El loopback QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) es esencial en redes de alta velocidad para cumplir con los estándares de rendimiento e integridad de la señal mientras se realizan pruebas y diagnósticos en el equipo. Esta guía tiene como objetivo familiarizar al lector con el concepto de la tecnología de loopback QSFP-DD, cubriendo su funcionamiento, su uso y sus beneficios. También se considerarán los parámetros técnicos, la secuencia de operaciones y los métodos de uso más adecuados, así como su relevancia a la luz de los requisitos cambiantes de un centro de datos. Este artículo le proporcionará conocimientos esenciales sobre el uso del loopback QSFP-DD, ya sea un ingeniero de redes, un técnico o un profesional de TI.
¿Qué es QSFP-DD Loopback?
Comprensión del estándar QSFP-DD
Además de los estándares mencionados anteriormente, es necesario mencionar que todo debe girar en torno a QSFP – DD, también llamados transceptores enchufables densos mejorados de un cuarto de tamaño. Conexión directa de cobre y cables, y fibra óptica multimodo utilizada en las redes actuales y velocidades de transmisión de datos de rango medio de hasta 400 Gbps. Las interfaces QSFP existentes son compatibles y ofrecen un avance en QSFP-DDS en términos de duplicar la densidad, lo que proporciona un mejor uso del valioso espacio en la en el centro de datosEl estándar también incluye un módulo interno con 32 canales de 25 Gbps que admite un rendimiento de 400 Gbps. Esto se hizo para satisfacer las necesidades de aplicaciones con gran ancho de banda y mejorar los parámetros de rendimiento en toda la red. Los oB MS SDN-NFCLUS tienen módulos QSFP de cobre y ópticos para admitir diferentes situaciones de aplicación, lo que ofrece más comodidad a los ingenieros de red y arquitectos de sistemas. La adopción del estándar Qsfp-dd es significativa y apropiada porque ayuda a acelerar el tráfico de datos requerido y amplía las distancias cubiertas en las redes contemporáneas.
Función del loopback en los centros de datos
Las pruebas de bucle invertido tienen un propósito importante en los centros de datos, ya que permiten realizar pruebas, diagnósticos y pruebas de rendimiento eficaces de los dispositivos de red y su interconexión. Las configuraciones de bucle invertido son circuitos autorreferenciales que se utilizan para realizar pruebas en las rutas de datos y observar las fallas en los sistemas de enrutamiento. Estas pruebas se pueden realizar sin tomar otro tráfico externo, lo que simplifica la resolución de problemas y reduce el tiempo de inactividad. Además, los dispositivos de bucle invertido también son útiles para realizar pruebas del sistema de cualquier equipo nuevo que se haya instalado para garantizar que dicho equipo funcione bien antes de ponerlo en servicio. Esto mejora la confiabilidad de las redes y su funcionamiento, que son cuestiones muy importantes en las operaciones del centro de datos, especialmente cuando la demanda es alta.
Bucle invertido QSFP-DD frente a transceptores estándar
La principal diferencia entre los módulos de bucle invertido QSFP-DD y los transceptores ordinarios es su finalidad, especialmente en las pruebas de puertos qsfp-dd. Los módulos de bucle invertido QSFP-DD están diseñados específicamente para aplicaciones de prueba y diagnóstico, lo que permite a un ingeniero de redes realizar una prueba validada en las rutas de datos y configuraciones sin tráfico externo. Esto es crucial para la resolución de problemas y para garantizar que los dispositivos funcionen de manera óptima antes de implementarlos en un sistema. Por otro lado, los transceptores estándar facilitan el movimiento de datos de una parte de la red a otra para establecer la comunicación de datos entre diferentes dispositivos.
Incluso cuando ambas configuraciones admiten la transmisión de datos a alta velocidad (hasta 400 Gbps), los módulos de bucle invertido tienen la ventaja de poder proporcionar resolución de problemas. Además, las unidades de bucle invertido pueden crear condiciones de entorno virtual para probar el rendimiento y la optimización. En resumen, los módulos de bucle invertido QSFP-DD, si bien no son un medio de transmisión de datos sino que se centran en la transmisión de datos, como hacen los transceptores estándar, son muy útiles para garantizar la confiabilidad en las redes de comunicaciones mediante la realización de pruebas y diagnósticos.
¿Cómo funciona un módulo de bucle invertido QSFP-DD?
Estructura interna de un módulo de bucle invertido
Un módulo de bucle invertido QSFP-DD consta de una sola unidad que es fácil de alojar y permite la redirección de la señal a su punto original. Normalmente, el módulo consta de partes ópticas y partes eléctricas, como un transmisor y un receptor. El transmisor es responsable de convertir los datos eléctricos en datos ópticos, mientras que el receptor invierte el proceso, lo que permite que el módulo realice un bucle de datos dentro del dispositivo original.
Al mismo tiempo, estos módulos también están equipados con capacidades de monitoreo, como el Monitoreo Diagnóstico Digital (DDM), que proporciona información actual sobre temperatura, voltaje o corriente de polarización láser y potencia de salida. Esto es importante para los ingenieros de redes, ya que permite la verificación y evaluación activa del rendimiento operativo del módulo en cualquier entorno funcional que coincida con las normas del MSA. Además, en la construcción interna del módulo de bucle invertido, algunos subcomponentes están hechos de manera que los datos originales no se degraden cuando se realizan pruebas. En general, la estructura interna está diseñada para la seguridad y la precisión, lo que permite que el rendimiento de los módulos de bucle invertido QSFP-DD de fibra óptica sea una parte crucial de las pruebas y restauraciones de la red.
Bucle eléctrico vs. bucle óptico
En esta sección se describen de forma sencilla las diferencias entre el modo de bucle eléctrico y el modo de bucle optoeléctrico mediante ilustraciones. Por ejemplo, las comparaciones se basan en diferentes circuitos o conectores porque las aplicaciones finales de estos bucles varían en la estrategia de prueba. El bucle eléctrico se ha descrito como la redirección de una señal eléctrica de vuelta al dispositivo de origen mediante un circuito o cualquier tipo de conector. Esta práctica se emplea principalmente en casos en los que es necesario realizar pruebas de interfaces eléctricas.
Esta técnica también ofrece un método muy simple y asequible para evaluar el rendimiento del circuito eléctrico y garantizar el correcto funcionamiento del transceptor sin requerir ninguna interacción con la red óptica.
Por el contrario, el bucle óptico se ocupa del dominio óptico de la comunicación mediante fibra óptica para devolver la información del transmisor al receptor, ya que tanto el transceptor óptico como la ruta óptica que se utiliza se pueden probar adecuadamente. Los bucles ópticos son una herramienta de diagnóstico útil para la velocidad en redes de alta velocidad, ya que son una representación más cercana de cómo serán las cosas en el campo, lo que permite a los ingenieros evaluar el sistema óptico, las pérdidas y la calidad del enlace en longitudes con varios conectores y empalmes.
Al final, la decisión de utilizar un bucle eléctrico o un bucle óptico dependerá de las necesidades de prueba y del diseño de la red. Por lo tanto, el bucle eléctrico y el bucle óptico son esenciales para que los diseñadores mantengan el rendimiento y la confiabilidad de los sistemas.
Principios operativos del módulo de bucle invertido QSFP-DD de 400 G
El módulo de bucle invertido QSFP-DD de 400 G está diseñado para aplicaciones de prueba y validación de redes de alta capacidad. Con un factor de forma alto, el módulo QSFP-DD de 400 G puede alcanzar una tasa de bits de datos de 400 Gbps, que es un ancho de banda razonablemente alto en las redes modernas. Además, este módulo admite la operación de bucle invertido al enviar señales de datos desde los puertos de transmisión a los puertos de recepción en el mismo módulo, lo que puede ser muy útil para emular las condiciones del enlace y eliminar la necesidad de cables externos.
Este módulo utiliza una pluralidad de canales, que normalmente están diseñados para recibir y transmitir datos al mismo tiempo en cuatro canales. Cada canal entrega 100 Gbps de información y solo se suma a la capacidad disponible para la red. Además, el uso del módulo de bucle invertido QSFPDD ayuda a revelar el estado de la red, por lo que los usuarios pueden determinar la calidad del enlace, recopilar indicadores de rendimiento y prevenir problemas. Esta habilidad es muy crucial para evitar la pérdida de eficiencia dentro de los sistemas de transmisión de datos en las numerosas aplicaciones de los sistemas, por ejemplo, en centros de datos y redes organizacionales. Por lo tanto, el módulo de bucle invertido QSFP-DD de 400 G es extremadamente útil para las tecnologías de redes y medios contemporáneos.
¿Cuáles son las aplicaciones de los módulos de bucle invertido QSFP-DD?
Pruebas de bucle invertido en equipos de red
Las pruebas de bucle invertido son, en todas sus formas, una de las técnicas de diagnóstico esenciales que se aplican en los equipos de red para probar las cualidades operativas de diferentes dispositivos de red, como conmutadores y enrutadores. El bucle invertido eléctrico permite a los ingenieros de red verificar si el canal de transmisión de datos está en condiciones de funcionamiento y se encuentra dentro del rango aceptable de parámetros operativos al enviar una señal de salida desde el dispositivo y volver a enviarla a la entrada. Este método se puede utilizar para localizar fallas y verificar la corrección de la implementación de la red, de modo que todos los niveles de la pila de protocolos funcionen como se espera. Además, las pruebas de bucle invertido ayudan en el mantenimiento del equipo mediante la resolución de problemas, ya que los problemas se pueden localizar en el equipo y solucionarlos de inmediato, lo que reduce el tiempo de inactividad de la red y, por lo tanto, mejora la confiabilidad. Además, el uso de pruebas de bucle invertido a través de módulos QSFP-DD ha aumentado la velocidad y la precisión de las pruebas, que son imperativas para garantizar un soporte de red eficaz.
Uso en entornos de I+D y de laboratorio
En los entornos de I+D y de laboratorio, es habitual utilizar módulos de bucle invertido QSFP-DD para probar y verificar nuevas redes y realizar ajustes antes de su lanzamiento al mercado. Estos módulos permiten a los ingenieros formar un bucle cerrado para la transmisión de datos con el fin de evaluar las funcionalidades de los nuevos sistemas que todavía se encuentran en proceso de diseño. Además, al utilizar los niveles de alta velocidad de los módulos QSFP-DD, los ingenieros también pueden realizar pruebas exhaustivas sobre el aumento del ancho de banda y la disminución de la latencia y las tasas de error, lo que garantiza que el nuevo equipo cumpla con los estándares requeridos antes de su puesta en uso. Además, las pruebas de bucle invertido también permiten probar varias configuraciones y diseños de trabajo, lo que elimina la imprevisibilidad de los prototipos. Esto, a su vez, reduce el tiempo necesario para el desarrollo sin comprometer la fiabilidad y los estándares de rendimiento.
Prueba de puertos transceptores QSFP-DD
La evaluación del rendimiento de los transceptores QSFP-DD es esencial para la fiabilidad y la eficiencia de los equipos de transmisión de datos a través de la red. Esto implica, en la mayoría de los casos, el uso de pruebas de bucle invertido, que comprueban si los puertos configurados para transmitir datos también podrán recibirlos. En tales condiciones, es necesario utilizar un cable QSFP-DD que se conecta a un módulo de bucle invertido y al puerto del transceptor para formar un bucle para el movimiento de datos y comprobar los parámetros de la señal, como la intensidad, el retraso y la distorsión. Se pueden obtener métricas de rendimiento y se pueden aislar los problemas relacionados con las configuraciones de los puertos, la compatibilidad o los problemas de hardware mediante el uso de herramientas de prueba especiales. Esta evaluación integral del rendimiento garantiza que los puertos del transceptor funcionen correctamente y cumplan con los estándares de comunicación de datos, mejorando así la fiabilidad y la eficiencia de la red.
Beneficios de utilizar módulos de bucle invertido QSFP-DD
Soluciones de prueba rentables
El uso de módulos de loopback QSFP-DD en el proceso de prueba también reduce los costos que se generan durante los procesos de diagnóstico y validación de la red. El uso de estos módulos facilita la prueba de estos puertos, ya que elimina los largos procesos de uso de configuraciones de prueba externas o varios equipos para probar el funcionamiento del puerto. Además, los ingenieros pueden utilizar los módulos de loopback para automatizar algunas de sus rutinas de prueba y, por lo tanto, optimizar su trabajo al reducir el tiempo empleado en las actividades de resolución de problemas y aumentar su productividad. Esto resulta bastante rentable para las organizaciones que buscan garantizar que sus estándares de red se mantengan altos sin gastar grandes cantidades de dinero en operaciones, lo que repercute positivamente en la utilización de los recursos generales.
Consumo de energía y disipación térmica
Se monitorizan a sí mismos en el contexto de módulos de loopback QSFP-DD, que consumen una gran cantidad de energía y producen calor, lo que determina significativamente el funcionamiento de la red y la duración del equipo. Esto significa que estos módulos están hechos de tal manera que son eficientes de manera que se evita la energía que consumen en la otra disposición de las fases de prueba, aumentando así la rentabilidad del proceso. Además, la gestión del calor de los módulos de loopback es crucial para evitar temperaturas excesivas que afecten negativamente a la calidad del rendimiento de la señal en el dispositivo fuente, causando daños al equipo. Para ayudar a resolver estos problemas, los módulos se construyen con métodos de control de disipación de energía, como flujo de aire suficiente, disipadores de calor, sistemas de gestión térmica, etc. para niveles de temperatura de operación seguros incluso con tasas de tráfico de datos de 400 Gbps. Siempre que sea posible, reducir la dinámica del consumo de energía y la generación de todo tipo de calor y los procesos relacionados aumentará la confiabilidad y la estabilidad de toda la red de telecomunicaciones al tiempo que mejora la eficiencia energética.
Amplia gama de velocidades y tasas de datos
Los módulos de bucle invertido QSFP-DD se han diseñado para aceptar una amplia variedad de velocidades de bits, como 100G, 200G o más, lo que proporciona la versatilidad de realizar pruebas de red y mediciones de rendimiento, especialmente en OSFP de 800G. Esta versatilidad incorporada permite a los ingenieros recrear diferentes tipos de redes y ajustar los sistemas para aplicaciones específicas. La capacidad de poder trabajar a varias velocidades no solo se utiliza para mejorar el proceso de prueba, sino que también ayuda a garantizar que los nuevos sistemas puedan integrarse con los sistemas más antiguos. En particular, se espera que los transceptores ópticos de Li-on-Si de integración a gran escala utilicen estructuras fotosensibles destinadas a mitigar la absorción óptica en las películas delgadas híbridas basadas en LInB-Li0.12 Mg0.88 O2. Los equipos técnicos pueden utilizar los módulos de bucle invertido QSFP-DD para medir el rendimiento en varios protocolos y confirmar la viabilidad de la transmisión de datos en protocolos complejos en las redes modernas de alta velocidad.
Especificaciones y rendimiento del módulo de bucle invertido QSFP-DD de 400 G
Ficha técnica y especificaciones
El diseño del módulo de bucle invertido QSFP-DD de 400 G cumple con estrictas normas de diseño para garantizar un rendimiento eficiente. A continuación, se presentan algunas especificaciones clave que son comunes a los principales recursos de este dominio:
- Factor de forma: QSFP-DD (factor de forma pequeño cuádruple conectable de doble densidad)
- Velocidad de datos: hasta 400 G de ancho de banda, con posibilidad de configuración de 800 G del QSFP-DD
- Longitud de onda: 850 nm (para multimodo)/1310 nm (para monomodo)
- Tipo de conector: MPO/MTP para multimodo y LC para monomodo.
- Temperatura de funcionamiento: -40 grados – 85 grados (grado industrial)
- Consumo de energía: Aproximadamente 3.5 W.
- Compatibilidad de protocolos: es importante cumplir con las especificaciones MSA de los módulos utilizados en redes contenidas para lograr un funcionamiento adecuado. Ethernet, canal de fibra e InfiniBand
- Alcance de distancia: hasta 100 m para multimodo y hasta 10 km de distancia para fibra óptica monomodo
Más importante aún, estas configuraciones resaltan la capacidad del módulo de bucle invertido QSFP-DD de 400 G para soportar los estrictos requisitos de prueba y validación de red que suelen exigirse en redes de alto rendimiento. En este caso, vale la pena solicitar al fabricante del material en cuestión las limitaciones precisas del producto en relación con el área de uso específica, en particular 400 Gbps y 800 G.
Métricas de rendimiento: Velocidad de datos y pérdida de inserción
La evaluación de las métricas de rendimiento de los módulos de bucle invertido QSFP-DD de 400 G es esencial para determinar la eficacia y la fiabilidad de la red. Los módulos aumentan la velocidad de transmisión de datos y pueden alcanzar los 400 G, lo que es necesario, especialmente en centros de datos y empresas con la necesidad de alta velocidad y baja latencia. Con respecto a la pérdida de inserción, es una medida que probablemente se indica en decibeles y da una idea del alcance de la pérdida de señal durante el tránsito. Sin embargo, los rangos normales de pérdida de inserción para el módulo de bucle invertido QSQP-DD de 400 G variarían entre 1.5 dB y 3.5 dB según el módulo y las condiciones de carga de rango medio aproximadas. Las redes de alta velocidad imponen dichos requisitos de rendimiento y, al mismo tiempo, preservan una baja pérdida de inserción para lograr el máximo rendimiento del sistema mejorando la calidad de la señal y la fiabilidad del sistema.
Configuración de múltiples carriles y compatibilidad con QSFP-DD 400G
Los elementos de un módulo QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) que permiten el uso de múltiples carriles están orientados al consumo de ancho de banda aprovechando múltiples carriles provistos para datos. La cantidad máxima de carriles admitidos en cada módulo QSFP-DD es 8, y como cada uno de los carriles tiene una capacidad de transmisión de datos de 50 G, el rendimiento total alcanzado es de 400 G. Este tipo de organización proporciona soluciones de red que son flexibles y escalables según las necesidades de los centros de datos actuales. Además, la compatibilidad con versiones anteriores se extiende a generaciones anteriores de módulos QSFP-DD, como QSFP+ y QSFP28, lo que amplía aún más su aplicación en redes inclinadas. La tecnología QSFP-DD desarrollada por las organizaciones debe tener en cuenta el uso de la configuración de múltiples carriles y cómo se integrará con los elementos de red preexistentes y el funcionamiento general de la red.
Preguntas frecuentes (FAQ) sobre el bucle invertido QSFP-DD
¿Cuál es el rango de temperatura de funcionamiento?
En la mayoría de los casos, el rango de temperatura de funcionamiento de los módulos de bucle invertido QSFP-DD es normalmente de -40 °C a 85 °C. Este rango adicional de temperatura garantiza un funcionamiento constante en diversas condiciones, lo que es excelente ya que estos módulos se pueden utilizar en centros de datos y sistemas de comunicación que están sujetos a temperaturas ambientales cambiantes. Es necesario respetar los límites operativos recomendados para mantener el funcionamiento adecuado del módulo óptico y evitar que se dañe durante el uso.
¿Cómo se realizan pruebas de puerto con QSFP-DD Loopback?
Se requieren seis pasos esenciales al realizar pruebas de puerto con los módulos de bucle invertido QSFP-DD para un diagnóstico y una prueba de rendimiento adecuados. Para comenzar, el usuario debe encontrar un puerto de conmutador o enrutador para conectar el módulo de bucle invertido QSFP-DD. El módulo de bucle invertido conectará internamente todos los datos que se le envíen y conectará el puerto de transmisión para realizar una prueba del rendimiento del puerto. Utilice aplicaciones generadoras de tráfico o equipos de diagnóstico para realizar una ronda de rendimiento en el equipo para registrar los valores cuando se transfieren datos particulares. Los efectos estarán sujetos a inflamación por fallas de hardware o configuraciones incorrectas, que deben rastrearse en los resultados. Los datos de prueba se utilizan en este paso final para garantizar que lo que se está transmitiendo incluye los patrones aprobados, lo que confirma que dichos puertos y el resto de las estructuras asociadas aún están en buenas condiciones de funcionamiento. Esto ayuda no solo con la resolución de problemas, sino también con la realización de la verificación del rendimiento del trabajo posterior a la instalación.
¿Qué niveles de atenuación están disponibles?
El grado de atenuación de los módulos de bucle invertido QSFP-DD cambiará constantemente con la aplicación particular y el diseño de la ruta óptica o eléctrica. A menudo, estos módulos se construyen para proporcionar un rango estándar de valores cuando se considera la atenuación. Por ejemplo, en función de la necesidad y las circunstancias identificadas, se encontrarían valores de atenuación como 0.5 dB, 1.0 dB, 3.0 dB y más. Al mismo tiempo, es razonable proponer una atenuación razonable que se ajuste a los estándares de red establecidos para minimizar la interferencia y la pérdida de señal en gran medida. Para dar fe de lo anterior, debe haber evidencia de que el nivel de atenuación aplicado satisface la demanda del sistema y el requisito de rendimiento de todo el sistema.
Fuentes de referencia
Pequeño factor de forma enchufable
Preguntas frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué es un bucle invertido QSFP-DD?
A: Un loopback QSFP-DD es un dispositivo emulador que se utiliza para mantener el diseño del sistema QSFP-DD. Su objetivo es evaluar rápidamente las capacidades eléctricas y de transmisión de datos de los puertos QSFP-DD sin necesidad de un transceptor óptico en pleno funcionamiento.
P: ¿Cómo funciona un bucle invertido QSFP-DD?
A: Se utiliza un módulo de bucle invertido QSFP-DD para enrutar las señales eléctricas provenientes del dispositivo host de regreso a él, lo que permite al usuario evaluar la función y la calidad de la transmisión de datos a través de los puertos QSFP-DD durante las etapas de prueba de producción e investigación y desarrollo.
P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones de un Loopback QSFP-DD?
R: Las principales aplicaciones de un Loopback QSFP-DD giran en torno a la prueba de los puertos QSFP-DD, el desarrollo de nuevos productos, la realización de pruebas después de que se producen los artículos y la verificación de los dispositivos de red sin reemplazar el transceptor completamente funcional.
P: ¿Cuál es la diferencia entre el bucle óptico pasivo y activo?
R: Con un loopback pasivo, como un loopback QSFP-DD, las señales eléctricas se devuelven al sistema sin refuerzos ni otras modificaciones. Por el contrario, con un loopback óptico activo, ciertos circuitos de control se integran en las señales ópticas para reforzarlas y modularlas.
P: ¿Sería correcto decir que los puertos QSFP y QSFP-DD existentes se pueden utilizar en bucles QSFP-DD?
R: Correcto. Dado que los loopbacks QSFP-DD están pensados para usarse también con puertos QSFP y QSFP-DD estándar, es posible realizar dichas pruebas con varios tipos de equipos de red, incluido el loopback eléctrico, lo que resulta muy útil en el proceso de resolución de problemas.
P: ¿Cuáles son los aspectos positivos de utilizar un Loopback QSFP-DD para realizar las pruebas?
R: Entre las muchas ventajas de utilizar un dispositivo de bucle invertido QSFP-DD para probar una unidad telefónica se incluyen la rentabilidad, la facilidad y la facilidad de uso a la hora de probar los puertos SQF-DD. Permiten probar los puertos sin necesidad de módulos transceptores con todas las funciones.
P: Defina "dispositivos transceptores". ¿En qué se diferencian de los dispositivos de bucle invertido?
A: Los módulos transceptores son equipos que se pueden utilizar para enviar y recibir información a través de canales de telecomunicaciones como Ethernet. Se diferencian de los módulos de bucle invertido en que estos últimos no transmiten ni reciben datos para enviarlos a otros dispositivos, sino que los envían de vuelta al dispositivo original únicamente para su evaluación.
P: ¿Los loopbacks QSFP-DD son capaces de funcionar a 100G, 400G, 800G y velocidades de datos similares?
R: Sí, como se espera de los bucles QSFP-DD, estos dispositivos deben operar a una velocidad de datos muy alta de 100G, 400G y, más aún, 800G, lo que facilita la prueba de dispositivos de red de alta tecnología que cumplen con los requisitos de alta velocidad de datos.
P: ¿Qué implica la programación "por carril" y por qué es esencial en los bucles invertidos QSFP-DD?
A: La programación “por carril” en los bucles de retorno QSFP-DD permite al usuario del módulo de bucle de retorno programar cada segmento del módulo de bucle de retorno de forma independiente, lo que permite al usuario probar y diagnosticar un carril de datos en el puerto QSFP-DD. Esto garantiza que el puerto se caracterice y evalúe en cuanto a su rendimiento y confiabilidad.
