kao sistem u kojem se optika, domaćin SerDes i FEC postavka moraju složiti.

Primjer na terenu.U jednom periodu održavanja, 200G veza je bila čista na oba kraja i prošla brzi ping test, tako da je odjavljen. Sati kasnije, praćenje označenih penjačkih stubova-FEC grešaka i povremenih padova. Uzrok je bio FEC neusklađenost: jedna strana je imala omogućen RS-FEC, druga je naslijedila profil koji ga je onemogućio. Veza je "radila" dovoljno dugo da sakrije problem. Popravak je bio trivijalan; lekcija je bila da na PAM4 potvrđujete FEC modprijezatvorite promjenu, jer link koji svijetli nije isto što i link koji je zdrav.

Kompatibilnost: Možete li miješati QSFP+, QSFP28 i QSFP56?

Tu se najviše troši pravi novac. Moduli su mehanički zamjenjivi; portovi nisu. Pravilo koje objašnjava gotovo svaki slučaj je jednostavno:

Brzi-port često može pokretati modul niže-brzine, ali port niže-brzine nikada ne može pokretati modul veće-brzine osim ako ga dobavljač eksplicitno nije projektirao.

QSFP+ modul u QSFP28 portu?

Često da - kada vam prekidač omogućava da taj port postavite na 40G način rada. 100G SerDes se može konfigurisati do 40G električnog profila koji QSFP+ optika očekuje, što čini fazne 40G→100G migracije praktičnim na istom hardveru. Kvaka je u tome što port mora reklamirati niži-način rada na svojoj listi podržanih{10}}optika; mehaničko uklapanje nije isto što i reklamirani način rada.

QSFP28 modul u QSFP+ portu?

Ne. QSFP+ port obezbjeđuje samo električni interfejs klase 40G-i ne postoji put za izvor 25G-po-traci signalizirajući 100G optičke potrebe. Modul sjedi i čak može čitati svoj EEPROM, ali veza ne može pregovarati do 100G - host jednostavno nema trake za napajanje. Očekivati ​​automatsko-pregovaranje kako bi se premostio taj jaz je klasična greška: 100G QSFP28 SR4 ubačen u 40G-samo kavez ostaje taman bez obzira na to kako je port konfiguriran.

QSFP56 modul u QSFP28 portu?

Ne. QSFP56 treba trake sposobne za 50G PAM4-; QSFP28 port je napravljen za 100G NRZ i nema ni brzinu po traci ni PAM4 datapath za pokretanje 200G optike. Ne postoji softverska postavka koja pretvara 100G NRZ port u 200G PAM4 port.

Može li QSFP56 port pokretati starije module?

Često, ali samo po dizajnu. Mnoge 200G platforme izlažu 100G QSFP28 i 40G QSFP+ modove na istom kavezu tako da operateri mogu izvršiti nadogradnju, ali ta operacija unazad je svojstvo ASIC-a prekidača i njegovog softvera, a ne samog QSFP56 kaveza. Test je da li se optika pojavljuje na listi podržanih proizvođača za tu platformu i mod - ako se ne pojavi, pretpostavimo da nije podržana.

Breakout Compatibility

Breakout je drugi, odvojeni izvor mrtvih veza, jer ovisi o načinu rada portaioperativni sistem, a ne samo kabl. Svaka generacija izbija unutar svoje brzine u traci:

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

Konektori izgledaju poznato kroz generacije, što je upravo zamka: sklop od 40G-do-4×10G nije isti kao sklop od 100G-do{10}}4×25G, čak i kada se oba završavaju na isti način. Prekidna veza ne uspijeva kada roditeljski port nije stavljen u breakout mod, kada OS slika ne otkriva tu specifičnu podjelu, ili kada udaljeni kraj ne može pokrenuti ciljnu brzinu trake - a vezu koja je napola podignuta na četiri kanala teže je dijagnosticirati nego onu koja se nikada nije pojavila. Prije naručivanja, uskladite sklop sa brzinom priključka i potvrdite da platforma podržava tačnu podjelu. Kada paralelna optika hrani otvor, strana vlakna se obično gradi odMTP/MPO razvodni kabloviveličine prema broju traka.

Kabliranje i doseg: SR4, LR4, FR4, DR4, DAC i AOC

Generisanje modula je samo polovina odluke; udaljenost veze, tip vlakna i konektor su druga polovina. Cifre dosega ispod su nominalne vrijednosti definisane IEEE 802.3 za uobičajene varijante - tačna udaljenost uvijek ovisi o vrsti vlakna i specifičnoj optici.

Kratki{0}}multimode linkovi

Unutar reda ili preko hodnika, SR4 optika preko paralelnog multimoda je zadana postavka. Sve tri generacije SR4 varijante rade na MPO/MTP terminalnim vlaknima, tako da se kablovi koji ih napajaju obično grade odMPO/MTP patch kablovisa ispravnim polaritetom i mapiranjem traka.

Doseg je mjesto gdje multimode grize: pomicanje sa 40G na 100G na istom OM3 kablu skraćuje podržanu udaljenost, a 200G je još čvršće. Ako ponovo koristite postojeće kanale, potvrdite nivo vlakana u odnosu na optičke specifikacije prije nego što unesete - naš pregledOgraničenja udaljenosti OM3 i OM4prikazuje gdje svaka ocjena ima vrhunac.

Jednostruki{0}}linkovi

Za duže udaljenosti, LR4, FR4, DR4, CWDM4 i PSM4 pokrivaju različite udaljenosti i arhitekture-odstupanja. WDM varijante (FR4, LR4, CWDM4) kolabiraju četiri talasne dužine na dupleks par, tako da se završavaju uduplex LC konektori; paralelne varijante jednog{0}}moda (DR4, PSM4) drže odvojena vlakna po traci i umjesto toga koriste MPO/MTP.

Samo vlakno je važno koliko i optičko na udaljenosti. Jednofazna{1}} postrojenje je običnoOS2 vlaknoza van-fabriku i duge vožnje u kampusu, a usklađivanje kategorije vlakana sa budžetom optike je ono što održava vezu od 10 km unutar specifikacije.

DAC i AOC veze

Za-rack ili susedni-rack skokovi, direktno-bakarni (DAC) i aktivni optički kabl (AOC) su često jeftiniji i jednostavniji od odvojene optike plus džampera. DAC je najjeftinija-opcija za vrlo kratke serije bakra; AOC je lakši i seže dalje od pasivnog bakra. Na 50G-po-lane PAM4, dužina bakra i kvalitet signala postaju neoprostivi brzi, tako da pasivni DAC koji je bio dobar na 25G možda neće biti na dužini bakra veličine 50G - konzervativno pri višim brzinama.

Energijsko, FEC i termalno planiranje

Bržim trakama je potrebno više obrade signala, a ta se obrada pokazuje kao toplina. Kao grubi vodič, 40G QSFP+ optika obično se nalazi u rasponu od ~1,5–3,5 W, 100G QSFP28 oko 3,5–5 W, a 200G QSFP56 često 5–7 W ili više u zavisnosti od varijante. Ne morate da pogađate: svaki modul oglašava svoj izvlačenje krozSFF-8636 klase snageodržava SNIA SFF komitet, a prekidač primjenjuje maksimalnu klasu po kavezu.

Po{0}}portu koji zvuči bezopasno; u obimu nije. Povećanje od 2 W po portu preko 1RU prekidača sa 32 porta dodaje otprilike 64 W optičke toplote kućištu koje je već bilo termički čvrsto, a potpuno popunjena kutija sa 64 porta udvostručuje to. To je dovoljno da se ivični portovi pomaknu preko njihovih temperaturnih granica ako je smjer strujanja zraka pogrešan ili susjedni kavezi također imaju vruću optiku.

Primjer na terenu.Gusti prekidač-o-rack switch-a bio je popunjen optikom velike snage-dugo dosega-u svakom portu. Veze su bile zdrave, ali u roku od jednog dana šasija je zabilježila temperaturne alarme na kavezima najbližim odvodu toplog-vazduha. Ništa nije bilo neispravno - protok zraka u racku i termalni budžet prekidača po-portu jednostavno nisu bili planirani za tu optičku mješavinu. Kartice su se vratile na specifikacije nakon ponovnog promjenjivanja-optike velike snage dalje od vrućeg ugla i korekcije smjera protoka zraka. Širina pojasa je bila planirana; topline nije.

Prije implementacije QSFP56 ili QSFP28 visoke{1}}dugog-doseg QSFP28, isplanirajte oko klase snage modula koju prekidač dozvoljava, smjer protoka zraka (prednji-na-nasuprot nazad-naprijed-prednji), ograničenja temperature dobavljača, očitanja temperature DOM-a uživo, očitanja temperature DOM-a u živo, također, da li se prenose visoka očitanja DOM-ove temperature, {{8} kapacitet hlađenja. I pošto PAM4 veze zavise od RS-FEC-a da se zatvore, podesite FEC način rada za oba kraja prije prozora za promjenu, a ne tokom njega.

Odabir po scenariju

Umjesto generičkog "izaberite najbržeg", prilagodite optiku situaciji. Tabela ispod pokriva slučajeve koji se najčešće pojavljuju.

QSFP28 vs QSFP56: koji put nadogradnje ima smisla?

Ostanite na QSFP28 kada je mreža solidnih 100G, sloj servera je 25G, a prioritet su zrele cijene i nizak rizik. Pređite na QSFP56 kada je pristupni sloj stvarno 50G ili je kičma preopterećena na 100G i kada su platforma, kablovi i FEC plan svi PAM4-spremni. Odlučujuće pitanje nije "da li je 200G brže" - očigledno jeste - već "da li ostatak veze podržava PAM4 danas, i da li će 200G i dalje biti pravi nivo za dvije godine, ili bi budžet trebao ići prema 400G."

Kada ne odabrati QSFP56

Preskočite QSFP56 ako vaši portovi ne podržavaju 50G PAM4, ako je pristup serveru još uvijek 10G ili 25G (200G uplink će biti neaktivan), ako rack ne može apsorbirati dodatnu toplinu po-portu, ili ako vaš plan skoči na 400G dovoljno brzo da 200G postane međukorak. Kupovina 200G optike za port koji ne može pokrenuti PAM4 je najskuplja verzija greške-podudaranja oblika.

QSFP56 vs QSFP-DD

Ako dizajnirate novu tkaninu sa jasnim putem do 400G, QSFP-DD vrijedi odmjeriti u odnosu na QSFP56. QSFP-DD dodaje drugi red električnih traka (osam umjesto četiri) i uobičajeni je faktor oblika za 400G, dok ostaje u mogućnosti da ugosti niže-optike na mnogim platformama. Nije zamjena-za svaki slučaj upotrebe QSFP56, iako - izbor uključuje vašu platformu prekidača, plan prekida, budžet optike i mapu propusnog opsega. NašQSFP-DD tehnički pregledprolazi kroz mjesto gdje se uklapa u odnosu na četiri-generacije trake.

Šta provjeriti na tablici s podacima o prekidaču

Većina neuspjeha povezivanja{0}}odlučuje se na tabli sa podacima, a ne u stalku. Prije nego što podignete narudžbu, pročitajte dokumentaciju platforme za ove pojedinosti:

1. Modovi brzine po-portu koje kavez zapravo podržava (40G / 100G / 200G), a ne samo tip konektora.
2. Podržana-optika ili matrica kompatibilnosti za to tačno izdanje platforme i softvera.
3. Koji prelom deli sliku OS-a na tom portu (4×10G, 4×25G, 4×50G).
4. Maksimalna klasa snage modula po kavezu i sva ograničenja kada su susjedni portovi popunjeni.
5. Zadani i konfigurabilni FEC načini za svaku brzinu.
6. Smjer strujanja zraka šasije i raspon nazivne radne temperature.

Uobičajene greške koje treba izbjegavati

Pet koji se najčešće ponavljaju: kupovina najbrže optike bez provjere podržanih modova porta; pod pretpostavkom da je mehaničko uklapanje jednako električnoj kompatibilnosti; ponovno korištenje kabela za razbijanje iz druge generacije; ostavljajući FEC neusklađenim na PAM4 linku; i planiranje propusnog opsega uz zaboravljanje topline koju-optika veće brzine dodaje gustom prekidaču. Svaka je jeftina za izbjegavanje na papiru i skupa za jurnjavu nakon što se oprema preklopi.

Key Takeaways

QSFP+, QSFP28 i QSFP56 dijele omotnicu od četiri-lane, ali opslužuju tri različita nivoa mreže: 40G, 100G i 200G, sa QSFP56 koji prelazi na teritoriju PAM4. Odaberite od porta prekidača prema van, a ne od optičkog prema unutra - potvrdite podržane modove brzine, optičku listu, podršku za prekide, vlakna i konektor, doseg, FEC i termalni budžet prije kupovine. Za 100G danas QSFP28 ostaje praktična zadana vrijednost; QSFP+ i dalje pokriva stare 40G; i QSFP56 je pravi poziv za istinsku gustinu od 200G, ali samo kada je cijeli link - port, optika, kabl, FEC i hlađenje - projektovani za to.