ตัวรับส่งสัญญาณใช้สำหรับการส่งข้อมูล

 

คุณรู้ว่าช่วงเวลานั้นเมื่อคุณจ้องมองที่แผงแพทช์ไฟเบอร์เวลา 02.00 น. และถือตัวรับส่งสัญญาณ และทันใดนั้นคุณก็ตระหนักได้ว่าคุณไม่แน่ใจ 100% ว่าสิ่งนี้จริง ๆ แล้วคืออะไรทำ?

ใช่. เราทุกคนเคยไปที่นั่น

มาแก้ไข - และข้ามเรื่องไร้สาระในตำราเรียนไปในขณะที่เรากำลังทำอยู่

 

 

แล้วก.คืออะไร.เครื่องรับส่งสัญญาณ, จริงหรือ?

 

นี่คือคำนิยาม เครื่องรับส่งสัญญาณคนส่วนใหญ่ให้คุณ: "อุปกรณ์ที่ส่งและรับสัญญาณ" เย็น. มีความแม่นยำทางเทคนิค นอกจากนี้ยังไร้ประโยชน์โดยสิ้นเชิงหากคุณพยายามคิดว่าคุณต้องการ SFP หรือ QSFP

หากคุณต้องการกำหนดตัวรับส่งสัญญาณในทางที่ช่วยได้จริงๆ ลองคิดดู: มันเป็นตัวแปลระหว่างสวิตช์ของคุณกับสายเคเบิล สวิตช์ของคุณพูดไฟฟ้าได้ สายไฟเบอร์ออปติกพูดได้เบา ตัวรับส่งสัญญาณจะแปลงค่าหนึ่งไปเป็นอีก - ทั้งสองทิศทางพร้อมกัน

นั่นก็คือความหมายของตัวรับส่งสัญญาณเป็นภาษาอังกฤษธรรมดา

เมื่อมีคนถาม”ตัวรับส่งสัญญาณคืออะไร," พวกเขามักจะพยายามทำความเข้าใจว่าทำไมพวกเขาถึงไม่สามารถเสียบสายไฟเบอร์เข้ากับพอร์ตสวิตช์โดยตรงได้ คำตอบคือ เพราะสวิตช์ไม่พูดไฟเบอร์ พวกเขาต้องการล่าม นั่นคืองาน

 

แจกแจงความหมายของ "ตัวรับส่งสัญญาณ" ที่แท้จริง

 

คำนี้เป็นเพียงเครื่องส่ง + เครื่องรับที่ทุบเข้าด้วยกันเครื่องรับส่งสัญญาณหมายถึงคุณได้รับทั้งสองฟังก์ชันในโมดูลเดียว - ส่งข้อมูลออกและดึงข้อมูลเข้า มันไม่ใช่วิทยาศาสตร์จรวด แต่แบบแผนการตั้งชื่อทำให้ฟังดูซับซ้อนกว่าที่เป็นอยู่

และถ้าเราพูดตรงๆความหมายของตัวรับส่งสัญญาณในระบบเครือข่ายสมัยใหม่ มีการพัฒนาไปไกลกว่าแนวคิดดั้งเดิม วันนี้คุณยังได้รับ:

การแปลงโปรโตคอล

ความสามารถด้านระยะทางที่รวมอยู่ในฮาร์ดแวร์

ผู้จำหน่าย-การเข้ารหัสเฉพาะ (ขออภัย)

การให้คะแนนความเร็วที่ครอบคลุมตั้งแต่ 1G ถึง 800G

หนึ่งโมดูล ทั้งหมดนี้บรรจุอยู่ในบางสิ่งที่มีขนาดประมาณนิ้วหัวแม่มือของคุณ

 

ส่วนที่ไม่มีใครบอกคุณเกี่ยวกับตัวรับส่งสัญญาณแสง

 

นี่คือจุดที่น่าสนใจ - และมีราคาแพง

หนึ่งตัวรับส่งสัญญาณแสงไม่ใช่แค่การแปลงสัญญาณเท่านั้น นอกจากนี้ยังจัดการความยาวคลื่น การมอดูเลต ระดับพลังงาน และการแก้ไขข้อผิดพลาดอีกด้วย ทั้งหมดแบบเรียลไทม์- ด้วยความเร็วที่คนส่วนใหญ่ไม่สามารถกำหนดแนวความคิดได้

ใช้ 100G QSFP28 สี่ช่องสัญญาณแยกกัน แต่ละช่องส่งความเร็ว 25 กิกะบิตต่อวินาที นั่นคือ 100 พันล้านบิตต่อวินาที โดยแปลงจากไฟฟ้าไปเป็นออปติคอล แล้วกลับมาอีกครั้งที่ปลายอีกด้าน ส่วนประกอบเลเซอร์เพียงอย่างเดียวกำลังทำงานที่ต้องใช้ชั้นวางอุปกรณ์ทั้งหมดเมื่อ 15 ปีที่แล้ว

แต่เมื่อมองดู.ตัวรับส่งสัญญาณแสงจากมุมมองการจัดซื้อ? ต้นทุนส่วนใหญ่ไม่ใช่เทคโนโลยี - แต่เป็นชื่อแบรนด์ที่ประทับบนฉลาก

ปีที่แล้วเรามีลูกค้า - เครือข่ายการดูแลสุขภาพขนาดกลาง- - ซึ่งซื้อเลนส์แบรนด์ Cisco- มาเป็นเวลากว่าทศวรรษ ไม่เคยตั้งคำถามกับมันเลย ในที่สุดเมื่อเราโน้มน้าวให้พวกเขาทดสอบโมดูลของบุคคลที่สาม-ในระหว่างการอัปเกรด 40G โดยทั่วไปแล้ว คำตอบของพวกเขาก็คือ: "เดี๋ยวก่อน ค่าใช้จ่ายเหล่านี้เท่าไร?"

พวกเขาประหยัดเงินได้ $87K ในโครงการเดียวนั้น ประสิทธิภาพเดียวกัน ความเข้ากันได้เหมือนกัน การรับประกันตลอดอายุการใช้งานแทนที่จะเป็น 90 วันมาตรฐานที่ OEM ส่วนใหญ่ให้คุณ

โมดูล? ฮาร์ดแวร์ที่เหมือนกัน สติ๊กเกอร์ที่แตกต่างกัน

 

 

เหตุใด "ตัวรับส่งสัญญาณ" จึงเกิดความสับสนอย่างรวดเร็ว

 

ส่วนหนึ่งของปัญหาก็คือ "ตัวรับส่งสัญญาณ" ครอบคลุมฟอร์มแฟคเตอร์และความเร็วที่แตกต่างกันประมาณ 47 แบบในขณะนี้ มีคนบอกว่าพวกเขาต้องการตัวรับส่งสัญญาณสำหรับการสร้างศูนย์ข้อมูล-ออก - โอเค แต่อันไหนล่ะ

SFP สำหรับ 1G?

SFP+ สำหรับ 10G?

QSFP28 สำหรับ 100G?

OSFP สำหรับ 800G?

มันเหมือนกับการบอกว่าคุณต้องการ "รถยนต์" เมื่อสิ่งที่คุณต้องการจริงๆ คือรุ่นที่เฉพาะเจาะจงมากพร้อมคุณสมบัติเฉพาะเจาะจงมากสำหรับกรณีการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงมาก คำทั่วไปไม่ได้ช่วยอะไรมาก

จากนั้น คุณก็จะเจอสถานการณ์ของไฟเบอร์แบบโหมด-กับแบบหลายโหมด- ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าปวดหัวแยกจากกัน เลือกประเภทตัวรับส่งสัญญาณที่ไม่ถูกต้องสำหรับโรงงานเคเบิลของคุณ และ... ไม่มีอะไรเกิดขึ้น ไม่มีไฟลิงค์ ไม่มีการเชื่อมต่อ แค่หงุดหงิด.

วิศวกรภาคสนามคนหนึ่งของเราเคยเฝ้าดูลูกค้ารายหนึ่งใช้เวลา 45 นาทีในการแก้ไขปัญหาการทำงานของไฟเบอร์ที่ "เสียหาย" การกำหนดค่าพอร์ต? ดี. ความต่อเนื่องของสายเคเบิล? ดี. ความเข้ากันได้ของตัวรับส่งสัญญาณ? ก็ดีเช่นกัน

ปรากฎว่าได้เสียบ SFP-10G-SR แบบหลาย-โหมดเข้ากับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว- ฟิสิกส์ไม่สนใจว่าคุณจะจ่ายค่าเลนส์ไปเท่าไร - มันก็ไม่ได้ผล

 

ของจริง-ในโลกที่ไม่ได้ใส่ไว้ในเอกสารข้อมูลจำเพาะ

 

การจัดอันดับอุณหภูมิมีความสำคัญมากกว่าที่ผู้คนคิด ติดเครื่องรับส่งสัญญาณมาตรฐานไว้ในตู้กลางแจ้งในช่วงฤดูร้อนของรัฐเท็กซัส แล้วดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น (สปอยเลอร์: ไม่มีอะไรดี)

เรามีลูกค้าที่ใช้งานแอปพลิเคชันอีเธอร์เน็ตระดับอุตสาหกรรมซึ่งได้เรียนรู้เรื่องนี้มาอย่างยากลำบาก โดยทั่วไปเลนส์มาตรฐานจะได้รับการจัดอันดับที่ 0 องศาถึง 70 องศา โมดูลเกรดอุตสาหกรรม-เหรอ? -40 องศาถึง 85 องศา ช่วงดังกล่าวมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นประมาณ 30 เหรียญสหรัฐต่อตัวรับส่งสัญญาณ แต่จะดีกว่าการเปลี่ยนโมดูลที่ล้มเหลวทุกๆ หกเดือน

การดึงพลังเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ลับๆล่อๆ 100G QSFP28 ดึงประมาณ 3.5W ฟังดูเหมือนไม่มากนักจนกว่าคุณจะมีพอร์ต 96 พอร์ตในแชสซีเดียว นั่นคือ 336 วัตต์สำหรับเลนส์ - เท่านั้น ก่อนที่คุณจะคำนึงถึงตัวสวิตช์ พัดลม หรือสิ่งอื่นใด การคำนวณพลังงานและความเย็นของคุณจำเป็นต้องคำนึงถึงเรื่องนี้ ไม่เช่นนั้นคุณจะสงสัยว่าเหตุใดเครื่องปรับอากาศของคุณจึงตามไม่ทัน

 

เมื่อตัวรับส่งสัญญาณผิดพลาด

 

การคำนวณระยะทางผิดอาจเป็นปัญหาอันดับ 1 ที่เราเห็น ลูกค้าซื้อออปติก SFP-10G-SR (ใช้งานได้ไกล 300 ม. บนไฟเบอร์แบบหลายโหมด) จากนั้นจึงพบว่าความยาวของสายเคเบิลจริงอยู่ที่ 450 เมตร บางครั้งก็ได้ผล บางครั้งก็ไม่ได้ บางครั้งก็ได้ผลที่สุดในเวลานั้น ซึ่งอาจจะแย่กว่านั้นก็ได้ เพราะตอนนี้คุณกำลังไล่ตามการสูญเสียแพ็กเก็ตที่ไม่ต่อเนื่อง

การแก้ไขไม่ได้สลับไปใช้เลนส์ระยะไกล-เสมอไปเช่นกัน บางทีคุณอาจมีไฟเบอร์ OM3 แต่คุณกำลังพยายามดัน 100G เกิน 150 เมตร OM3 ทำได้ดีที่สุดที่ 100m สำหรับ 100GBase-SR4 คุณต้องใช้ OM4 เพื่อเข้าถึง 150 ม. อย่างน่าเชื่อถือ

ลูกค้ารายหนึ่ง - บริษัทโลจิสติกส์ที่มีคลังสินค้าทั่วมิดเวสต์ - ประสบปัญหานี้อย่างแน่นอน เห็นข้อผิดพลาด CRC อยู่เสมอในการอัปลิงค์ 100G ตำหนิสวิตช์ ตำหนิผู้ขายสายเคเบิล ในที่สุดก็ทดสอบไฟเบอร์จริงด้วย OTDR และพบว่ามันคือ OM3 ไม่ใช่ OM4 เหมือนที่เอกสารระบุไว้

เปลี่ยนไปใช้สายเคเบิลพิกัด OM4 ข้อผิดพลาดก็หายไปทันที

 

ล็อคผู้ขาย-ในเกม

 

มาพูดถึงช้างในห้องเซิร์ฟเวอร์กันดีกว่า: การเขียนโค้ดของผู้ขาย

Cisco, Juniper, Arista, Dell - ล้วนฝังข้อมูลที่เป็นกรรมสิทธิ์ลงในตัวรับส่งสัญญาณผ่านชิป EEPROM มันบอกสวิตช์ว่า "ฉันเป็นส่วนหนึ่งของ Cisco อย่างเป็นทางการ เชื่อฉันเถอะ" หากการเข้ารหัสนั้นไม่ตรงกับที่สวิตช์คาดหวัง คุณจะได้รับข้อความแสดงข้อผิดพลาด บางครั้งก็เป็นเพียงคำเตือน บางครั้งพอร์ตก็ไม่สามารถเริ่มต้นได้

นี่ไม่เกี่ยวกับความเข้ากันได้ทางเทคนิค ฮาร์ดแวร์เหมือนกัน มันเกี่ยวกับการควบคุม

ผู้จำหน่ายบุคคลที่สาม- (เช่น เรา แน่นอน แต่ไม่ใช่แค่เรา) แก้ไขปัญหานี้ด้วยการเขียนโปรแกรม EEPROM ด้วยรหัสผู้จำหน่ายที่ถูกต้อง เรามีโมดูลที่เข้ารหัสไว้ล่วงหน้า-สำหรับ Cisco, Juniper, Arista, Dell, HPE, Extreme, Brocade... โดยพื้นฐานแล้วคือใครก็ตามที่มีความสำคัญ นอกจากนี้ เรายังทำการเข้ารหัสคู่-แบบกำหนดเองได้หากคุณต้องการเชื่อมต่อแพลตฟอร์ม OEM สองแพลตฟอร์มที่แตกต่างกัน

เมื่อเดือนที่แล้วมีลูกค้าที่เชื่อมต่อ Mellanox NIC กับสวิตช์ Cisco Nexus คำพูดต้นฉบับจาก VAR ของพวกเขา? 54,000 ดอลลาร์สำหรับตัวรับส่งสัญญาณ Cisco ที่ปลายด้านหนึ่ง อะแดปเตอร์ Mellanox ที่อีกด้านหนึ่ง พร้อมจัมเปอร์ไฟเบอร์สำหรับเชื่อมต่อ

โซลูชั่นของเรา? สายเคเบิล DAC แบบเข้ารหัสคู่-แบบกำหนดเอง การเข้ารหัสของ Cisco ที่ปลายด้านหนึ่ง Mellanox ที่อีกด้านหนึ่ง สายเส้นเดียว ทั้งสองฝ่าย สบายใจ ค่าใช้จ่ายทั้งหมด: 1,050 ดอลลาร์

จัดส่งในวันเดียวกัน ไม่มีปัญหาความเข้ากันได้ ประหยัดเงินไปได้ 52,950 ดอลลาร์

 

 

เมื่อคุณไม่ต้องการแม้แต่ตัวรับส่งสัญญาณ

 

นี่คือสิ่งที่พนักงานขายส่วนใหญ่จะไม่บอกคุณ: บางครั้งคุณไม่จำเป็นต้องมีตัวรับส่งสัญญาณแยกต่างหากเลย

Direct Attach Copper (DAC) และ Active Optical Cables (AOC) เป็นตัวรับส่งสัญญาณ-ชุดปลายสาย - ที่ติดตั้งไว้ที่ปลายสายเคเบิล โดยพื้นฐานแล้วคุณกำลังซื้อการเชื่อมต่อทั้งหมดเป็นชิ้นเดียว สำหรับการวิ่งระยะสั้น (โดยปกติต่ำกว่า 10 เมตร) จะมีราคาถูกและง่ายกว่าการซื้อเครื่องรับส่งสัญญาณสองตัวพร้อมจัมเปอร์ไฟเบอร์

สุดยอด-ของ-แร็คถึงเซิร์ฟเวอร์ใช่ไหม ดีเอซี.
สวิตช์ที่อยู่ติดกันอยู่ในแถวเดียวกัน? DAC หรือ AOC
ข้ามทางเดินร้อนที่คุณต้องการ EMI น้อยลงใช่ไหม เอโอซี.

เรามีลูกค้าระดับไฮเปอร์สเกลที่ทำการเชื่อมต่อรีเฟรชเซิร์ฟเวอร์จำนวนมาก - 2,000+ ระหว่างสวิตช์ ToR และโหนดประมวลผล หากพวกเขาเลือกใช้ตัวรับส่งสัญญาณ SFP28 แต่ละตัว พวกเขากำลังพิจารณาราคาด้านออปติกเพียงอย่างเดียวประมาณ 600,000 ดอลลาร์ (ตามราคาตามท้องถนน แม้แต่อัตรา OEM)

เปลี่ยนไปใช้สาย SFP28 DAC แทน ค่าใช้จ่ายทั้งหมด: 84,000 ดอลลาร์ ประหยัดเงินค่าสายเคเบิลได้มากกว่าครึ่งล้านดอลลาร์ ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพเป็นศูนย์เนื่องจากการเดินสายเคเบิลทั้งหมดต่ำกว่า 3 เมตรอยู่แล้ว

 

สิ่งที่มีความสำคัญจริงๆ

 

ลืมเรื่องการตลาดไปได้เลย เมื่อคุณกำหนดตัวรับส่งสัญญาณสำหรับการใช้งานจริง ต่อไปนี้คือสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้:

ประเภทสายเคเบิลโหมดเดี่ยว-หรือโหมดหลาย-? เกรดอะไร? (OM3, OM4, OM5, OS2?) สิ่งนี้กำหนดทุกสิ่งทุกอย่าง

ระยะทาง.วัดมัน. อย่าเดาเลย รวมการวิ่งหย่อนและแนวตั้ง เพิ่มบัฟเฟอร์ 20%

ความเร็ว.ชัดเจนแต่คุ้มค่าที่จะระบุ: ตัวรับส่งสัญญาณของคุณจำเป็นต้องตรงกับพอร์ตสวิตช์และโครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิลของคุณ ไม่สามารถดัน 100G ผ่านไฟเบอร์ OM2 ได้ ฟิสิกส์บอกว่าไม่มี

สิ่งแวดล้อม.ภูมิอากาศแบบควบคุมในร่ม? เลนส์มาตรฐานก็ดี ตู้กลางแจ้งในฟีนิกซ์? คุณต้องมีโมดูลเกรดอุตสาหกรรม-

ความเข้ากันได้แพลตฟอร์ม OEM ใด สิ่งนี้จะกำหนดข้อกำหนดในการเข้ารหัส

ความเป็นจริงด้านงบประมาณเลนส์ OEM มีราคา 3-10 เท่าของราคาโมดูลของบริษัทอื่นสำหรับฮาร์ดแวร์ที่เหมือนกันทุกประการ ทีมการเงินของคุณจะขอบคุณสำหรับการสอบถาม

 

สิ่งที่วิศวกรส่วนใหญ่ปรารถนาที่พวกเขาเคยรู้มาก่อน

 

ซื้ออะไหล่. อย่างจริงจัง. ตัวรับส่งสัญญาณล้มเหลว ไม่บ่อยแต่ก็ทำ มีสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ในมือ-รอการขนส่งข้ามคืนในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ

ทำความสะอาดเส้นใยของคุณ ทั้งหมด. เดี่ยว. เวลา. ขั้วต่อสกปรกทำให้เกิดปัญหามากกว่าตัวรับส่งสัญญาณที่ไม่ดี รับขอบเขต ใช้มัน.

ตรวจสอบเมทริกซ์ความเข้ากันได้ของเลนส์ของสวิตช์ของคุณ แต่อย่าถือว่ามันเป็นข่าวประเสริฐ บางครั้งเอกสารของผู้ขายยังล้าหลังสิ่งที่ใช้งานได้จริง เรามีโมดูลที่ทำงานอย่างสมบูรณ์แบบบนแพลตฟอร์มที่ไม่ได้รับการสนับสนุน "อย่างเป็นทางการ"

บันทึกสิ่งที่คุณปรับใช้ เมื่อคุณแก้ไขปัญหาในเวลาตี 3 ในอีกหกเดือนต่อมา คุณจะต้องการทราบว่านั่นคือออปติก LR หรือ LRM โดยไม่ต้องดึงออกจริงๆ

 

บรรทัดล่าง

 

ตัวรับส่งสัญญาณจะแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นออปติคอลและด้านหลัง นั่นคือคำตอบทางเทคนิค

คำตอบเชิงปฏิบัติ? เป็นองค์ประกอบที่ทำให้เครือข่ายของคุณทำงานได้อย่างไร้ที่ติหรือทำให้เกิดปัญหาลึกลับที่ทำให้เสียเวลาไปหลายวัน การได้รับสิ่งที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ การจ่ายเงินมากเกินไปเพื่อสิ่งที่ถูกต้องไม่ได้

สิ่งที่คุณได้รับการบอกเล่าเกี่ยวกับเลนส์ OEM ที่ "ต้องการ" ส่วนใหญ่คือการตลาด ไม่ใช่ด้านวิศวกรรม ฮาร์ดแวร์ก็เหมือนกัน ประสิทธิภาพการทำงานก็เหมือนกัน การรับประกันมักจะดีกว่าจากผู้ขายบุคคลที่สาม- เนื่องจากพวกเขาไม่ได้พยายามขายต่อยอดตามสัญญาสนับสนุน

เราทำสิ่งนี้มานานพอที่จะเห็นรูปแบบเดิมๆ เกิดขึ้นซ้ำๆ วิศวกรสืบทอดเครือข่าย สันนิษฐานว่าพวกเขาต้องการทุกอย่างจาก OEM ใช้จ่ายมากกว่าที่จำเป็น 5-10 เท่า จากนั้นในที่สุดก็ค้นพบว่าระบบออพติกของบริษัทอื่นทำงานได้ดี และหวังว่าพวกเขาจะเปลี่ยนระบบก่อนหน้านี้หลายปี

อย่าเป็นวิศวกรคนนั้น

หากคุณไม่แน่ใจว่าคุณต้องการอะไร ให้วัดขนาดสายเคเบิล ตรวจสอบประเภทไฟเบอร์ ยืนยันรุ่นสวิตช์ของคุณ และพูดคุยกับผู้ที่เข้าใจความเข้ากันได้จริงๆ ไม่ใช่พนักงานขายที่อ่านข้อมูลจากผู้กำหนดค่า - ผู้ที่ติดตั้งสิ่งเหล่านี้และรู้ว่าอะไรใช้ได้ผล

งบประมาณของคุณจะขอบคุณ เจ้านายของคุณจะขอบคุณ และคุณจะนอนหลับได้ดีขึ้นเมื่อรู้ว่าตัวรับส่งสัญญาณของคุณกำลังทำงานโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมากกว่าสวิตช์ที่เสียบอยู่