Bộ thu phát 10G SFP được sản xuất cho trung tâm dữ liệu

 

Nếu bạn đã từng làm việc trong một trung tâm dữ liệu hoặc thậm chí chỉ duyệt danh mục thiết bị mạng lúc 2 giờ sáng (tất cả chúng ta đều đã từng ở đó), bạn biết rằng10g sfp thu phátmô-đun ở khắp mọi nơi. Và ý tôi là ở khắp mọi nơi. Chúng giống như cáp USB của thế giới mạng doanh nghiệp, ngoại trừ việc đắt hơn nhiều và bạn thực sự cần biết mình đang mua gì.

 

 

Biến thể SR Không ai nói đủ

 

Đây là vấn đề về các mô-đun SR 10GBase-- họ đang sử dụng bộ phát VCSEL 850nm. VCSEL là viết tắt của Laser phát ra bề mặt khoang-Khoang-dọc, nghe có vẻ giống như trong Star Trek nhưng thực chất đây chỉ là một cách thực sự hiệu quả để bắn ánh sáng qua sợi đa mode. Bước sóng 850nm nằm ở vị trí lý tưởng nơi sợi đa mode không phá hủy hoàn toàn tín hiệu của bạn trong khoảng cách ngắn.

Các bộ thu phát này có thể đẩy xa tới 300 mét trên 50/125 um MMF (sợi đa mode, dành cho những người chưa hiểu rõ các từ viết tắt). Bây giờ, 300 mét có vẻ không nhiều nếu bạn đang nghĩ đến viễn thông đường dài, nhưng trong một trung tâm dữ liệu thì sao? Về cơ bản đó là mãi mãi. Hầu hết các giá đỡ trung tâm dữ liệu thậm chí không cách nhau 50 mét. Bạn có thể có thể kết nối hai đầu đối diện của một sân bóng đá mà vẫn còn chỗ trống.

Tốc độ dữ liệu hoạt động đạt 10,3Gbps, mặc dù thông lượng thực tế bạn sẽ thấy phụ thuộc vào... à, mọi thứ. Chất lượng sợi quang của bạn, số lần cáp bị uốn quanh các góc chật bởi những người lắp đặt không quan tâm, liệu có ai đó đã lắp đặt đầu nối LC đúng cách hay không (spoiler: có lẽ họ đã không làm như vậy trong lần đầu tiên).

 

Có thể cắm nóng vì không ai có thời gian

 

 

Một tính năng không nhận được đủ tín dụng - có thể cắm nóng. Bạn có thể kéo những thứ này ra và hoán đổi chúng trong khi hệ thống đang chạy. Điều này là rất lớn. Tôi đã thấy các kỹ sư mạng thực sự yêu thích các mô-đun này vì họ không phải lên lịch ngừng hoạt động vào lúc 3 giờ sáng Chủ nhật để thay thế bộ thu phát bị lỗi.

Giao diện đầu nối LC song công là thứ khá chuẩn. Hai sợi, một sợi truyền và một sợi nhận. Vật lý cơ bản, thực sự là - ánh sáng đi một chiều, ánh sáng quay lại theo hướng khác. Nhưng việc thực hiện quan trọng hơn bạn nghĩ. Chất lượng của giao diện trình kết nối đó có thể tạo nên hoặc phá vỡ toàn bộ ngân sách liên kết của bạn.

 

Phạm vi nhiệt độ thực sự có vấn đề

 

Nhiệt độ trường hợp vận hành từ 0 độ đến 70 độ là phạm vi tiêu chuẩn, và thành thật mà nói thì sao? Thông thường thế là đủ. Trừ khi bạn đang lắp đặt thiết bị mạng trong tủ đông-không cửa ngăn hoặc phòng máy chủ nơi AC bị hỏng (điều này, thành thật mà nói, xảy ra thường xuyên hơn mức mà các nhà quản lý cơ sở muốn thừa nhận). Nguồn điện 3,3V duy nhất giúp mọi việc trở nên đơn giản - không có yêu cầu điện áp kỳ lạ sẽ khiến ngân sách điện năng của bạn giống như một thảm họa.

 

Đây là nơi thú vị - Điều thú vị về giao thức-

 

Đây là điều mà hầu hết các tờ thông số kỹ thuật đều chú ý nhưng nó thực sự khá tuyệt. Các mô-đun thu phát sfp 10g này không chỉ thực hiện 10GBASE-SR ở tốc độ 10,31Gbps. Họ sẽ thực hiện 10GBASE-SW ở tốc độ 9,95Gbps, về cơ bản là tương tự nhưng đối với mạng SONET/SDH. Sau đó, bạn đã có tất cả các tốc độ Kênh Sợi quang được xếp chồng lên nhau trong đó.

8x FC ở tốc độ 8,5Gbps. 4x FC ở tốc độ 4,25Gbps. 2x FC ở tốc độ 2,125Gbps. Thậm chí 1x FC ở tốc độ 1.0625Gbps. Và hơi ngẫu nhiên, 1000Base{11}}SR Ethernet cũng được đưa vào danh sách kết hợp. Giống như bộ thu phát đang nói "vâng, tôi cũng có thể làm điều đó, tại sao không?"

Thứ tương thích ngược này có giá trị hơn mọi người nhận ra. Bạn có một số mảng lưu trữ cũ vẫn sử dụng Kênh sợi quang 4G? Thật tuyệt, bộ thu phát tương tự hoạt động. Cần cung cấp liên kết Ethernet 10G? Cùng một mô-đun. Nó không hoàn toàn phổ biến nhưng nó đủ gần để bạn có thể chuẩn hóa kho dự trữ phụ tùng của mình mà không cần duy trì 17 SKU khác nhau.

 

 

Nội dung tuân thủ nhàm chán nhưng quan trọng

 

MSA SFP+ Tuân thủ thông số kỹ thuật SFF-8431. Tuân thủ IEEE 802.3ae 10GBASE-SR/SW. Tất cả các tiêu chuẩn FC từ 1G đến 10G. Đây không phải là một bài đọc thú vị, nhưng nó có nghĩa là mô-đun sẽ thực sự hoạt động với thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau, điều này... không phải lúc nào cũng có sẵn trong mạng. Tôi đã thấy các mô-đun đáp ứng các thông số kỹ thuật về mặt kỹ thuật nhưng vẫn từ chối liên kết với một số thiết bị chuyển mạch nhất định do có một số vấn đề kỳ lạ trong quá trình triển khai.

Bảo hành ba{0} năm của nhà sản xuất là khá tốt. Không tuyệt vời, nhưng đàng hoàng. Hầu hết những thứ này đều hỏng trong tháng đầu tiên hoặc về cơ bản tồn tại mãi mãi, vì vậy thời gian bảo hành gần như mang tính hàn lâm.

 

Những điều họ không nói với bạn trong phần mô tả sản phẩm

 

Giới hạn khoảng cách là có thật và chúng không chỉ là lý thuyết. Thông số kỹ thuật 300-mét đó giả định có sợi OM3 hoặc OM4, lắp đặt đúng cách, đầu nối sạch sẽ và các điều kiện về cơ bản là lý tưởng. Triển khai trong thế giới thực? Bạn có thể muốn nhắm mục tiêu tối đa 250 mét nếu muốn ngủ ngon vào ban đêm. Chất xơ không dễ tha thứ như đồng khi nói đến việc lắp đặt "ơ, đủ gần".

Bước sóng 850nm cũng có nghĩa là bạn bị giới hạn ở sợi đa mode. Không có chế độ đơn nào có bộ thu phát SR - đó là một biến thể khác (mô-đun LR hoặc ER sử dụng 1310nm hoặc 1550nm). Đa chế độ rẻ hơn và bản thân sợi quang dễ gia công hơn, nhưng nó có giới hạn khoảng cách. Vật lý không đàm phán.

Mức tiêu thụ điện năng không được liệt kê trong bảng thông số kỹ thuật đó nhưng thường vào khoảng 1 watt, có thể ít hơn một chút. Nghe có vẻ không nhiều cho đến khi bạn nhân nó với 48 hoặc 96 cổng trong một công tắc và đột nhiên bạn tản nhiệt thực sự. Đây là lý do tại sao các công tắc trung tâm dữ liệu phát ra âm thanh giống như động cơ phản lực - chúng không chỉ làm mát ASIC.

 

Thực sự cài đặt những thứ này

 

Giao diện logic TTL chỉ có nghĩa là mô-đun giao tiếp với hệ thống máy chủ bằng cách sử dụng các mức logic tiêu chuẩn. Không có gì đặc biệt ở đó, nhưng nó đáng được đề cập vì một số tiêu chuẩn thu phát cũ hơn sử dụng tín hiệu khác nhau có thể gây đau đầu về khả năng tương thích.

Đẩy nó vào lồng SFP+ cho đến khi nó kêu tách. Kết nối sợi quang của bạn với các đầu nối LC. Màu xanh thường được truyền tải, nhưng thành thật mà nói, hãy kiểm tra tài liệu vì các nhà cung cấp khác nhau làm những việc khác nhau và tôi đã thấy mọi người lãng phí hàng giờ để khắc phục sự cố vì họ đã đổi TX và RX. Mô-đun sẽ tự động khởi chạy và nếu bạn may mắn, đèn liên kết của bạn sẽ bật sáng và bạn đã có 10 gig thông lượng sẵn sàng hoạt động.

Nếu nó không hoạt động ngay lập tức (điều này xảy ra), bạn sẽ bắt đầu quá trình khắc phục sự cố thú vị. Chất xơ có sạch không? Bạn đã tháo nắp bụi chưa? Mô-đun có thực sự được đặt đúng vị trí không? Cổng trên Switch có được cấu hình đúng không? Có phải ai đó đã cấu hình sai cài đặt tốc độ/song công không? Cáp vá sợi quang có thực sự là OM3/OM4 chứ không phải OM1 cổ mà ai đó đã dán nhãn sai?

 

Kinh tế học Không ai thảo luận

 

Đây là một điều thú vị - những mô-đun này từng có giá khoảng 500 đô la-800 đô la mỗi mô-đun cách đây một thập kỷ. Giờ đây, bạn có thể tìm thấy chúng với giá 30-50 USD từ các nhà cung cấp bên thứ ba, có thể là 150-200 USD từ OEM. Giá cả ở khắp mọi nơi và thành thật mà nói, phần lớn trong số đó là thương hiệu. Bộ thu phát thực tế bên trong có thể được sản xuất bởi một trong năm nhà sản xuất thực tế trên thế giới, sau đó các công ty khác nhau dán nhãn của họ lên nó và tính phí bất cứ thứ gì họ nghĩ rằng họ có thể thoát khỏi.

Các trung tâm dữ liệu mua những thứ này với số lượng lớn. Giống như số lượng pallet. Khi bạn đang xây dựng một nhóm mới với 2000 cổng kết nối 10G, chi phí thu phát sẽ tăng lên nhanh chóng ngay cả ở mức 50 USD một lần. Đó là 100 nghìn đô la chỉ tính riêng cho bộ thu phát trước khi bạn nghĩ đến công tắc, dây cáp hoặc nhân công lắp đặt.

 

Tại sao cụ thể là trung tâm dữ liệu?

 

Tiêu đề đề cập đến trung tâm dữ liệu và có lý do cho điều đó. Các mô-đun thu phát sfp 10g này về cơ bản được xây dựng nhằm mục đích-cho khoảng cách trung tâm dữ liệu và tính kinh tế của trung tâm dữ liệu. Bạn cần tốc độ 10G, thời gian chạy ngắn (về cơ bản là luôn dưới 300m), bạn muốn các bộ phận-có thể thay thế nóng để bảo trì và bạn cần có đủ khả năng tương thích ngược để hoạt động với các thế hệ thiết bị khác nhau.

Mạng lưới trường học chắc chắn cũng sử dụng chúng. Tòa nhà doanh nghiệp. Một số ứng dụng công nghiệp chuyên biệt. Nhưng khối lượng nằm ở trung tâm dữ liệu. Những công ty siêu quy mô như AWS, Google, Microsoft - họ đang sử dụng hàng triệu thứ như vậy. Mọi máy chủ được kết nối với các bộ chuyển mạch-của-giá đỡ trên cùng, mọi đường liên kết lên giữa các lớp tổng hợp, các kết nối liên thông giữa các vùng khác nhau.

Ưu tiên cáp quang đa chế độ trong trung tâm dữ liệu một phần là chi phí (MMF rẻ hơn SMF) và một phần là thực tế - ở khoảng cách trung tâm dữ liệu mà bạn không cần phạm vi tiếp cận mở rộng của chế độ đơn, vậy tại sao phải trả thêm tiền cho nó? Bước sóng 850nm là công nghệ hoàn thiện, laser VCSEL đáng tin cậy và rẻ tiền để sản xuất trên quy mô lớn. Tất cả đều tạo nên điểm thú vị cho ứng dụng cụ thể này.

 

Chi tiết kỹ thuật ngẫu nhiên đôi khi quan trọng

 

Hệ số dạng đầu nối LC song công không còn là trò chơi duy nhất nữa - bạn đang thấy nhiều đầu nối MPO/MTP hơn cho quang học song song trong các ứng dụng 40G/100G - nhưng đối với 10G, LC vẫn chiếm ưu thế. Kiểu dáng nhỏ, tương đối chắc chắn và có hàng chục năm kinh nghiệm lắp đặt trong lĩnh vực này.

Những tiêu chuẩn tuân thủ được đề cập trước đó không chỉ là các mục trong hộp kiểm. Khi bạn làm việc với môi trường có nhiều-nhà cung cấp (về cơ bản là mọi môi trường), việc tuân thủ tiêu chuẩn là điều ngăn cản mọi việc trở thành thảm họa. MSA (Thỏa thuận đa nguồn) đặc biệt tồn tại để đảm bảo các bộ thu phát từ các nhà sản xuất khác nhau thực sự hoạt động cùng nhau.

Giám sát nhiệt độ được tích hợp vào các mô-đun này thông qua giao diện chẩn đoán kỹ thuật số (DDI), mặc dù nó không được nêu rõ ràng trong các thông số kỹ thuật cơ bản. Bạn có thể truy vấn mô-đun và nhận-các chỉ số nhiệt độ theo thời gian thực, mức năng lượng truyền/nhận, điện áp nguồn, dòng điện thiên vị. Điều này cực kỳ hữu ích cho việc bảo trì dự đoán - nếu mô-đun bắt đầu nóng hoặc nguồn quang bắt đầu bị lệch, bạn có thể thay thế mô-đun đó trước khi nó thực sự bị hỏng.

 

Phần nơi thực tế xâm nhập

 

Không có gì hoàn hảo. Các mô-đun này thất bại. Đôi khi họ chỉ ngừng làm việc. Đôi khi chúng trở nên kỳ lạ khi liên kết với nhau nhưng bạn bị mất gói ngẫu nhiên. Đôi khi công suất quang giảm xuống dưới mức thông số kỹ thuật và liên kết của bạn trở nên không ổn định nhưng không chết hoàn toàn, điều này thực sự còn tệ hơn vì các sự cố gián đoạn là cơn ác mộng cần khắc phục.

Bụi giết chết máy thu phát. Nghiêm túc mà nói, hãy đậy nắp chống bụi đó khi chưa lắp đặt mô-đun. Một hạt bụi trên mặt đầu sợi quang có thể phân tán đủ ánh sáng để tiêu diệt ngân sách liên kết của bạn. Làm sạch các đầu nối sợi là một hình thức nghệ thuật riêng và mọi người đều có phương pháp ưa thích của mình (khăn lau cồn, băng làm sạch đặc biệt, chất tẩy rửa siêu âm, bất cứ thứ gì).

Thông số khoảng cách 300 mét sẽ giảm nếu bạn đang sử dụng sợi OM1 hoặc OM2 thay vì OM3/OM4. Nhưng này, ít nhất thì nó cũng sẽ có tác dụng, không giống như việc cố gắng đẩy các bước sóng singlemode xuống sợi quang đa mode mà về cơ bản không hoạt động chút nào ngoài khoảng cách có thể là vài mét.

---

Đúng vậy, bộ thu phát SFP 10G dành cho trung tâm dữ liệu. Chúng không hào nhoáng, không ai viết ra những suy nghĩ về chúng, nhưng chúng thực sự là cơ sở hạ tầng thiết yếu. Mọi luồng video, mọi truy vấn cơ sở dữ liệu, mọi lệnh gọi API trong trung tâm dữ liệu hiện đại đều có thể chuyển qua ít nhất một vài mô-đun nhỏ này. Họ chỉ ngồi đó, nhấp nháy đèn LED trạng thái, di chuyển các bit với tốc độ 10 gigabit/giây, lặng lẽ khiến Internet hoạt động.

Và khi nào họ thất bại? Chà, đó là lúc mọi người chợt nhớ ra rằng họ tồn tại.