SFP mi QSFP mi: gerçekten önemli farklar

Ürün kafesin kendisi, şartname ise hat sayısı

SFP, hantal GBIC’in yerini almak için doğdu ve mekanik gövdesi çok erken sabitlendi: yaklaşık 13,4 mm genişlik, 8,5 mm yükseklik, 56,5 mm derinlik, 20 pinli kart kenarı konnektörü ve tek 3,3 V besleme. SFP+ bu gövdeyi büyütmedi, elektriksel tavanı 10,3125 Gbps’e çıkardı — 10G modülün fiziksel olarak 1G kafesine girmesinin ve sonrasında ASIC’in karar vermesinin nedeni tam olarak budur. Temel belgeler INF-8074 (gövde), SFF-8431 (10G elektrik) ve SFF-8472 (tanılama haritası).

QSFP aynı tasarım dilini alıp dört hatta genişletir: yaklaşık 18,35 mm genişlik, 8,5 mm yükseklik, 72,4 mm derinlik, 38 pin; 40G nesli için SFF-8436, 100G nesli için SFF-8665 ile tanımlanır. Hız merdiveni hat sayısı çarpı hat hızıdır: ilk QSFP’de 4 × 1G, QSFP+ ile 4 × 10G, QSFP28 ile 4 × 25G, QSFP56 ile 4 × 50G PAM4. QSFP-DD ikinci bir kontak sırası ekleyip sekiz hatta çıkar; 400G, atasına hâlâ benzeyen bir kafese böyle sığar.

Beş milimetre ekstra genişlik, 1U panele kaç kafes girdiğini sayana kadar önemsiz görünür: dar tek hatlı kafeslerden 48 tane, geniş dört hatlılardan 32 ila 36 tane sığar. Port sayısını port başına bant genişliğiyle değişirsiniz ve bütün tartışma bu takastır.

SFP ve QSFP tek bakışta

Dördüncü hat ne satın alır, neye mal olur

QSFP’nin ticari gerekçesi ham bant genişliği değil, bölünebilirlik: 4 × 25G olarak yapılandırılmış bir 100G QSFP28 portu tek ASIC portundan dört sunucu besler; 4 × 10G’ye bölünmüş 40G QSFP+ portu eski sunucu havuzu için aynısını yapar. 32 portlu 100G leaf anahtarda 24 portu kırmak 96 sunucuya dönük 25G bağlantı ve uplink için hâlâ 100G çalışan sekiz port verir. Leaf-spine tasarımlarının dört hatlı kafeste birleşmesinin nedeni bu aritmetiktir.

• Kırılımlı DAC — anahtar tarafında bir QSFP gövdesi, sunucu tarafında dört SFP gövdesi, baştan sona bakır. En ucuz ve en az güç çeken seçenek, ama raf içinde birkaç metreyle sınırlı.
• Kırılımlı AOC — aynı bölünme fabrikada sonlandırılmış fiberde; bir raf sırası boyunca rahat, uzunluk yine sabit.
• Paralel optik ve fan-out — QSFP portunda SR4 veya PSM4 modülü, MPO’dan 4×LC’ye fan-out ile dört ayrı tek hatlı modüle. Yapısal kablolamada ayakta kalan tek seçenek, çünkü her bacak normal bir patch panel portunda bitiyor.

Tuzak optikte değil yazılımda. Fiziksel olarak kırılmış port, işletim sistemine söylenene kadar tek bir 100G arayüzü gibi davranmayı sürdürür; dört alt arayüz kendiliğinden görünmez ve komut ağ işletim sistemine göre değişir. İkinci tuzak FEC: 25G kırılımda sunucu tarafındaki modül ile QSFP alt portu Reed-Solomon çerçevelemede anlaşmak zorundadır; uyuşmazlık, var olan, ışık bildiren ve bir türlü trafik geçirmeyen alt arayüzler olarak görünür.

Kırılımın bir de hasar yarıçapı var. Kirlenmiş tek bir MPO ucu ya da fan-out’un eğilmiş tek bacağı, bir sunucu bağlantısı yerine dördünü birden düşürür. Erişim portlarında bu kabul edilebilir; tek bir konağa tam 100G vermesi gereken bir bağlantıda kırılım yanlış araçtır.

SFP+ nerede hâlâ kazanıyor

Dört hat otomatik olarak daha iyi değildir. Tek hatlı kafesin doğru cevap olduğu işlerin listesi uzun ve çoğu hyperscale çekirdeğinin dışında.

Mesafe. 10G SFP+ ZR modülü 1550 nm’de tek duplex çift üzerinden 80 km’ye ulaşır — BLS558-77BL tam olarak bunu yapar; aynı gövdede 40 km’lik ER ve 10 km’lik LR sürümleri de var. Benzer QSFP’ler çok daha erken biter: 100G ER4 yaklaşık 40 km’de durur ve port başına birkaç kat pahalıdır. İki uç arasında bir şehir varsa, tek hat ve tek fiber çifti ekonomik cevaptır.

Fiber kıtlığı. Çift yönlü 10G optikler bir dalga boyunda gönderip diğerinde alır, böylece tek bir lif tüm bağlantıyı taşır. BLB serimiz bu biçimde 20, 40 ve 60 km’yi kapsar. Zaten dolu bir kanalda lif sayısını yarıya indirmek, hat sayısını ikiye katlamaktan değerlidir.

Dalga boyu çoğullama. CWDM ve DWDM SFP+ sürümleri pasif optikle bir çift üzerine çok sayıda 10G kanalı koyar — BLC ve BLD aileleri 20, 40 ve 80 km çalışır. Benzer ucuzlukta dört hatlı eşdeğeri yoktur, çünkü çoğullama modülün dışında olur.

Bakır inişler. 1000BASE-T SFP, bir optik portun RJ45 hattını beslemesini sağlar; erişim anahtarları mevcut bakır kabloyu medya dönüştürücü olmadan böyle kabul eder.

25G’de yoğunluk. SFP28 dar kafesi zorlar: tek hatta 25,78 Gbps, 24 portluk değil 48 portluk 1U erişim anahtarı demektir. BLM11C, BLM333 ve BLM336 bu biçimde 100 m çok kipli fiberden 40 km tek kipliye kadar kapsar.

Yedek parça. Tek hat üzerine kurulu karma bir ağ, mesafe sınıfı başına tek yedek tutar. Dört hatlı bir ağ hız ve kodlama başına birer yedek tutar ve yedek bütçesi port sayısından hızlı büyür.

Portun açılıp açılmayacağını belirleyen kurallar

Şartname tabloları neyin çalışması gerektiğini anlatır. Altı kural neyin gerçekte çalıştığını anlatır.

1. Hız tavanı modülde değil, ana makinede. QSFP28 portu genellikle 40G QSFP+ modülü kabul eder ve 40G’de çalıştırır. Tersi olmaz: QSFP+ portu 100G modüle saat veremez. Aynı asimetri SFP’de de geçerli: çift hızlı SFP+ portları 1G’ye iner, ama yalnızca 1G bilen bir kafes 10G parçayı süremez.
2. Hız düşer, form faktörü düşmez. SFP modülü özel bir adaptör olmadan QSFP kafesine girmez ve adaptör yalnızca ağ işletim sisteminin desteklediği yerde işe yarar. Fiziksel oturma ile mantıksal destek iki ayrı onaydır.
3. Kimlik sayfası ürünün parçasıdır. Optiği aynı iki modül farklı EEPROM içeriği taşıyabilir ve satıcı kimliğini denetleyen platformlar yanlış olanı reddeder. EEPROM kodlama ve uyumluluk yazısının arkasındaki mekanizma budur.
4. Yönetim haritaları nesil değiştirdi. SFP, SFF-8472 konuşur; QSFP+ ve QSFP28, SFF-8636; QSFP-DD ve sonrası CMIS. CMIS bekleyen bir ana makine, eski haritalı tamamen sağlıklı bir modülü “desteklenmiyor” diye etiketler.
5. FEC ancak iki uç anlaşırsa pazarlık konusu. Hat başına 50G’nin üzerinde Reed-Solomon KP4 çerçeveleme isteğe bağlı değil zorunludur ve zincirdeki her kopukluk — modül, kablo, karşı uç — temiz bir bağlantı yerine tırmanan düzeltme sayacı olarak görünür.
6. Termal bütçe bir port sayısı kararıdır. DSP’li bir 400G modül, 1G SFP’nin on iki katını çekebilir. Bir hat kartındaki her kafesi doldurmak, her kafesi termal tasarımı içinde doldurmakla aynı şey değildir.

Doğru sırayla seçmek

Modülden değil uç noktadan başlayın. Cihaz gerçekte hangi hıza ve hangi mesafeye ihtiyaç duyuyor? Sonra hangi bütçenin sıkıştırdığını sorun: fiber teller ya da kazı maliyeti baskınsa tek hat ve WDM kazanır; raf birimi ve ASIC portu baskınsa dört hat ve kırılım kazanır. Parçayı ancak ondan sonra seçin — port profilini ve kodlamayı sipariş öncesinde doğrulayın, modüller geldikten sonra değil.

Bu sıra, iki form faktörünün neden rekabet etmek yerine birlikte var olduğunu açıklar. Erişim katmanındaki 10G SFP+ LR ile aynı anahtardaki 100G QSFP28 uplink bir uzlaşma değil; aynı kararın her seferinde tek bir kısıtla iki kez verilmesidir. SFP+, QSFP+ ve QSFP28 sayfalarımız iki tarafın mesafe sınıflarını ve parça numaralarını listeler; 25G’den 100G’ye leaf-spine notu port aritmetiğini daha ayrıntılı işler.

Sık sorulan sorular

SFP+ modülü QSFP portunda kullanılabilir mi?

Doğrudan değil. Gövdeler ve pin dizilimleri tamamen farklı olduğundan SFP özel bir adaptöre girmek zorunda ve adaptörün kurulu ağ işletim sistemi tarafından desteklenmesi gerekir. O zaman bile port 10G’de çalışır, dolayısıyla genelde daha ucuz alternatifler vardır.

QSFP her zaman SFP+’tan hızlı mıdır?

Hayır. QSFP dört hatlı bir gövdedir ve en eski sürümü 4 × 1G taşıyordu; yani tek bir 10G SFP+’tan yavaş. Toplam hız hat sayısı çarpı hat hızıdır: 40G QSFP+ dört hattı 10G’de, 100G QSFP28 dört hattı 25G’de çalıştırır.

40G QSFP+ modülü 100G QSFP28 portuna girer mi?

Çoğu durumda evet ve port 40G’ye iner. Yine de platformun transceiver matrisiyle doğrulamakta fayda var; bazı işletim sistemi sürümleri belirli hat kartlarında karışık hız çalışmasını kısıtlar.

Kırılım özel kablo gerektirir mi, yoksa her QSFP–SFP yolu iş görür mü?

Bunun için üretilmiş bir düzenek gerekir: kırılımlı DAC, kırılımlı AOC ya da MPO fan-out’lu paralel modül. Sıradan bir duplex patch kord dört hattı taşıyamaz, yalnızca iki lifi vardır.

Neden dört adet 25G alt arayüz görünüyor ama down kalıyor?

İki yaygın neden: port yazılımda hiç kırılım moduna alınmamış, dolayısıyla alt arayüzler geçerli bir hat haritası olmadan var; ya da sunucu tarafındaki modül ile QSFP alt portu FEC çerçevelemede anlaşmıyor. Önce arayüz yapılandırmasına, sonra iki uçtaki FEC ayarlarına bakın.

SFP ve QSFP aynı tanılamayı mı veriyor?

Aynı beş büyüklüğü ölçerler — gövde sıcaklığı, besleme gerilimi, lazer ön gerilimi, gönderilen ve alınan güç — ama farklı bellek haritaları üzerinden. Bu yüzden SFP sayfa düzenine göre yazılmış bir tanılama betiği, harita doğru işlenene kadar QSFP’de anlamsız değerler döndürür.