SFP ja SFP+ MSA: mida määravad spetsifikatsioonid, millised müüjad lukustavad

Iga kord, kui ühendate transiiveri erineva tootja lülitiga ja link ilmub puhtaks, võimaldas see mitme{0}}allika lepinguga. SFP MSA ja SFP+ MSA on optilise võrguga seotud kaks kõige olulisemat dokumenti -, kuid enamik neist igapäevaselt sõltuvaid insenere pole kunagi lugenud kumbagi. Need lepingud ei ole turundusmärgid. Need on täpsed tehnilised spetsifikatsioonid, mis määratlevad täpselt, kuidas ühendatav transiiver peab olema ehitatud nii, et see töötaks mis tahes ühilduvas hostipordis, mis tahes müüjalt ilma läbirääkimiste või oletusteta.

 

 

MSA vs formaalsed standardid: oluline vahe

Mitme{0}}allika leping on vabatahtlik spetsifikatsioon, mille autorid on ühiselt konkureerivad tootjad. Seda ei ole ratifitseerinud ükski ametlik standardiasutus. IEEE 802.3 määratleb, kuidas Etherneti kaadreid kodeeritakse ja füüsilisel andmekandjal edastatakse. ITU-T G.694.1 määrab DWDM-kanalite vahekauguse. SFP MSA ei määratle seda. See määratleb transiiveri mooduli enda - selle füüsilised mõõtmed, 20-kontaktilise elektripistiku paigutus, toiteallika nõuded, signaali määramised ning tuvastamiseks ja diagnostikaks kasutatav haldusliides.

Selline murede eraldamine paneb süsteemi tööle. IEEE ütleb tööstusele, milline signaal peaks välja nägema. MSA ütleb tööstusele, milline peaks seda signaali kandev kast välja nägema. Seni kuni mõlemad pooled järgivad, käitub Shenzheni tehase 1000BASE-LX moodul samasse lülitusporti sisestatuna identselt Texase tehase mooduliga. See vahetatavus on see, mis pöördusoptilised transiiveridtarnijalt{0}}lukustatud tarvikutelt konkurentsivõimelisele kaubaturule.

 

 

Kuidas SFP asendas GBIC - ja miks see on MSA-de mõistmisel oluline?

Enne SFP eksisteerimist oli GBIC (Gigabit Interface Converter) standardne hot{0}}ühendatava transiiveri vormitegur, mida reguleeris tema enda MSA spetsifikatsioon SFF-8053, mis avaldati esmakordselt 1995. aastal. GBIC-id töötasid, kuid need olid füüsiliselt suured -, umbes kaks korda rohkem SCFP-d, mida arvestatakse dupleks- ja ruumijälgedega kui SFP-d. Tüüpiline Catalyst 6500 liinikaart mahutab võib-olla 16 GBIC-porti. Matemaatika oli lihtne ja jõhker: võrkude mastaapimisel ei olnud võimalik pakkuda GBIC-vormingus 48 Gigabitist fiiberporti reakaardi kohta.

SFP MSA, mis on dokumenteeritud kui INF-8074i ja avaldati 12. mail 2001, oli tööstuse otsene vastus sellele tihedusprobleemile. Algse lepingu allkirjastasid 15 ettevõtet, sealhulgas Finisar, IBM, Agilent Technologies, Molex, Lucent Technologies, Picolight ja Infineon Technologies. Spetsifikatsioonid vähendasid moodulit ligikaudu poole GBIC-i mahust, lülitusid SC-pistikutelt LC-pistikutele ja kasutasid GBIC-i pin-põhise liidese asemel 20{9}}padjandit. Järsku polnud 48-pordilised SFP liinikaardid lihtsalt võimalikud – need muutusid standardseks.

Selle ajaloo muudab tänapäeval asjakohaseks selle loodud muster. Iga järgmine transiiveri põlvkond - SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, QSFP-DD - järgis sama MSA-põhist protsessi: konkureerivad tootjad istuvad maha, lepivad kokku ühistes füüsilistes ja elektrilistes spetsifikatsioonides, avaldavad dokumendi ja lasevad turul konkureerida pigem kvaliteedi, hinna ja toe teguritega. Tulemuseks on atransiiveritüüpide progresseerumine vahemikus 1G kuni 400G, mida kõike juhib sama raamistik.

 

 

INF-8074i sees: mida SFP MSA tegelikult määrab

INF-8074i hõlmab nelja peamist valdkonda. Esiteks, mehaanilised mõõtmed: iga MSA{5}}ühilduv SFP-moodul peab mahtuma samasse füüsilisse ümbrikusse ja sobima sama puuri ja konnektorisüsteemiga. Teiseks, elektriline liides: 20-kontaktiga servapistik määratleb edastamise ja vastuvõtmise diferentsiaalandmepaarid, toiterööpad (saatja jaoks VccT, vastuvõtja jaoks VccR), maandusühendused, edastus-tõrkeväljundi, edastus-keelamise sisendi, kolm mooduli-definitsiooniviiku ja tuvastusviigu 4/1}{10 jaoks (Mod. I2C jadaliides ja kiiruse valimise viik kahe kiirusega tööks.

Kolmandaks, EEPROM-i mälukaart: 256{4}}baidine plokk I2C-aadressil 0xA0 salvestab mooduli identiteedi – tootja nime, osanumbri, seerianumbri, toetatud andmeedastuskiirused, lainepikkuse, lingi pikkuse reitingud ja konnektori tüübi. Need on andmed, mida teie lüliti loeb millisekundite jooksul pärast mooduli sisestamist. Neljandaks pakub spetsifikatsioon soovitatavat hostiplaadi paigutust, raami kujundust ja sisestus-/väljatõmbejõu piiranguid, et tagada järjepidev välikasutatavus. Mõistmise jaoks on oluline mõista, mida MSA teeb ja mida ei garanteerikuidas transiiveri moodulid tegelikult toimivadvõrguseadmete sees.

 

 

SFP+ ja CDR-i otsus, mis tappis XFP

Kui 10 Gigabit Ethernet saabus, standardis tööstus algselt XFP vormitegurit (dokumenteeritud dokumendis INF-8077i). XFP moodulid olid füüsiliselt suuremad kui SFP-d, kuna need sisaldasid moodulis endas kella ja andmetaaste (CDR) vooluringi koos täieliku elektroonilise dispersioonikompensatsiooni (EDC) mootoriga. See muutis XFP moodulid keerukamaks, energianäljasemaks ja kallimaks.

SFP+ MSA, ametlikult SFF{5}}8431, kasutas põhimõtteliselt teistsugust lähenemist. See teisaldas CDR-i ja signaali konditsioneerimise moodulist hostsüsteemi SerDesi (serialiseerija/deserialiseerija). See tähendas, et SFP+ moodul ise muutus lihtsamaks - põhiolemuselt laseriks, fotodetektoriks ja minimaalseks draiveri elektroonikaks – säilitades samas sama kompaktse mehaanilise jalajälje kui algsel SFP-l. Kompromiss seisnes selles, et hostilülitite konstruktsioonid vajasid rohkem võimekaid SerDesid, kuid ASIC-i müüjad liikusid juba selles suunas.

Otsustavaks sai tulemus. SFP+ moodulid olid väiksemad, odavamad ja tarbisid vähem energiat kui XFP. Portide tihedus on samal esiplaadil kahe- või kolmekordistunud. XFP kadus turult mõne aastaga. Sama CDR-hostiarhitektuuril- kantakse edasitänased 10GBASE SFP+ moodulidigas katvuse variandis - SR, LR, ER, ZR - ja määrake 25G ja 100G kujunduse mall. SFF-8431 spetsifikatsioon, mis on alates 2009. aasta juulist versioonis 4.1, jääb 10G SFP+ juhtdokumendiks tänaseni.

 

 

Digitaalne diagnostika ja SFF-8472 spetsifikatsioon

Nii SFP kui ka SFP+ moodulid rakendavad tavaliselt digitaaldiagnostika jälgimist (DDM), nagu on määratletud dokumendis SFF-8472, mida nüüd haldab SNIA SFF tehniline töörühm. DDM avaldab I2C haldusliidese kaudu viis reaalajas{9}}parameetrit: optilise võimsuse edastamine, optilise võimsuse vastuvõtmine, laseri eelpingevool, mooduli temperatuur ja toitepinge. Need väärtused salvestatakse I2C-aadressil 0xA2 ja hostsüsteem saab neid SNMP-põhise jälgimise jaoks lugeda.

Erilist tähelepanu väärivad laseri kallutatuse praegused trendid. Laserdiood, mis vajab stabiilse väljundvõimsuse säilitamiseks pidevalt suurenevat nihkevoolu, on lähenemas--eluea lõpule. Selle mustri püüdmine DDM-andmete kaudu võimaldab operatiivmeeskondadel planeerida ennetavaid asendusi, selle asemel, et kell 3 öösel otsida seletamatuid lingilappe. See diagnostikavõimalus on sama oluline, olenemata sellest, kas te töötate10G vasest SFP+ moodulid-segameedia ülikoolilinnakusvõi ühemoodi{0}}fiibri kaudu üle metroorõnga. Viimane SFF-8472 redaktsioon (12.5, avaldatud 2025) lisas laiendatud lehevaliku toe ja uued transiiveri koodid, kajastades spetsifikatsiooni jätkuvat arengut isegi küpsete vormitegurite puhul.

 

 

Tarnija lukk-In: Kuidas EEPROM-i kodeerimine tegelikult töötab

SFP MSA jätab teatud EEPROM-i baitide vahemikud "müüjaspetsiifilisteks" -, eriti baidid 96 kuni 127 aadressil 0xA0. Mõned seadmete tootjad kasutavad neid määratlemata baite, kirjutades oma kaubamärgiga moodulitesse identifitseerimiskoodid. Kui mõni moodul on sisestatud, loeb lüliti püsivara need baidid ja võrdleb neid eeldatava väärtusega. Kui kood ei ühti, annab port hoiatuse "toetamata transiiver" või keeldub täielikult aktiveerimast.

See piirang ei ole MSA nõue, - see on püsivara-taseme eeskirjad, mille hostimüüja kehtestab lisaks standardile. Tagasilükatud kolmanda osapoole-moodul vastab endiselt kõigile INF-8074i või SFF-8431 mehaanilistele, elektrilistele ja optilistele spetsifikatsioonidele. Kolmandast osapoolest{9}}tarnijad võitlevad selle vastu, programmeerides oma moodulite EEPROM-i õiged hankijapõhised koodid. Cisco IOS-i platvormidel saavad administraatorid kontrolli tühistada ka teenuse unsupported-transceiver käsuga, kuigi Cisco TAC seda konfiguratsiooni ei toeta. See kodeerimise dünaamika on üks olulisemaid muutujaid, kuihinnata, milline transiiver antud lülitusplatvormil töötab.

 

 

Mis juhtus 15 algse allakirjutanuga

Algsete INF-8074i allakirjutanute saatuse jälgimine räägib optikatööstuse konsolideerimise laiemast loost. Finisari omandas 2019. aastal II-VI, mis hiljem nimetati ümber Coherent Corp.-ks. Agilent eraldas pooljuhtide tegevusest Avago Technologies, mis ühines Broadcomiga. Lucent Technologies ühines Alcateliga ja liideti hiljem Nokiaga. Infineon müüs oma fiiberoptikaüksuse. Picolighti ostis JDSU (nüüd Viavi Solutions). Viieteistkümnest algsest allakirjutanust ei eksisteeri enamus iseseisvate üksustena – ometi reguleerib nende koostatud spetsifikatsioon jätkuvalt miljardeid igal aastal tarnitavaid mooduleid.

See on vaieldamatult MSA mudeli suurim tugevus. Leping elab kauem kui selle loonud ettevõtted. Kuna spetsifikatsioon on avalik ja juurutamine avatud, saab iga tootja ehitada ühilduvaid mooduleid ilma litsentsitasude või omandiliste sõltuvusteta. See sama avatus on põhjus, miks MSA raamistik skaleeriti sujuvalt 1G SFP-st kuni lõpuni400G QSFP-DD-moodulid, mis on loodud hüperskaala andmekeskuste jaoks- ja miksühendatavad transiiverid jäävad domineerivaks ühendusmudeliksnii ettevõttes, telekommunikatsioonis kui ka pilveinfrastruktuuris.