10G SFP primopredajnici se proizvode za podatkovne centre

 

Ako ste ikada radili u data centru ili čak samo pregledavali kataloge mrežne opreme u 2 ujutro (svi smo bili tamo), znate da10g sfp primopredajnikmoduli su svuda. I mislim svuda. Oni su poput USB kablova u svijetu poslovnog umrežavanja, osim što su mnogo skuplji i zapravo morate znati šta kupujete.

 

 

SR varijanta o kojoj niko ne govori dovoljno

 

Dakle, evo stvari o 10GBase-SR modulima - koji koriste 850nm VCSEL predajnike. VCSEL je skraćenica od Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, što zvuči kao nešto iz Zvjezdanih staza, ali je zapravo samo zaista efikasan način za snimanje svjetlosti kroz multimode vlakna. Talasna dužina od 850 nm nalazi se na tom slatkom mjestu gdje multimodno vlakno ne uništava potpuno vaš signal na kratkim udaljenostima.

Ovi primopredajnici mogu da potiskuju do 300 metara na 50/125 um MMF (multimode fiber, za one koji se još ne dave u akronimima). Sada, 300 metara možda ne zvuči puno ako razmišljate o-telekomunikacijama na daljinu, ali u centru podataka? To je u suštini zauvek. Većina rackova centara podataka nije udaljena ni 50 metara. Verovatno biste mogli da povežete suprotne krajeve fudbalskog terena i da još uvek imate prostora.

Radna brzina podataka dostiže 10,3Gbps, iako stvarna propusnost koju ćete vidjeti zavisi od... pa, svega. Vaš kvalitet vlakana, koliko puta je kabl savijen oko uskih uglova od strane instalatera koje nije briga, da li je neko pravilno instalirao LC konektore (spojler: verovatno nisu prvi put).

 

Hot Pluggable jer niko nema vremena

 

 

Jedna funkcija koja nema dovoljno kredita - hot plug-up. Možete jednostavno izvući ove stvari i zamijeniti ih dok sistem radi. Ovo je ogromno. Video sam mrežne inženjere kako bukvalno ljube ove module jer nisu morali da zakazuju stanke u 3 ujutro nedjeljom da bi zamijenili neispravan primopredajnik.

Interfejs duplex LC konektora je prilično standardna stvar. Dva vlakna, jedno za odašiljanje i jedno za prijem. Osnovna fizika, zaista - svjetlo ide u jednom smjeru, svjetlo se vraća u drugom smjeru. Ali implementacija je važnija nego što mislite. Kvalitet tog interfejsa konektora može povećati ili pokvariti cijeli budžet veze.

 

Temperaturni rasponi koji su zapravo bitni

 

Temperatura radnog kućišta od 0 do 70 stepeni je standardni raspon, i iskreno? To je obično dovoljno. Osim ako ne instalirate mrežnu opremu u prolazu-u zamrzivaču ili serverskoj sobi u kojoj je AC nestao (što se, budimo realni, dešava češće nego što menadžeri objekata žele da priznaju). Jedno napajanje od 3,3 V čini stvari jednostavnim - bez čudnih zahtjeva za naponom koji će učiniti da vaš budžet za napajanje izgleda kao katastrofa.

 

Evo gdje postaje zanimljivo - Više-protokolna stvar

 

Ovo je ono što većina specifikacija prekriva, ali je zapravo prilično cool. Ovi 10g sfp primopredajni moduli ne rade samo 10GBASE-SR na 10,31Gbps. Oni će raditi 10GBASE-SW na 9.95Gbps, što je u osnovi ista stvar ali za SONET/SDH mreže. Onda imate sve stope Fibre Channel-a složene tamo.

8x FC pri 8,5Gbps. 4x FC pri 4,25Gbps. 2x FC pri 2,125Gbps. Čak 1x FC na 1.0625Gbps. I, pomalo nasumično, 1000Base-SR Ethernet se također uključuje u miks. Kao da primopredajnik kaže "da, i ja to mogu, zašto ne?"

Ova stvar o kompatibilnosti unatrag je vrednija nego što ljudi misle. Imate li zastarjeli niz za pohranu koji još uvijek koristi 4G Fiber Channel? Super, isti primopredajnik radi. Trebate osigurati 10G Ethernet vezu? Isti modul. Nije baš univerzalan, ali je dovoljno blizu da možete standardizirati svoj inventar rezervnih dijelova bez održavanja sedamnaest različitih SKU-ova.

 

 

Dosadne, ali važne stvari o usklađenosti

 

MSA SFP+ specifikacija SFF-8431 usklađena. IEEE 802.3ae 10GBASE-SR/SW usklađen. Svi ti FC standardi od 1G do 10G. Ovo nije uzbudljivo čitanje, ali znači da će modul zapravo raditi sa opremom različitih proizvođača, što... nije uvijek dato u umrežavanju. Vidio sam module koji tehnički ispunjavaju specifikacije, ali i dalje odbijaju da se povežu sa određenim prekidačima zbog neke čudne hirovite u implementaciji.

Tri-godišnja garancija proizvođača je pristojna. Nije neverovatno, ali pristojno. Većina ovih stvari ili pokvari u prvom mjesecu ili u osnovi traju zauvijek, tako da je garantni rok gotovo akademski.

 

Ono što vam ne govore u opisima proizvoda

 

Ograničenja udaljenosti su stvarna i nisu samo teoretska. Ta specifikacija od 300-metara pretpostavlja OM3 ili OM4 vlakno, pravilnu instalaciju, čiste konektore i u osnovi idealne uslove. Primjene u stvarnom svijetu? Možda biste željeli ciljati maksimalno 250 metara ako želite dobro spavati noću. Vlakna ne opraštaju kao bakar kada su u pitanju "eh, dovoljno blizu" instalacije.

Talasna dužina od 850 nm također znači da ste ograničeni na višemodna vlakna. Nema singlemode sa SR primopredajnicima - koja je drugačija varijanta (LR ili ER moduli koriste 1310nm ili 1550nm). Multimode je jeftiniji i sa samim vlaknom je lakše raditi, ali ima uklopljeno ograničenje udaljenosti. Fizika ne pregovara.

Potrošnja energije nije navedena u toj specifikaciji, ali obično je oko 1 vat, možda nešto manje. Ne zvuči mnogo dok ga ne pomnožite sa 48 ili 96 portova u prekidaču i odjednom ne raspršite pravu toplotu. Zbog toga prekidači centara podataka zvuče kao mlazni motori - oni ne hlade samo ASIC-ove.

 

Zapravo instaliranje ovih stvari

 

TTL logički interfejs samo znači da modul razgovara sa host sistemom koristeći standardne logičke nivoe. Nema tu ništa posebno, ali vrijedi spomenuti jer su neki stariji standardi primopredajnika koristili drugačiju signalizaciju koja bi mogla uzrokovati glavobolju zbog kompatibilnosti.

Gurnite ga u SFP+ kavez dok ne klikne. Povežite svoje vlakno sa LC konektorima. Plava se obično prenosi, ali iskreno, provjerite dokumentaciju jer različiti dobavljači rade različite stvari i vidio sam ljude koji gube sate rješavajući probleme jer su zamijenili TX i RX. Modul bi se trebao automatski inicijalizirati i ako budete imali sreće, upalit će vam se lampica veze i spremni ste za 10 giga protoka.

Ako ne uspije odmah (što se i dogodi), započinjete zabavan proces rješavanja problema. Da li su vlakna čista? Jeste li uklonili poklopce za prašinu? Da li je modul zaista pravilno postavljen? Da li je port ispravno konfigurisan na prekidaču? Da li je neko konfigurisao pogrešne postavke brzine/dupleksa? Da li je fiber patch kabl zapravo OM3/OM4, a ne neki drevni OM1 koji je neko pogrešno označio?

 

Ekonomija o kojoj niko ne diskutuje

 

Evo nečeg zanimljivog - prije jedne decenije ovi moduli su koštali oko 500$-800$ svaki. Sada ih možete pronaći za 30-50 USD od nezavisnih dobavljača, možda 150-200 USD od OEM-a. Cijene su posvuda i iskreno, mnogo toga je brendiranje. Stvarni primopredajnik iznutra je vjerovatno napravio jedan od možda pet stvarnih proizvođača u svijetu, a zatim različite kompanije stavljaju svoju etiketu na njega i naplaćuju sve što misle da im se može izvući.

Data centri kupuju ove stvari na veliko. Na primjer, količine paleta. Kada pravite novi pod sa 2000 portova za 10G konekciju, cijena primopredajnika se brzo povećava čak i na 50 USD po komadu. To je 100.000 dolara samo u primopredajnicima prije nego što i pomislite na prekidače, kablove ili radove na instalaciji.

 

Zašto baš Datacentri?

 

U naslovu se spominju datacentri i za to postoji razlog. Ovi 10g sfp primopredajni moduli su u osnovi-namijenjeni za udaljenosti centara podataka i ekonomičnost centra podataka. Potrebne su vam brzine od 10G, imate kratke staze (ispod 300m u osnovi uvijek), želite-zamjenjive komponente za održavanje i potrebna vam je dovoljna kompatibilnost unazad za rad s različitim generacijama opreme.

Mreže kampusa ih također koriste, naravno. Zgrade preduzeća. Neke specijalizirane industrijske primjene. Ali volumen je u podatkovnim centrima. Hiperskaleri kao što su AWS, Google, Microsoft - koriste milione ovih stvari. Svaki server povezan na vrh-o-rack switch-a, svaki uplink između slojeva agregacije, interkonektuje između različitih zona.

Preferiranje multimodnih vlakana u centrima podataka je djelimično troškovno (MMF je jeftiniji od SMF), a dijelom praktičan - na udaljenostima centara podataka ne treba vam prošireni domet singlemode, pa zašto to dodatno plaćati? Talasna dužina od 850 nm je zrela tehnologija, VCSEL laseri su pouzdani i jeftini za proizvodnju u velikim količinama. Sve to čini slatku tačku za ovu konkretnu aplikaciju.

 

Nasumični tehnički detalji koji su ponekad važni

 

Faktor oblika duplex LC konektora više nije jedina igra u gradu - vidite više MPO/MTP konektora za paralelnu optiku u 40G/100G aplikacijama - ali za 10G, LC je i dalje dominantan. Faktor male forme, relativno robustan, i decenijama iskustva u instalaciji na terenu.

Ovi standardi usklađenosti koji su ranije spomenuti nisu samo stavke za potvrdu. Kada imate posla sa okruženjima više-proizvođača (što je u suštini svako okruženje), usklađenost sa standardima je ono što sprječava da cijela stvar postane katastrofa. MSA (Multi-Ugovor o izvorima) posebno postoji kako bi se osiguralo da primopredajnici različitih proizvođača zaista rade zajedno.

Nadzor temperature je ugrađen u ove module preko digitalnog dijagnostičkog interfejsa (DDI), iako nije eksplicitno naveden u osnovnim specifikacijama. Možete postaviti upit modulu i dobiti-očitavanja temperature u stvarnom vremenu, nivoe snage za prijenos/prijem, napon napajanja, struju prednapona. Ovo je nevjerovatno korisno za prediktivno održavanje - ako modul počne da radi vruće ili optička snaga počne da opada, možete ga zamijeniti prije nego što stvarno pokvari.

 

Dio u kojem stvarnost upada

 

Ništa nije savršeno. Ovi moduli ne rade. Ponekad jednostavno prestanu da rade. Ponekad postanu čudni gdje će se povezati, ali dobijete nasumični gubitak paketa. Ponekad optička snaga padne ispod specifikacije i vaša veza postane kvarna, ali ne u potpunosti umre, što je zapravo još gore jer su povremeni problemi noćna mora za rješavanje.

Prašina ubija primopredajnike. Ozbiljno, držite te poklopce za prašinu kada moduli nisu instalirani. Zrnca prašine na krajnjoj strani vlakna može raspršiti dovoljno svjetla da ubije vaš budžet veze. Čišćenje konektora za vlakna je samostalna umjetnost i svako ima svoju preferiranu metodu (alkoholne maramice, specijalne kasete za čišćenje, ultrazvučni čistači, bilo šta).

Specifikacija udaljenosti od 300 metara se smanjuje ako koristite OM1 ili OM2 vlakno umjesto OM3/OM4. Ali hej, barem će to nekako funkcionirati, za razliku od pokušaja guranje singlemodnih valnih dužina niz višemodno vlakno koje u osnovi jednostavno uopće ne funkcionira dalje od nekoliko metara.

---

Dakle, da, 10G SFP primopredajnici za centre podataka. Nisu glamurozni, niko ne piše o njima, ali su apsolutno neophodna infrastruktura. Svaki video stream, svaki upit baze podataka, svaki API poziv u modernom centru podataka vjerovatno prolazi kroz barem nekoliko ovih malih modula. Oni samo sjede tamo, trepćući svojim statusnim LED diodama, pomiču bitove brzinom od 10 gigabita u sekundi, tiho radeći na internetu.

A kada ne uspeju? E, tada se svi odjednom sete da postoje.