Ühendatavad transiiverid sobivad kaasaegsetele võrkudele

 

Arhitektuurne nihe hajutatud võrguinfrastruktuuri poole on tõstnud ühendatavad transiiverid kaubakomponentidest strateegiliste juurutusvaradeni, mis reguleerivad tänapäevaste andmekeskuste ja telekommunikatsioonivõrkude tööökonoomikat. Need kuumad-vahetatavadoptiline mooduls-standardiseeritud mitme-allika lepingutega, mis hõlmavad SFP, SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, QSFP-DD ja OSFP vormitegureid-teisendavad elektrilised signaalid optilisteks impulssideks kiu vahemike lõikes, võimaldades samal ajal mootoreid hallata reaalajas, kuidas digitaalne link Üleminek 1G SFP moodulitelt praeguste 800G koherentsete pistikühendusteni ei kujuta endast pelgalt ribalaiuse järkjärgulist skaleerimist, vaid filosoofilist ümbersuunamist selles, kuidas optilise võrgu infrastruktuur vastab AI koolitusklastrite ja hüperskaala vastastikuse ühendamise ettearvamatutele nõudmistele.

 

 

Mida müüja tegevusplaanid ei rõhuta

 

Veetke piisavalt aega tegelikes masinaruumides ja märkate midagi, mida toote andmelehtedel kunagi ei mainita: lõhe teoreetilise porditiheduse ja praktilise soojussäästlikkuse vahel.

 

Broadcom prognoosib, et järgmise-põlvkonna DSP-tehnoloogia ja lineaarne ühendatav optika vähendavad 51,2T lüliti optilist võimsust ligikaudu 1 kW-lt 600-750 W-ni. See on tähendusrikas edasiminek. Samuti tunnistatakse, et praegused kasutuskohad istuvad ebamugavalt soojuslagedele, mis piiravad konfiguratsiooni paindlikkust.

 

Koostalitlusvõime küsimus, mida keegi õigesti ei küsi

 

Siin on vestlus, mida olen pidanud vähemalt tosin korda hankemeeskondadega, kes hindavad kolmanda osapoole SFP mooduleid:

"Kas need ühilduvad meie Cisco lülititega?"

Õige vastus on keeruline. Moodulid sobivad füüsiliselt. Tõenäoliselt lähtestatakse need ilma veateadeteta. EEPROM-i kodeering vastab sellele, mida Cisco püsivara ootab. Kolmanda osapoole tootjad-pööravad{5}} selle müüja-spetsiifilise käepigistuse tähelepanuväärse täpsusega,-see pole eriti keeruline, kuna MSA spetsifikatsioonid määravad niikuinii enamiku liidese nõuetest.

Kuid "ühilduv" ja "toetatud" ei ole sünonüümid.

Cisco garantiikeel lubab kolmandate osapoolte transiiivereid- ilma kaitset tühistamata-, välja arvatud juhul, kui kolmanda osapoole komponent{2}} otseselt seadmeid kahjustab. HP ja Dell hoiavad sarnaseid positsioone. Juniperi sõnastus muutub karmimaks: tugiteenused muutuvad kättesaamatuks, kuni vahetate mitte-Juniperi optika tagasi algsetele moodulitele. Vastutuse risk keskendub erinevalt olenevalt sellest, millise müüja seadmed tõrkeotsingu käigus rikki lähevad.

Operatsioonis on oluline: transiiver töötab või mitte. Viieteistkümne aasta jooksul, kui olen tegelenud optiliste ühendustega, olen näinud täpselt kolme tõrget, mis on tingitud konkreetselt kolmanda osapoole moodulitest. Kaks hõlmasid küsitavaid tarnijaid, kes on pärast seda turult lahkunud. Üks neist osutus võltsinguks, mis oli maskeeritud nime-bränditooteks. Õiguspärane kolmanda osapoole optiline transiiver-ökosüsteem{7}}, millel on tegelikud insenerimeeskonnad ja testimisinfrastruktuur,{8}}toodab mooduleid, mis on funktsionaalselt identsed OEM-i ekvivalentidega.

Kulude erinevus on endiselt märkimisväärne. OEM-transiiverid pakuvad 5- kuni 10-kordset lisatasu võrreldes samaväärsete -spetsifikatsioonidega ühilduvate moodulitega. Tuhande{5}}pordi juurutamise korral on sellel deltal tõsine mõju eelarvele.

 

DDM: diagnostikavõimalus, mida kõik ignoreerivad

 

Digitaalne diagnostika jälgimine võib olla võrguinfrastruktuuri kõige vähem kasutatud funktsioon.

Iga kaasaegne ühendatav transiiver, millel on SFF-8472 vastavus, teatab pidevalt viiest parameetrist: mooduli temperatuur, toitepinge, laseri eelpingevool, saatevõimsus ja vastuvõtuvõimsus. Künnised on tehases kalibreeritud. Häired käivituvad, kui väärtused triivivad väljaspool vastuvõetavaid vahemikke. Andmevood edastatakse I²C siiniliidese kaudu igasse haldussüsteemi, mis on konfigureeritud seda küsima.

Peaaegu keegi ei konfigureeri oma haldussüsteeme seda küsitlema.

Eelmisel aastal veetsin kolm kuud, aidates keskmise suurusega -kolokatsiooniteenuse pakkujal teha tõrkeotsingut kroonilise pakettkadude kohta kogu nende koondamiskihis. Nende seire näitas CPU puhast kasutamist, liidese loenduritel ei esinenud vigu, tavalist puute{2}}käitumist. Probleem ilmnes juhuslikult erinevatel viisidel ja takistas järjekindlat paljunemist.

 

Kui keegi oleks lubanud DDM-i küsitluse ja seadnud mõistlikud läved, oleks jälgimisplatvorm need transiiverid nädalaid varem märgistanud. Tõrkerežiim oli peen, parandus oli triviaalne ja diagnostikaandmed olid olemas kogu -lugemata aja.

AFL-i uuringud näitavad, et saastumine põhjustab ligikaudu 85% kiudoptilise võrgu riketest. See statistika kehtib peamiselt pistikuliideste kohta, kuid see rõhutab laiemat aspekti: optilised süsteemid ebaõnnestuvad järk-järgult, enne kui nad katastroofiliselt ebaõnnestuvad. Transiiveri moodulid ise tagavad selle lagunemisprotsessi nähtavuse. Nähtavus jäetakse tähelepanuta.

 

Sidus revolutsioon (ja selle piirangud)

 

Ühtlane ühendatav optika kujutab endast kõige olulisemat arhitektuurilist nihet optilises transpordis alates DWDM-i kasutuselevõtu standardiseerimisest 1990. aastate lõpus.

2020. aastal lõpule viidud OIF 400ZR rakendusleping määratles koostalitlusvõimelise 400G edastuse punktide vahel kuni 120 km kaugusele ilma signaali taastamiseta. OpenZR+ laiendas neid haare veelgi täiustatud veaparanduse kaudu. OpenROADM MSA tõstis 800G koostalitlusvõimet, kasutades tõenäosuslikku tähtkuju kujundamist. Need ei ole järkjärgulised täiustused,{11}}vaid põhilised võimete laiendused, mis on saavutatud DSP-algoritmi täiustamise ja ränifotoonika integreerimise kaudu.

Microsoft viis oma Azure'i magistraalvõrgu 100G sidusalt pistikutelt üle 400G koherentsele optikale, säilitades samal ajal olemasoleva optilise infrastruktuuri. "Lihtsalt pange mõlemasse otsa uued seadmed ja ülejäänud infrastruktuur jääb samaks," kirjeldas nende inseneride meeskond migratsiooniteed. Majandus toimib, kuna ühendatav vormitegur välistab spetsiaalse transpondri šassii juurutusmudelist täielikult.

Kuid sidusad pistikühendused ei ole asendanud manustatud sidusaid süsteeme kõige jaoks.

Ciena WaveLogic 6 Extreme-manustatud platvormi variant- ületab siiski mandriüleste ja veealuste rakenduste spektraalse tõhususe ühendatavaid rakendusi. Termilise mähisega piirangud, mis muudavad pistikühendused ruuteri portides juurutatavaks, piiravad samaaegselt QSFP-DD mõõtmete piires saavutatavat maksimaalset edastusvõimsust ja DSP keerukust. Acacia ühendatavad moodulid lähenevad Shannonile piiravad jõudlust metroo- ja piirkondlike ühenduste puhul; järelejäänud jõudluse lüngad on ülipikkade{6}}pikkade{7}}tehniliste jaoks olulised.

Turg hääletas otsustavalt ühendatavate seadmete poolt, kus pistikupesast piisab. Turg kinnitas samal ajal, et "kus pistikupesadest piisab" on piirid.

 

Vormiteguri killustatus

Edenemine järgib ribalaiuse nõudeid. 800G-ühenduvus ületab selle, mida QSFP-DD termilised ümbrised mugavalt mahutavad, soodustades OSFP kasutuselevõttu vaatamata selle veidi suuremale ruumijäljele. Iga põlvkond säilitab oma perekonnas tagasiühilduvuse-SFP sobib SFP+ pordiga, QSFP28 transiiver töötab QSFP-DD puurides vähendatud võimekusega.

Võrguarhitektide jaoks, kes kavandavad viie{0}}aastast infrastruktuuri elutsüklit, on see väga oluline. Tänapäeval 400G juurdepääsu jaoks kasutusele võetud ühendatavad transiiverid võivad homme saada 800G üleminekut piiravaks teguriks. Või nad ei pruugi seda teha, olenevalt sellest, kas šassii esiplaat mahutab OSFP-d. Vahetusmüüjad maandavad oma panuseid, pakkudes kombineeritud-pordikonfiguratsioone. Kliendid võtavad endaga kaasa planeerimise keerukuse.

 

Kus{0}}kuum vahetatav optika tegelikult Excel

 

Ühendatavate transiiverite tugevaim argument ei ole jõudlus, tihedus ega hind. See on operatiivne agility.

Võrgunõuded muutuvad. Liiklusmustrid muutuvad. Tehnoloogia värskendustsüklid tihendatakse. Rakendused, mida taristu kavandamise ajal ei eksisteerinud-generatiivsed AI koolitusklastrid, mis tarbivad 30 kW riiuli kohta-, nõuavad ootamatult ühenduvusarhitektuure, mida keegi ei osanud oodata.

Ühendatav optika katab selle ebakindluse modulaarsuse kaudu. Vahetage transiiverid, säilitage šassii investeering. Täiendage optilist ulatust ilma marsruutimisplatvormi uuendamata. Üleminek mitmerežiimilt ühe-režiimiga kiudühendusele, vahetades mooduleid, mitte ühendades uuesti. Toetage mahajäetud alade migratsiooni, kus pärandseadmed eksisteerivad koos järgmise-põlvkonna infrastruktuuriga.

5G transpordivõrke ehitavad telekommunikatsioonioperaatorid määravad ühendatava koherentse optika just seetõttu, et spektri jaotamine ja liikluse jaotusmustrid on endiselt ebakindlad. AI koolitusinfrastruktuuri juurutavad hüperskaalarid valivad ühendatava ühenduvuse, kuna GPU klastri topoloogia areneb kiiremini kui seda teenindav kaabeldusinfrastruktuur.

Modulaarsusega kaasnevad kulud. Eel-integreeritud lahendused saavutavad aeg-ajalt parema hinna-jõudluse piiratud rakendustes. Kuid rakendused, mis jäävad mitme-aastase kasutuselevõtuperioodi jooksul piiratuks, on muutunud märkimisväärselt haruldaseks.

 

 

Termiline reaalsus suure{0}tihedusega juurutustes

 

Tööstus surus 800G transiiveri moodulid QSFP-DD korpustesse, vähendades DSP räni 3nm protsessisõlmedeni ja parandades termoelektrilise jahuti efektiivsust. Optilised transiiverid ise vastavad eesmärgi jõudluse spetsifikatsioonidele. Nendes paiknevad lülitid on järjest hädas.

Kaasaegne tehisintellektiklastri võrgustik nõuab rackide tihedust üle 30 kW, mõnikord lähenedes 120 kW. Traditsiooniline õhkjahutus läheneb nende soojuskoormuse juures võimsuse piiridele. Vedelikjahutus-kas otse-kiibile-või täielik sukeldus-on vajalik jätkusuutlikuks suure-tihedusega töötamiseks.

Ühendatav transiiveri liides muudab vedelikjahutuse kasutuselevõtu keerulisemaks. Kuum-vahetatavad moodulid nõuavad juurdepääsetavaid-esipaneeli porte, mis ei ühildu keelekümbluse juurutamisega. Vedeliku otsejahutuslahused peavad suunama jahutusvedeliku transiiveri juurdepääsu blokeerimata. Mehaanilised piirangud tekitavad inseneriprobleeme, mida integreeritud optika väldib.

Kaas-pakendatud optika-, mis integreerib optilise I/O otse lüliti ASIC-idega-, esindab üht potentsiaalset trajektoori. See välistab täielikult ühendatava vormiteguri, saavutades termilise efektiivsuse tänu tihedale integreerimisele, ohverdades samal ajal modulaarsuse, mis muudab ühendatavad transiiverid töös väärtuslikuks.

Kas see kompromiss{0}}osub kasulikuks, sõltub juurutamise kontekstist. Kõrgelt standardiseeritud infrastruktuuri ja sisemise insenerivõimega hüperskalerid võivad hõlpsasti absorbeerida ka-pakendatud optikat. Ettevõtte operaatorid, kes toetuvad tarnija-tarnitavale hooldusele ja võimekuse järkjärgulisele laiendamisele, seda tõenäoliselt ei tee.

 

Aus hinnang

 

Ühendatavad transiiverid domineerivad kaasaegses võrguarhitektuuris, kuna tasakaalustavad konkureerivaid piiranguid tõhusamalt kui olemasolevad alternatiivid. Tarnijatevaheline standardimine võimaldab tarneahela paindlikkust. Kuum-vahetusvõimalus võimaldab töö järjepidevust uuendamise ja hoolduse ajal. Diagnostilised jälgimisvõimalused-tegelikul kasutamisel-võimaldavad ennetava tõrketuvastuse enne teenuse mõjutamist.

Tehnoloogial on piirangud. Termilised ümbrised piiravad maksimaalset jõudlust. Vormitegurite levik muudab planeerimise keerukamaks. Sidusad pistikühendused ei ühti ülipikkade{3}}pikkade{4}}liinide manustatud süsteemidega.

Enamiku võrgu juurutuste puhul pakuvad{0}}andmekeskuste vastastikused ühendused, suurlinnade koondamine, ettevõtete ülikoolilinnak, telekommunikatsiooni juurdepääsu-ühendatavad optilised transiivermoodulid vajalikke funktsioone mõistlike hindadega. Manustatud alternatiivid säilitavad nišše. Kaas-pakendatud alternatiivid jäävad suures osas kontseptuaalseteks väljaspool hüperskaala keskkondi.

Täna tehtud infrastruktuuriotsused määravad homme saadaoleva versiooniuuenduse paindlikkuse. Ühendatavad transiiverid säilitavad selle paindlikkuse. See, kas selle säilitamine maksab rohkem kui selle loovutamine, sõltub täielikult sellest, kui prognoositavaks teie arvates teie liiklusnõuded jäävad.

Enamik minu tuttavaid insenere lakkas uskumast prognoositavatesse liiklusnõuetesse 2022. aasta paiku.