Przewodnik dotyczący zgodności 2.5G SFP dla przełączników

 

Dlaczego istnieje 2,5G (i dlaczego jest skomplikowane)

 

Oto cała prawda o 2,5G: nigdy nie miała być głównym poziomem szybkości. Standard IEEE 802.3bz pojawił się w 2016 roku przede wszystkim w celu obsługi punktów dostępowych Wi-Fi 6 i wyciśnięcia większej ilości energii z infrastruktury okablowania Cat5e. Standardowy rodzaj został wrzucony do istnienia.

Większość dostawców przełączników dla przedsiębiorstw nie była zachwycona dodaniem kolejnego wariantu prędkości do swoich linii produktów. Obsługa 2,5G oznacza dodatkową weryfikację PHY, rozwój oprogramowania sprzętowego i-krytycznie-decyzje dotyczące tego, które porty SFP będą obsługiwać „dziwną” prędkość pośrednią.

Wynik? Rozdrobniony krajobraz, w którym niektóre porty 10G SFP+ chętnie akceptują moduły 2,5G, podczas gdy inne-zdecydowanie odmawiają. Gdzie niektóre porty 1G SFP można przełączyć na działanie 2,5G poprzez aktualizacje oprogramowania sprzętowego. Gdzie przełącznik dostawcy A działa bezbłędnie z optyką dostawcy B, ale zgłasza błędy w rzekomo „uniwersalnych” modułach dostawcy C.

 

Warstwa fizyczna: co właściwie ma znaczenie

 

SFP i SFP+ mają tę samą 20-pinową obudowę MSA. Fizycznie wymienne. Jest to jednocześnie pomocne i źródłem niekończącego się zamieszania.

Moduł SFP 2,5G mechanicznie zmieści się w dowolnej klatce SFP lub SFP+. To, czy to faktycznie zadziała, zależy całkowicie od możliwości SerDes PHY przełącznika i inteligencji jego oprogramowania sprzętowego.

 

Obsługa szybkości SerDes

Serializator/deserializator na porcie przełącznika określa, jakie szybkości linii może obsłużyć. Port zaprojektowany wyłącznie dla szybkości 1,25 Gb/s (Ethernet 1G) nie posiada obwodu przywracania zegara dla sygnałów 2,5 lub 3,125 Gb/s. Żadna ilość aktualizacji oprogramowania sprzętowego nie usuwa ograniczeń sprzętowych.

I odwrotnie, większość nowoczesnych portów 10G SFP+ wykorzystuje SerDes obsługujące wiele szybkości: 1,25G, 2,5G, 3,125G, 10,3125G. Możliwość istnieje. Pytanie brzmi, czy sprzedawca zdecydował się to ujawnić.

 

Względy elektryczne dotyczące modułów RJ45

Moduły 2.5GBASE-T SFP zasługują na szczególną wzmiankę, ponieważ są to bestie-żądne władzy. Typowy miedziany moduł SFP 2,5G pobiera od 2,5 do 4 watów-czasem więcej podczas negocjacji łącza. Porównaj to z około 1 W dla standardowego modułu SFP 1000BASE-T.

Ma to znaczenie z dwóch powodów.

Port przełącznika hosta musi dostarczać odpowiednią moc przez szynę 3,3 V. Starsze przełączniki zaprojektowane dla modułów SFP 1G mogą nie zapewniać wystarczającego prądu. Moduł inicjalizuje się, próbuje nawiązać połączenie i wyzwala zdarzenie zabezpieczenia nadprądowego. Następują klapy łączące.

Zarządzanie temperaturą staje się krytyczne w gęstych wdrożeniach. Umieszczenie modułów 24 2.5G-T w przełączniku 1U generuje około 60–100 W ciepła z samych transceiverów. Widziałem, jak moduły dławiły się lub ulegały awarii w słabo wentylowanych środowiskach, w których bez problemu obsługiwała optykę 1G.

 

 

Zgodność dostawcy zmiany: uczciwa ocena

 

MikroTik

Naprawdę najbardziej przyjazna platforma 2,5G-do wdrożeń-oszczędnych pod względem budżetu. Modele CRS305-1G-4S+IN i CRS309-1G-8S+IN obsługują porty SFP+ o wielu szybkościach, które automatycznie negocjują sieci 1G, 2,5G i 10G bez żadnych skarg. RouterOS nie implementuje blokowania dostawców.

Haczyk: architektura przełączania MikroTika kieruje ruch przez procesor w celu wykonania określonych operacji. Monitoruj wykorzystanie procesora, jeśli robisz coś poza podstawowym przekazywaniem L2.

 

Ubiquiti

Seria USW-Enterprise i nowsze przełączniki UniFi ogólnie dobrze współpracują z modułami 2,5G innych firm-. Kontroler UniFi czasami wyświetla ostrzeżenia o „nieobsługiwanych transiwerach”, ale w rzeczywistości nie blokuje działania.

 

Cisco

Uwierzytelnianie urządzeń nadawczo-odbiorczych Cisco od dziesięcioleci jest solą w oku inżynierów sieciowych. Polecenie „usługa nieobsługiwana-transceiver” istnieje w trybie konfiguracji globalnej i warto także wyłączyć wykrywanie błędów w przypadku nieprawidłowych kodów GBIC na poziomie interfejsu. Polecenia te znajdują się w terminalu konfiguracyjnym i zostały szczegółowo udokumentowane w notatkach Cisco TAC.

W nowszych seriach Catalyst 9000 może to nie całkowicie ominąć blokadę. Niektóre moduły działają; niektórzy nie. Optyka zgodna z kodem-Cisco z FS.COM lub 10Gtek ma zazwyczaj wyższy wskaźnik skuteczności niż generyczne alternatywy.

W szczególności w przypadku sieci 2,5G rozważasz Catalyst 9300/9400 z najnowszymi wersjami systemu IOS-XE. Starsze platformy Catalyst 3850/3650 mają ograniczoną obsługę wielu-gigów, ograniczoną do określonych kart liniowych.

 

Jałowiec

Przełączniki serii EX i QFX wdrażają weryfikację PIC, która jest mniej agresywna niż Cisco, ale nadal obecna. Moduły-innych firm często działają, ale mogą powodować ostrzeżenia syslog, które doprowadzają do szaleństwa systemy monitorowania.

Oficjalna obsługa SFP 2.5G firmy Juniper pozostaje ograniczona. Większość wdrożeń, z którymi się spotkałem, korzysta z portów 10G SFP+ z modułami, które negocjują. QFX5120 radzi sobie z tym całkiem dobrze.

 

HPE i Aruba

Przełączniki Aruba z AOS-CX ogólnie zachowują się. Istnieje globalne polecenie konfiguracji zezwalające na nieobsługiwane transiwery, które umożliwiają-działanie modułów innych firm bez blokowania łączy.

Starsze systemy ProCurve i ArubaOS-Platformy Switch różnią się znacznie w zależności od modelu i wersji oprogramowania sprzętowego. Sprawdź dokładnie informacje o wersji-HPE ma zwyczaj zmieniać sposób sprawdzania poprawności transceivera pomiędzy wersjami oprogramowania sprzętowego.

 

Huaweia i H3C

Zdecydowanie wolę własną optykę. Obaj dostawcy prowadzą listy zgodności, które wykluczają praktycznie wszystkie-moduły innych firm. W przypadku wdrożeń w Chinach kontynentalnych rzadko podlega to negocjacjom ze względu na wymagania umowy wsparcia.

W przypadku projektów międzynarodowych możesz czasami współpracować z Huawei TAC, aby dodać do białej listy określone kompatybilne moduły, ale należy się liczyć z długim procesem zatwierdzania.

 

Wybór modułu: miedź vs włókno

 

Kiedy używać 2,5GBASE-T (RJ45)

Szczerze mówiąc? Kiedy utkniesz w istniejącej infrastrukturze Cat5e/Cat6 i nie możesz uzasadnić wdrożenia światłowodu. To jest główny przypadek użycia.

Wygoda miedzi wiąże się-z kompromisami. Większe opóźnienia wynikające z przetwarzania PHY dla kodowania PAM4. Większe zużycie energii. Wytwarzanie ciepła, które występuje w gęstych konfiguracjach przełączników. Ograniczona odległość maksymalnie 100 metrów, krótsza, jeśli jakość kabla jest marginalna. Oraz podatność na zakłócenia elektromagnetyczne w środowiskach przemysłowych, gdzie szum elektryczny przenika wszystko.

 

Kiedy stosować błonnik

Wszystko powyżej 100 metrów oczywiście wymaga światłowodu. Jednak nawet w tym zakresie światłowód ma sens w przypadku przełączników agregacyjnych o dużej-gęstości, w których liczy się budżet termiczny, w środowiskach o zakłóceniach elektrycznych, takich jak hale produkcyjne lub obiekty nadawcze, na zewnątrz lub w przypadku połączeń-budynków-, a także w przypadku-przyszłościowych zabezpieczeń, ponieważ ten sam włókno obsługuje w przyszłości aktualizacje 10G i 25G.

 

 

Warianty modułów światłowodowych

Typ	Długość fali	Typowy dystans	Typ włókna
2,5G-SX	850nm	300-550m	Tryb wielomodowy OM3/OM4
2,5G-LX	1310nm	10 km	Tryb jednomodowy OS2
2,5G-EX	1310nm	40 km	Tryb jednomodowy OS2
2,5G-ZX	1550nm	80 km	Tryb jednomodowy OS2
2,5G-BX10	1270/1330nm	10 km	Simpleks jednomodowy

Moduły BiDi (dwukierunkowe) wykorzystują technologię WDM do transmisji i odbioru w pojedynczym paśmie światłowodowym. -Opłacalne, gdy liczba włókien jest ograniczona, ale pamiętaj, że potrzebne są dopasowane pary-modułu „upstream” na jednym końcu i „downstream” na drugim.

 

Rozwiązywanie rzeczywistych-problemów

 

Nie wykryto modułu

Najpierw sprawdź oczywistość: czy moduł jest w pełni osadzony? Mechanizmy zatrzaskowe SFP czasami nie zatrzaskują się prawidłowo. Wciśnij go, aż usłyszysz kliknięcie.

Jeśli fizyczne osadzenie jest w porządku, sprawdź dane EEPROM modułu. W systemach Linux narzędzie ethtool z flagą modułu i nazwą interfejsu ujawnia szczegóły transiwera, w tym identyfikator, informacje o dostawcy i obsługiwane szybkości. Poszukaj pola identyfikatora. Prawidłowe moduły SFP zgłaszają 0x03 jako wartość identyfikatora. SFP+ zgłasza również 0x03, ponieważ mają ten sam identyfikator, ale różnią się możliwościami szybkości. Odczyt 0x00 lub 0xFF oznacza błąd odczytu EEPROM-albo moduł jest uszkodzony, albo komunikacja I2C nie działa.

Na platformach Cisco polecenie pokaż szczegóły transceivera wyświetla podobne informacje wraz z odczytami DOM, jeśli są obsługiwane. MikroTik używa polecenia interfejs sfp-sfpplus monitor, po którym następuje nazwa interfejsu, aby wyświetlić w czasie rzeczywistym stan modułu i poziomy mocy optycznej.

 

Połączenie niestabilne lub błędy CRC

W przypadku modułów miedzianych prawie zawsze ma to związek z jakością lub długością kabla. Cat5e technicznie obsługuje prędkość 2,5G zgodnie ze specyfikacją, ale uszkodzone kable-skręcone, zgniecione lub ze skorodowanymi połączeniami-mogą nie działać w trybie 2,5G, jednocześnie przepuszczając ruch 1G bez błędów.

W przypadku światłowodu sprawdź poziomy mocy optycznej. Odebrana moc jest zbyt niska, co zwykle wskazuje na brudne złącze, przerwanie światłowodu lub nadmierną odległość poza znamionowym zasięgiem modułu. Zbyt duża odbierana moc może w rzeczywistości przesterować odbiornik, chociaż jest to rzadkie w przypadku sieci 2,5 G i częstsze w przypadku optyki o dużym-mocy i dużym-zasięgu na krótkich łączach, gdzie tłumienie jest minimalne.

Docelowa moc odbiorcza powinna mieścić się w zakresie pomiędzy czułością znamionową modułu, zazwyczaj od minus 19 do minus 21 dBm dla modułów LX, a punktem nasycenia od minus 3 do minus 1 dBm.

 

Niepowodzenie negocjacji prędkości

Jeśli łącze zostanie nawiązane, ale z niewłaściwą szybkością, spróbuj wymusić prędkość ręcznie. RouterOS umożliwia bezpośrednie ustawienie szybkości interfejsu na 2,5 Gb/s poprzez konfigurację interfejsu Ethernet. Cisco IOS używa polecenia speed o wartości 2500 na poziomie konfiguracji interfejsu.

Niektóre przełączniki nie udostępniają opcji 2,5G jako opcji konfigurowalnej, nawet jeśli sprzęt ją obsługuje. W tym przypadku aktualizacje oprogramowania sprzętowego czasami pomagają,-a czasami nie. Zmarnowałem popołudnia na tej konkretnej króliczej norze.

 

Blokada dostawcy-W obejściach

 

Nie będę udawać, że ten dział nie istnieje. Rzeczywistość branżowa jest taka, że ​​optyka oryginalnego-sprzedawcy kosztuje 5–10 razy więcej niż kosztują kompatybilne alternatywy, a mimo to zapewnia identyczną wydajność.

 

Kodowane kompatybilne moduły

Najprostsze podejście: kup-moduły innych firm-zaprogramowane-kodami specyficznymi dla dostawcy. FS.COM, 10Gtek, FlexOptix i Prolabs oferują tę usługę. Podczas składania zamówienia wybierasz platformę docelową, określając kompatybilność z Cisco, kompatybilność z Juniperem lub inną platformę pasującą do Twojego wdrożenia, a moduł jest dostarczany z odpowiednim identyfikatorem dostawcy i numerem części zapisanym w pamięci EEPROM.

To działa wyjątkowo dobrze. Moduł identyfikuje się jako prawdziwy Cisco SFP-GE-T lub Juniper EX-SFP-1GE-T w procedurach zapytań przełącznika, a przełącznik akceptuje go bez rejestrowania skarg i błędów.

 

Przeprogramowanie EEPROM-u

W przypadku tych z istniejącymi modułami ogólnymi programiści SFP umożliwiają modyfikację zawartości EEPROM. FlexBox firmy FlexOptix to prawdopodobnie najbardziej-przyjazna dla użytkownika opcja dzięki interfejsowi graficznemu i rozbudowanej bazie danych modułów. Istnieją również tańsi chińscy programiści dostępni za pośrednictwem zwykłych kanałów, którzy działają, ale wymagają większej wiedzy technicznej i cierpliwości.

Jedna uwaga: niepoprawnie zaprogramowane dane EEPROM mogą spowodować, że moduły staną się nierozpoznawalne lub będą powodować nieprzewidywalne zachowanie podczas pracy. Zawsze dokumentuj oryginalne wartości przed wprowadzeniem zmian. Trzymam arkusz kalkulacyjny.

 

Rozważania dotyczące danych DOM

Cyfrowe monitorowanie optyczne zapewnia telemetrię-w czasie rzeczywistym obejmującą moc TX, moc RX, temperaturę, prąd polaryzacji lasera i napięcie zasilania. Niektóre kodowane moduły raportują dokładne dane DOM, które są dynamicznie aktualizowane zgodnie z rzeczywistymi warunkami. Inni zgłaszają statyczne wartości fikcyjne, które nigdy się nie zmieniają niezależnie od tego, co dzieje się optycznie.

W przypadku sieci produkcyjnych, w których monitorowanie ma znaczenie i faktycznie przeglądasz swoje pulpity nawigacyjne, przed wdrożeniem na dużą skalę sprawdź funkcjonalność DOM za pomocą konkretnej kombinacji przełącznika i modułu. Moduł pokazujący stałą moc odbioru 0,0 dBm niezależnie od rzeczywistych warunków nie jest przydatny do rozwiązywania problemów ze światłowodami.

 

 

Szczegółowe uwagi dotyczące aplikacji

 

Łączność z NASem

Jednostki NAS wyposażone w technologię Synology i QNAP 2,5 GbE- spowodowały znaczny popyt na moduły SFP 2,5G. Obaj dostawcy sprzedają własne kompatybilne moduły po przewidywalnych cenach.

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​karty rozszerzeń sieciowych QNAP QXG-2G1T-I225 i Synology E10G22-T1-Mini dobrze współpracują z głównymi zewnętrznymi dostawcami modułów. Czynnikiem ograniczającym jest zazwyczaj przepustowość PCIe serwera NAS i obciążenie procesora w przypadku wielokanałowych obciążeń SMB3, a nie samo łącze sieciowe. Nie należy spodziewać się transferów z szybkością okablowania podczas intensywnych operacji odbudowy macierzy RAID.

 

Łącza nadrzędne w punktach dostępowych Wi-Fi 6 i 6E

Pierwotny powód istnienia 2.5G. Nowoczesne punkty dostępowe dla przedsiębiorstw, w tym seria Cisco Catalyst 9100, Aruba 630 i Ruckus R750, zawierają porty łącza zwrotnego 2,5 GBASE-T lub 5GBASE-T, szczególnie dlatego, że łączna przepustowość sieci bezprzewodowej przekracza obecnie pojemność 1G.

Tam, gdzie istnieje łącze światłowodowe do punktów dostępowych, moduły SFP 2,5G po stronie przełącznika w połączeniu z miedzianymi konwerterami mediów w pobliżu punktu dostępowego mogą czasami być-bardziej opłacalne niż wymiana okablowania. Jest to kompromis-pomiędzy kosztem modułu, kosztem konwertera i robocizną związaną z wyciąganiem nowego kabla. Wykonaj obliczenia dla swojej konkretnej sytuacji.

 

Łączność z wieloma-wydajnymi komputerami stacjonarnymi

Niszowy, ale rosnący przypadek użycia. Stacje robocze z kartami sieciowymi 2.5GBASE-T oparte na kontrolerach Intel I225 lub Realtek RTL8125 łączące się za pośrednictwem przełączników 2.5G z serwerem NAS lub lokalnymi.

Propozycja wartości: znacząca poprawa wydajności w porównaniu z siecią 1G w przypadku przesyłania dużych plików bez konieczności ponoszenia kosztów infrastruktury 10G na całym świecie. To, czy ma to znaczenie, zależy całkowicie od Twojego przepływu pracy. Edytorzy wideo przenoszący wielo{{4}gigabajtowe pliki projektów natychmiast zauważają różnicę. Ogólni użytkownicy biurowi, którzy przesyłają dokumenty pakietu Office i pocztę e-mail, prawdopodobnie nie zauważają niczego poza efektem placebo.

 

Rzeczywistość rynkowa

Moduły SFP 2,5G pozostają w pewnym stopniu przedmiotem specjalnym w porównaniu do ich odpowiedników 1G i 10G. Główni dystrybutorzy je zaopatrują, ale wybór jest węższy, a niektóre warianty mogą wymagać zamawiania, a nie wysyłki z lokalnych zapasów. Czasy realizacji zamówień mogą się wydłużyć w przypadku zakłóceń w łańcuchu dostaw-, z czym wszyscy ostatnio boleśnie się spotkaliśmy.

Ceny na koniec 2024 r. obejmują ogólne moduły SFP 2,5 G-T działające od 25 do 45 w zależności od ilości i dostawcy. Kodowane kompatybilne modułysaddamodestpremiumat25-45w zależności od ilości i dostawcy.Kodowane kompatybilne modułysaddamodestpremiumat35{11}}60. Ogólne moduły optyczne 2.5G-LX są dostępne w rozmiarach 20–35 dla wersji o standardowym zasięgu. OEMOryginalne moduły od samego dostawcy przełączników to 20–35 dla standardowych wersji o zasięgu. OEMOryginalne moduły od samych dostawców przełączników to 80–200 lub więcej, w zależności od tego, które logo znajduje się na etykiecie.

Dla większości organizacji premia za optykę oryginalnego dostawcy pozostaje nie do obrony dla większości organizacji poza określonymi wymaganiami dotyczącymi zgodności lub certyfikacji. Umowy wsparcia dla przedsiębiorstw rzadko wymagają transceiverów OEM, mimo że presja sprzedawców sugeruje inaczej. Przeczytaj uważnie umowę-w języku zazwyczaj jest napisane „obsługiwane transceivery”, a nie „transceivery-marki dostawcy”, a kompatybilne moduły z pasującymi kodami produktów spełniają ten wymóg.

 

Ostatnie przemyślenia

Zgodność z SFP 2,5G nie jest skomplikowana-jest po prostu słabo udokumentowana przez osoby, które powinny wiedzieć lepiej. Technologia działa. Interoperacyjność istnieje na różnych platformach, jeśli dopasujesz odpowiednie moduły do ​​odpowiednich przełączników. Wyzwania wynikają raczej z decyzji biznesowych dostawców dotyczących uwierzytelniania transceiverów i sztucznych ograniczeń, a nie z podstawowych ograniczeń technicznych samych modułów.

Przed zakupem modułów w większej ilości kup próbkę i przetestuj z konkretnym modelem przełącznika i wersją oprogramowania. To, co działa na papierze, czasami zawodzi w praktyce, a czasami dzieje się odwrotnie, gdy rzekomo niekompatybilne moduły działają dobrze. Zaufaj wynikom empirycznym zawartym w arkuszach danych i postach na forach sprzed trzech lat.

Poziom prędkości 2,5G prawdopodobnie pozostanie istotny przez kilka kolejnych lat, szczególnie że Wi-Fi 7 oparte na standardzie 802.11be jeszcze bardziej zwiększa łączną przepustowość punktów dostępowych. Niezależnie od tego, czy ostatecznie zostanie wchłonięty przez uniwersalne porty o wielu-szybkościach, które automatycznie obsługują wszystko od 1G do 25G, czy też odejdzie w zapomnienie wraz z innymi technologiami przejściowymi, takimi jak 100VG-AnyLAN, obecna baza instalacji uzasadnia zrozumienie, w jaki sposób zapewnić niezawodną pracę tych modułów w środowiskach produkcyjnych.