SFP กับ QSFP: ความต่างที่ตัดสินใจจริง

กรงคือตัวสินค้า จำนวนเลนคือสเปก

SFP เกิดมาเพื่อแทน GBIC ที่ตัวใหญ่ และเปลือกเชิงกลถูกตรึงไว้ตั้งแต่เนิ่น ๆ กว้างราว 13.4 มม. สูง 8.5 มม. ลึก 56.5 มม. คอนเนกเตอร์ขอบการ์ด 20 ขา และไฟเลี้ยง 3.3 V หนึ่งราง SFP+ ไม่ได้ขยายเปลือกนี้ แต่ยกเพดานทางไฟฟ้าขึ้นเป็น 10.3125 Gbps นั่นคือเหตุผลที่โมดูล 10G เสียบเข้าพอร์ต 1G ได้จริง และหลังจากนั้น ASIC เป็นตัวตัดสิน เอกสารฐานคือ INF-8074 สำหรับเปลือก SFF-8431 สำหรับไฟฟ้า 10G และ SFF-8472 สำหรับแผนที่วินิจฉัย

QSFP ใช้ภาษาการออกแบบเดียวกันแล้วขยายเป็นสี่เลน กว้างราว 18.35 มม. สูง 8.5 มม. ลึก 72.4 มม. 38 ขา นิยามผ่าน SFF-8436 สำหรับยุค 40G และ SFF-8665 สำหรับ 100G บันไดความเร็วคือจำนวนเลนคูณความเร็วเลน QSFP รุ่นแรก 4×1G, QSFP+ 4×10G, QSFP28 4×25G, QSFP56 4×50G PAM4 ส่วน QSFP-DD เพิ่มหน้าสัมผัสอีกแถวและเพิ่มเป็นแปดเลน ทำให้ 400G อยู่ในกรงที่ยังดูคล้ายบรรพบุรุษ

ความกว้างที่เพิ่มขึ้นห้ามมิลลิเมตรฟังดูไม่สำคัญ จนกว่าจะนับกรงบนหน้าแผง 1U กรงเลนเดี่ยวแคบใส่ได้ 48 กรง กรงสี่เลนกว้างใส่ได้ 32 ถึง 36 คุณแลกจำนวนพอร์ตกับแบนด์วิดท์ต่อพอร์ต และการแลกเปลี่ยนนี้คือทั้งหมดของการถกเถียง

SFP กับ QSFP ในตารางเดียว

เลนที่สี่ซื้ออะไร และเรียกเก็บอะไร

เหตุผลเชิงพาณิชย์ของ QSFP ไม่ใช่แบนด์วิดท์ดิบ แต่คือความสามารถในการแบ่ง พอร์ต 100G QSFP28 ที่ตั้งเป็น 4×25G ให้บริการเซิร์ฟเวอร์สี่เครื่องจากพอร์ต ASIC เดียว พอร์ต 40G QSFP+ ที่ผ่าเป็น 4×10G ให้ผลเดียวกันกับกลุ่มเซิร์ฟเวอร์รุ่นเก่า บนลีฟสวิตช์ 32 พอร์ต 100G การแยก 24 พอร์ตให้ลิงก์ 25G ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ 96 เส้น บวกแปดพอร์ตที่ยังวิ่ง 100G สำหรับอัพลิงก์ คณิตศาสตร์นี้ทำให้ลีฟ-สไปน์ลงเอยที่กรงสี่เลน

• DAC แบบแยกพอร์ต — หัว QSFP หนึ่งหัวฝั่งสวิตช์ หัว SFP สี่หัวฝั่งเซิร์ฟเวอร์ ทองแดงตลอดเส้น ถูกที่สุดและกินไฟน้อยที่สุด แต่จำกัดเพียงไม่กี่เมตรในแร็ค
• AOC แบบแยกพอร์ต — การแบ่งแบบเดียวกันในเส้นใยที่ประกอบสำเร็จจากโรงงาน ใช้ข้ามแถวแร็คได้สบาย แต่ความยาวยังคงตายตัว
• ออปติกแบบขนานพร้อมสายแยก — โมดูล SR4 หรือ PSM4 ในพอร์ต QSFP แล้วแยก MPO ไปเป็น 4×LC ยังโมดูลเลนเดี่ยวสี่ตัว เป็นทางเลือกเดียวที่อยู่รอดกับระบบเดินสายแบบมีโครงสร้าง เพราะแต่ละขาลงเอยที่พอร์ตแพตช์แพเนลปกติ

กับดักอยู่ที่ซอฟต์แวร์ ไม่ใช่เลนส์ พอร์ตที่แยกทางกายแล้วยังทำตัวเป็นอินเทอร์เฟซ 100G หนึ่งตัวจนกว่าจะสั่งระบบปฏิบัติการ อินเทอร์เฟซย่อยทั้งสี่ไม่โผล่มาเอง และคำสั่งที่ใช้ก็ต่างกันตามระบบปฏิบัติการเครือข่าย กับดักที่สองคือ FEC ในการแยก 25G โมดูลฝั่งเซิร์ฟเวอร์กับพอร์ตย่อย QSFP ต้องตรงกันเรื่องการจัดเฟรม Reed-Solomon หากไม่ตรงจะได้อาการคลาสสิก คืออินเทอร์เฟซย่อยมีอยู่ มีแสง แต่ไม่เคยผ่านทราฟฟิก

การแยกพอร์ตยังมีรัศมีทำลาย หน้า MPO ที่เปื้อนหนึ่งหน้า หรือขาสายแยกที่หักหนึ่งขา ทำให้ลิงก์เซิร์ฟเวอร์ขาดพร้อมกันสี่เส้นแทนที่จะเป็นหนึ่ง บนพอร์ตแอ็กเซสรับได้ แต่บนลิงก์ที่ต้องส่ง 100G เต็ม ๆ ให้โฮสต์เดียว การแยกพอร์ตคือเครื่องมือที่ผิด

จุดที่ SFP+ ยังชนะ

สี่เลนไม่ได้ดีกว่าโดยอัตโนมัติ งานที่คำตอบถูกคือกรงเลนเดี่ยวมีอยู่มาก และส่วนใหญ่อยู่นอกแกนไฮเปอร์สเกล

ระยะทาง. โมดูล 10G SFP+ ZR ไปได้ 80 กม. บนคู่ดูเพล็กซ์เดียวที่ 1550 nm ซึ่งคือสิ่งที่ BLS558-77BL ของเราทำ และมีรุ่น ER 40 กม. กับ LR 10 กม. ในเปลือกเดียวกัน QSFP ที่เทียบกันได้หยุดเร็วกว่ามาก 100G ER4 ไปได้ราว 40 กม. และแพงกว่าหลายเท่าต่อพอร์ต เมื่อปลายสองข้างห่างกันระดับเมือง หนึ่งเลนกับเส้นใยหนึ่งคู่คือคำตอบที่คุ้ม

เส้นใยขาดแคลน. ออปติก 10G แบบสองทิศทางส่งด้วยความยาวคลื่นหนึ่งและรับอีกความยาวหนึ่ง เส้นใยเดี่ยวจึงรับทั้งลิงก์ ซีรีส์ BLB ของเราครอบ 20 กม. 40 กม. และ 60 กม. ในรูปแบบนั้น ในท่อที่เต็มแล้ว การลดจำนวนเส้นใยลงครึ่งหนึ่งคุ้มกว่าการเพิ่มเลนเป็นสองเท่า

การมัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่น. SFP+ รุ่น CWDM และ DWDM วางช่อง 10G หลายช่องบนคู่เดียวผ่านออปติกพาสซีฟ ตระกูล BLC และ BLD วิ่ง 20, 40 และ 80 กม. ไม่มีรุ่นสี่เลนที่ถูกราคาเท่ากัน เพราะการมัลติเพล็กซ์เกิดนอกโมดูล

จุดลงทองแดง. SFP 1000BASE-T ทำให้พอร์ตไฟเบอร์รับช่วง RJ45 ได้ นี่คือวิธีที่สวิตช์แอ็กเซสกลืนสายทองแดงเดิมโดยไม่ต้องใช้มีเดียคอนเวอร์เตอร์

ความหนาแน่นที่ 25G. SFP28 ย้ำจุดแข็งของกรงแคบ 25.78 Gbps บนเลนเดียวหมายถึงสวิตช์แอ็กเซส 1U 48 พอร์ต ไม่ใช่ 24 พอร์ต BLM11C, BLM333 และ BLM336 ของเราครอบตั้งแต่ 100 ม. มัลติโหมดถึง 40 กม. ซิงเกิลโหมดในรูปแบบนั้น

อะไหล่สำรอง. เครือข่ายที่ใช้เลนเดี่ยวเป็นหลักเก็บอะไหล่หนึ่งชุดต่อชั้นระยะทาง เครือข่ายสี่เลนต้องเก็บทั้งต่อความเร็วและต่อการเข้ารหัส และงบอะไหล่โตเร็วกว่าจำนวนพอร์ต

กฎที่ตัดสินว่าพอร์ตจะขึ้นหรือไม่

ตารางสเปกบอกสิ่งที่ควรจะทำงาน หกกฎบอกสิ่งที่ทำงานจริง

1. เพดานความเร็วอยู่ที่โฮสต์ ไม่ใช่ที่โมดูล. พอร์ต QSFP28 ปกติรับโมดูล 40G QSFP+ และวิ่งที่ 40G กลับกันใช้ไม่ได้ พอร์ต QSFP+ ให้คล็อกโมดูล 100G ไม่ได้ ความไม่สมมาตรเดียวกันใช้กับ SFP พอร์ต SFP+ แบบสองความเร็วลดลงไป 1G ได้ แต่กรงที่มีแต่ 1G ขับโมดูล 10G ไม่ได้
2. ความเร็วลดได้ รูปทรงไม่ลด. โมดูล SFP เข้ากรง QSFP ไม่ได้หากไม่มีอะแดปเตอร์เฉพาะ และอะแดปเตอร์นั้นใช้ได้เฉพาะที่ระบบปฏิบัติการเครือข่ายรองรับ การเสียบได้ทางกายกับการรองรับทางตรรกะเป็นการอนุมัติสองขั้นแยกกัน
3. หน้าสมุดข้อมูลระบุตัวตนเป็นส่วนหนึ่งของสินค้า. โมดูลสองตัวที่ออปติกเหมือนกันอาจมีเนื้อหา EEPROM ต่างกัน และแพลตฟอร์มที่ตรวจสอบตัวตนผู้ขายจะปฏิเสธตัวที่ผิด นี่คือกลไกที่อยู่เบื้องหลังการเขียนรหัส EEPROM และความเข้ากันได้
4. แผนที่การจัดการเปลี่ยนรุ่นไปแล้ว. SFP พูด SFF-8472, QSFP+ และ QSFP28 พูด SFF-8636, QSFP-DD และใหม่กว่านั้นพูด CMIS โฮสต์ที่คาดหวัง CMIS จะติดป้ายโมดูลที่แข็งแรงสมบูรณ์ว่า "ไม่รองรับ" หากใช้แผนที่เก่า
5. FEC เจรจาได้ก็ต่อเมื่อปลายสองข้างตกลงกัน. เหนือ 50G ต่อเลน การจัดเฟรม Reed-Solomon KP4 เป็นเรื่องบังคับไม่ใช่ทางเลือก และรอยขาดที่ใดในห่วงโซ่ ไม่ว่าโมดูล สาย หรือโฮสต์ปลายทาง จะปรากฏเป็นการนับการแก้ไขที่ไต่ขึ้นแทนลิงก์ที่สะอาด
6. งบความร้อนคือการตัดสินใจเรื่องจำนวนพอร์ต. โมดูล 400G ที่มี DSP กินไฟได้ถึงสิบสองเท่าของ SFP 1G การเสียบเต็มทุกกรงบนไลน์การ์ดไม่เหมือนกับการเสียบเต็มภายในขอบเขตการออกแบบความร้อน

เลือกตามลำดับที่ถูกต้อง

เริ่มจากอุปกรณ์ปลายทาง ไม่ใช่จากโมดูล อุปกรณ์ต้องการความเร็วเท่าไรและระยะทางแค่ไหน จากนั้นถามว่างบใดกำลังบีบ หากเส้นใยหรือค่าขุดวางเป็นตัวกำหนด เลนเดี่ยวกับ WDM ชนะ หากจำนวนหน่วยแร็คและพอร์ต ASIC เป็นตัวกำหนด สี่เลนกับการแยกพอร์ตชนะ ค่อยเลือกพาร์ตนัมเบอร์หลังจากนั้น และยืนยันโปรไฟล์พอร์ตกับการเข้ารหัสก่อนออกใบสั่งซื้อ ไม่ใช่หลังโมดูลมาถึง

ลำดับนี้อธิบายว่าทำไมสองฟอร์มแฟกเตอร์อยู่ร่วมกันแทนที่จะแข่งขัน SFP+ LR 10G ที่ชั้นแอ็กเซสกับอัพลิงก์ QSFP28 100G บนสวิตช์เดียวกันไม่ใช่การประนีประนอม แต่เป็นการตัดสินใจเดียวกันที่ทำสองครั้ง ครั้งละหนึ่งข้อจำกัด หน้า SFP+ QSFP+ และ QSFP28 ของเราแสดงชั้นระยะทางและพาร์ตนัมเบอร์ของทั้งสองฝั่ง และบันทึกลีฟ-สไปน์ 25G ถึง 100G คำนวณพอร์ตละเอียดกว่า

คำถามที่พบบ่อย

ใช้โมดูล SFP+ ในพอร์ต QSFP ได้ไหม

ไม่ได้โดยตรง เปลือกและการจัดขาไม่เกี่ยวข้องกัน จึงต้องใส่อะแดปเตอร์เฉพาะ และอะแดปเตอร์ต้องได้รับการรองรับจากระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่ติดตั้งอยู่ แม้ทำได้พอร์ตก็ยังวิ่ง 10G จึงมักมีทางเลือกที่ถูกกว่า

QSFP เร็วกว่า SFP+ เสมอหรือไม่

ไม่ QSFP เป็นเปลือกสี่เลน และรุ่นแรกสุดบรรทุก 4×1G ซึ่งช้ากว่า SFP+ 10G ตัวเดียว ความเร็วรวมมาจากจำนวนเลนคูณความเร็วเลน QSFP+ 40G คือสี่เลนที่ 10G ส่วน QSFP28 100G คือสี่เลนที่ 25G

โมดูล 40G QSFP+ เสียบพอร์ต 100G QSFP28 ได้ไหม

ส่วนใหญ่ได้ และพอร์ตจะลดลงไป 40G ควรตรวจกับเมทริกซ์ทรานซีฟเวอร์ของแพลตฟอร์มด้วย เพราะระบบปฏิบัติการบางรุ่นจำกัดการทำงานความเร็วผสมบนไลน์การ์ดบางตัว

การแยกพอร์ตต้องใช้สายพิเศษหรือใช้เส้นทาง QSFP ไป SFP อะไรก็ได้

ต้องใช้ชุดที่สร้างมาเพื่อการนี้ คือ DAC แบบแยกพอร์ต AOC แบบแยกพอร์ต หรือโมดูลแบบขนานพร้อมสายแยก MPO สายแพตช์ดูเพล็กซ์ธรรมดามีเส้นใยเพียงสองเส้น จึงรับสี่เลนไม่ได้

ทำไมอินเทอร์เฟซย่อย 25G สี่ตัวโผล่มาแต่ยัง down

สาเหตุที่พบบ่อยมีสองอย่าง พอร์ตไม่เคยถูกสลับเป็นโหมดแยกในซอฟต์แวร์ อินเทอร์เฟซย่อยจึงมีอยู่โดยไม่มีแผนที่เลนที่ใช้ได้ หรือโมดูลฝั่งเซิร์ฟเวอร์กับพอร์ตย่อย QSFP ไม่ตรงกันเรื่องการจัดเฟรม FEC ตรวจการตั้งค่าอินเทอร์เฟซก่อน แล้วจึงตรวจ FEC ที่ปลายสองข้าง

SFP กับ QSFP รายงานการวินิจฉัยเหมือนกันไหม

วัดปริมาณเดียวกันห้าค่า คืออุณหภูมิเคส แรงดันไฟ กระแสไบแอสเลเซอร์ กำลังส่ง และกำลังรับ แต่ผ่านแผนที่หน่วยความจำที่ต่างกัน สคริปต์วินิจฉัยที่เขียนตามโครงหน้า SFP จึงคืนค่าที่ไม่มีความหมายบน QSFP จนกว่าจะจัดการแผนที่อย่างถูกต้อง