ทรานซีฟเวอร์ออปติคัลคืออะไร

ทรานซีฟเวอร์ออปติคัล (ตัวส่ง + ตัวรับ) คือโมดูลขนาดกะทัดรัดที่ถอดเสียบได้ขณะมีไฟ ซึ่งอยู่ระหว่างอุปกรณ์เครือข่ายกับใยแก้วนำแสง ด้านหนึ่งรับสัญญาณไฟฟ้าจากพอร์ตของสวิตช์ เราเตอร์ เซิร์ฟเวอร์ หรือสตอเรจ อีกด้านหนึ่งแปลงสัญญาณนั้นเป็นแสงมอดูเลตสำหรับใยแก้วนำแสง และทำกลับกันสำหรับแสงที่ส่งกลับมา ในลิงก์ใยแก้วนำแสง (FOL / ВОЛС) ทรานซีฟเวอร์คืออินเทอร์เฟซระหว่างวงจรอิเล็กทรอนิกส์กับแก้ว ทุกสิ่งที่ใยแก้วนำแสงนำพาเริ่มต้นและจบลงที่จุดเดียวนี้

นิยามในบริบทของ FOL

ลิงก์ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสง ตัวกลางส่งสัญญาณ (ใยแก้วนำแสง คอนเนกเตอร์และจุดเชื่อมของมัน และองค์ประกอบแบบพาสซีฟหรือแอ็กทีฟใด ๆ ที่อยู่ระหว่างทาง) และตัวรับแสง ทรานซีฟเวอร์คือส่วนประกอบที่ให้ทั้งแหล่งกำเนิดและตัวรับที่ปลายแต่ละด้าน บรรจุมาในลักษณะที่อุปกรณ์โฮสต์ไม่จำเป็นต้องรู้อะไรเลยเกี่ยวกับความยาวคลื่น ชนิดของใยแก้วนำแสง หรือระยะส่ง — โฮสต์เพียงแลกเปลี่ยนบิตไฟฟ้ากับโมดูลเท่านั้น ดังนั้นระยะส่ง ความยาวคลื่น ชนิดใยแก้วนำแสง (ซิงเกิลโหมดหรือมัลติโหมด) และแม้แต่เทคโนโลยีเครือข่าย (Ethernet, Fibre Channel, PON, InfiniBand) จึงถูกเลือกได้ด้วยการเลือกโมดูล ไม่ใช่ด้วยการเปลี่ยนพอร์ต

ภายในมีอะไรบ้าง

แผนผังหน่วยความจำคือส่วนที่ CodingBox ทำงานด้วย ทุกฟิลด์ที่สวิตช์อ่านเพื่อตัดสินใจว่าจะยอมรับโมดูลหรือไม่ ได้แก่ ผู้ผลิต, หมายเลขชิ้นส่วน, หมายเลขซีเรียล, รหัสความสอดคล้อง, ค่าเกณฑ์ ล้วนอยู่ในนั้น ดูฟอร์มแฟกเตอร์และMSA และมาตรฐาน

ทรานซีฟเวอร์ถูกใช้งานที่ไหนบ้าง

ประวัติโดยย่อของฟอร์มแฟกเตอร์

แต่เดิมออปติกส์ถูกบัดกรีติดกับการ์ดสาย: หนึ่งการ์ด หนึ่งระยะส่ง ทรานซีฟเวอร์แบบถอดเสียบทำให้พอร์ตกลายเป็นสากล และทำให้อุตสาหกรรมมาตรฐานตัวเครื่องให้เหลือไม่กี่แบบผ่านข้อตกลงหลายแหล่งผลิต (Multi-Source Agreement)

แต่ละรุ่นรักษารูปทรงและขนาดตัวเครื่องของรุ่นก่อนหน้าไว้เท่าที่ทำได้ — SFP → SFP+ → SFP28 → SFP56 และ QSFP → QSFP+ → QSFP28 → QSFP56 → QSFP112 — นี่คือเหตุผลที่พอร์ตยุคใหม่มักยังรับโมดูลที่มีอายุมากกว่ายี่สิบปีได้ รายละเอียดแยกตามฟอร์มแฟกเตอร์อยู่ในภาพรวมและการเปรียบเทียบ

วิวัฒนาการของมาตรฐาน

มาตรฐานสามชั้นเป็นตัวกำหนดทรานซีฟเวอร์ เขียนขึ้นโดยหน่วยงานต่างกัน:

• เชิงกลและเชิงไฟฟ้า — กลุ่ม MSA และ SFF Committee (ปัจจุบันคือ SNIA SFF TA) ได้แก่ ตัวเครื่อง คอนเนกเตอร์ การจัดขา คลาสกำลังไฟ เอกสารต่าง ๆ เช่น INF-8074, SFF-8431, SFF-8665, MSA ของ QSFP-DD และ OSFP ดูแคตตาล็อกสเปก
• หน่วยความจำการจัดการ — วิธีที่โฮสต์อ่านข้อมูลระบุตัวตนและการวินิจฉัย: Serial ID ของ GBIC ถูกแทนที่ด้วย SFF-8472 (สองแอดเดรส เพิ่ม DDM เข้ามา) จากนั้นเป็น SFF-8636 แบบมีเพจสำหรับ QSFP และสุดท้ายคือ CMIS ที่ไม่ขึ้นกับฟอร์มแฟกเตอร์ พร้อมมาชีนสถานะของโมดูลสำหรับ 400G ขึ้นไป รหัสที่ใช้ร่วมกันอยู่ใน SFF-8024
• ชั้นกายภาพ (PMD) — สิ่งที่เดินทางบนใยแก้วนำแสง: IEEE 802.3 สำหรับ Ethernet (10GBASE-LR, 100GBASE-DR…), INCITS T11 FC-PI สำหรับ Fibre Channel, IBTA สำหรับ InfiniBand, ITU-T ชุด G สำหรับ PON และผัง DWDM, OIF สำหรับ 400ZR ดูข้อมูลอ้างอิง PMD ของ Ethernet

ผลที่ตามมาต่อความเข้ากันได้คือ โมดูลอาจสมบูรณ์แบบทั้งทางไฟฟ้าและทางแสง แต่ก็ยังถูกปฏิเสธได้ เพราะหน่วยความจำการจัดการของมันไม่ได้บอกสิ่งที่โฮสต์ตัวใดตัวหนึ่งคาดหวัง นี่คือต้นตอของการล็อกผู้ผลิต และเหตุผลที่เครื่องมือเขียนโค้ดมีอยู่

อัตราข้อมูลเติบโตอย่างไร

อัตรารวมเติบโตไปพร้อมกันตามสามแกน:

การเปลี่ยนมาใช้ PAM4 ทำให้การแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้ากลายเป็นสิ่งจำเป็นและเกิดโมดูลที่ใช้ DSP การเปลี่ยนไปสู่ระยะเกิน 100 km ทำให้การตรวจจับแบบโคฮีเรนต์เข้ามาอยู่ในโมดูลถอดเสียบ ดูFEC และการเจรจาอัตโนมัติและออปติกโคฮีเรนต์

จะไปต่อที่ไหน

• ฟอร์มแฟกเตอร์: ภาพรวมและการเปรียบเทียบ — ตัวเครื่องที่รองรับทั้งหมดอยู่ในหน้าเดียว
• พื้นฐาน DDM — การวินิจฉัยที่โมดูลรายงาน
• ชนิดการป้องกันการเขียน — วิธีที่โมดูลปกป้องหน่วยความจำของตัวเอง
• ปัญหาที่พบบ่อยและวิธีแก้ไข — สิ่งที่ผิดพลาดได้ในสนามจริง

ใน CodingBox ทั้งหมดนี้มาบรรจบกันที่หน้าจอเดียว: Check transceiver อ่านหน่วยความจำของโมดูล ระบุฟอร์มแฟกเตอร์และมาตรฐาน และแสดงข้อมูลระบุตัวตนกับ DDM ตามที่เอกสารส่วนที่เหลือนี้อธิบายไว้

สิ่งที่อยู่บนบอร์ดนอกเหนือจากออปติกส์ — ไดรเวอร์, ตัวขยายสัญญาณ, DSP, คอนโทรลเลอร์, แหล่งจ่ายไฟ — ไล่ดูทีละบล็อก: อิเล็กทรอนิกส์ของโมดูล

ฟอร์มแฟกเตอร์รุ่น 1.6T: OSFP224 และ OSFP-XD

ลิงก์ที่ทรานซีฟเวอร์ปิดปลาย — ฟิสิกส์ของใยแก้วนำแสง, การลดทอน, ดิสเพอร์ชัน, งบประมาณ, ระบบสาย, การทดสอบ และเหตุขัดข้อง: ลิงก์ใยแก้วนำแสง

ทรานซีฟเวอร์ในฐานะองค์ประกอบหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานออปติคัลแบบแอ็กทีฟ — เคียงข้างตัวขยายสัญญาณ, ทรานสปอนเดอร์, ROADM, OLT และตัวตรวจติดตาม: โครงสร้างพื้นฐานออปติคัลแบบแอ็กทีฟ; การจับคู่โมดูลให้เข้ากับชนิดใยแก้วนำแสง ระยะทาง คอนเนกเตอร์ และงบประมาณ: ทรานซีฟเวอร์ในลิงก์