QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) ループバックは、機器のテストと診断中に信号の整合性とパフォーマンス基準を呼び出すために高速ネットワークに不可欠です。このガイドは、QSFP-DD ループバック技術の概念を読者に理解してもらうために作成されており、その仕組み、使用方法、利点について説明します。技術的なパラメータ、操作の順序、最適な使用方法、およびデータセンターの変化する要件に照らしたそれらの関連性についても検討します。この記事では、ネットワーク エンジニア、技術者、IT プロフェッショナルのいずれであっても、QSFP-DD ループバックの使用に関する重要な知識を提供します。
QSFP-DD ループバックとは何ですか?
QSFP-DD 規格の理解
上記の標準に加えて、すべてがQSFP-DD（クォーターサイズ拡張高密度プラガブルトランシーバとも呼ばれる）を中心に展開する必要があることに言及する必要があります。 ダイレクトアタッチ銅線とケーブル、そして今日のネットワークで使用されているマルチモード光ファイバーと、最大400Gbpsまでの中程度のデータ伝送速度。既存のQSFPインターフェースは互換性があり、QSFP-DDSでは密度がXNUMX倍になるという点でステップアップしているため、貴重なスペースをより有効に活用できます。 データセンターこの規格には、32 Gbps のスループットをサポートする 25 Gbps の 400 チャネルを備えた内部モジュールも含まれています。これは、高帯域幅のアプリケーションに対応し、ネットワーク全体のパフォーマンス パラメータを向上させるためです。MS SDN-NFCLUS、oB には、さまざまなアプリケーション状況をサポートする銅線および光 QSFP モジュールがあり、ネットワーク エンジニアやシステム アーキテクトにとって利便性が向上します。Qsfp-dd 規格の採用は、必要なデータ トラフィックを高速化し、現代のネットワークでカバーされる距離を広げるのに役立つため、重要かつ適切です。
データセンターにおけるループバックの役割
ループバック テストは、ネットワーク デバイスとその相互接続の効果的なテスト、診断、パフォーマンス テストを可能にするため、データ センターで重要な役割を果たします。ループバック構成は、データ パスのテストを実行し、ルーティング システムの障害を観察するために使用される自己参照回路です。これらのテストは、他の外部トラフィックを経由せずに実行できるため、トラブルシューティングが簡素化され、ダウンタイムが短縮されます。さらに、ループバック デバイスは、設置された新しい機器のシステム テストを実行して、サービス開始前にその機器が正常に動作することを確認する場合にも役立ちます。これにより、ネットワークとその運用の信頼性が向上します。これは、特に需要が高い場合、データ センターの運用において非常に重要な問題です。
QSFP-DD ループバックと標準トランシーバー
QSFP-DD ループバック モジュールと通常のトランシーバーの主な違いは、特に QSFP-DD ポート テストにおける目的です。QSFP-DD ループバック モジュールはテストおよび診断アプリケーション用に特別に作られており、ネットワーク エンジニアは外部トラフィックなしでデータ パスと構成の検証済みテストを実行できます。これは、トラブルシューティングや、システムに導入する前にデバイスが最適に動作することを確認するために重要です。一方、標準トランシーバーは、ネットワークのある部分から別の部分へのデータ移動を容易にし、異なるデバイス間のデータ通信を確立します。
両方の構成が高速データ伝送（最大 400 Gbps）をサポートする場合でも、ループバック モジュールにはトラブルシューティングを提供できるという利点があります。さらに、ループバック ユニットは、パフォーマンスと最適化をテストするための仮想環境条件を作成できます。簡単に言うと、QSFP-DD ループバック モジュールは、標準トランシーバーのようにデータ伝送に重点を置いた非データ伝送媒体ですが、テストと診断を実行して通信ネットワークの信頼性を確保するのに非常に役立ちます。
QSFP-DD ループバック モジュールはどのように機能しますか?
ループバックモジュールの内部構造
QSFP-DD ループバック モジュールは、収容が容易で、信号を元のポイントにリダイレクトできる単一のユニットで構成されています。通常、モジュールは、送信機や受信機などの光部品と電気部品で構成されます。送信機は電気データを光データに変換する役割を担い、受信機はそのプロセスを逆にして、モジュールが元のデバイス内でデータをループできるようにします。
同時に、このようなモジュールには、温度、電圧、レーザーバイアス電流、出力電力に関する現在の情報を提供するデジタル診断モニタリング (DDM) などのモニタリング機能も装備されています。これは、MSA の基準に一致するあらゆる機能環境下でモジュールの動作パフォーマンスをアクティブにチェックおよび評価できるため、ネットワーク エンジニアにとって重要です。また、ループバック モジュールの内部構造では、テストの実行時に元のデータが劣化しないように、いくつかのサブコンポーネントが作られています。全体として、内部構造は安全性と精度を考慮して設計されており、光ファイバー QSFP-DD ループバック モジュールのパフォーマンスは、ネットワーク テストと復旧の重要な部分になります。
電気ループバックと光ループバック
このセクションでは、電気ループバック モードと光電気ループバック モードの違いを図解で簡単に説明します。たとえば、比較はさまざまな回路やコネクタに基づいています。これは、これらのループバックの最終用途がテスト戦略によって異なるためです。電気ループバックは、回路または任意の種類のコネクタを使用して電気信号を元のデバイスにリダイレクトするものとして説明されています。この方法は、主に電気インターフェイスのテストが必要な場合に使用されます。
この技術は、光ネットワークとのやり取りを必要とせずに、電気回路のパフォーマンスを評価し、トランシーバーが適切に機能していることを確認するための非常にシンプルで手頃な方法も提供します。
これとは対照的に、光ループバックは、光ファイバーを使用して送信機から受信機に情報を戻す、通信の光領域に関係します。光トランシーバーと使用されている光パスの両方を適切にテストできるためです。光ループは、現場での状況をより正確に表すため、高速ネットワークの速度の診断に便利なツールであり、エンジニアはさまざまなコネクタやスプライスを使用して、光学システム、損失、およびリンク品質を長さにわたって評価できます。
最終的に、電気ループバックを使用するか光ループバックを使用するかの決定は、テストのニーズとネットワークの設計によって決まります。その結果、電気ループバックと光ループバックは、設計者がシステムのパフォーマンスと信頼性を維持するために不可欠です。
400G QSFP-DDループバックモジュールの動作原理
400G QSFP-DD ループバック モジュールは、大容量ネットワークの検証およびテスト アプリケーション向けです。高フォーム ファクタを使用した 400G QSFP-DD モジュールは、最新のネットワークで十分な高帯域幅である 400 Gbps のデータ ビット レートを実現できます。さらに、このモジュールは、送信ポートから同じモジュールの受信ポートにデータ信号を送り返すループバック操作をサポートしており、リンク条件をエミュレートして外部ケーブルを不要にするのに非常に役立ちます。
このモジュールは複数のチャネルを使用します。通常、100 つのチャネルで同時にデータを受信および送信するように設計されています。各チャネルは 400 Gbps 相当の情報を提供し、ネットワークで使用可能な容量を増やすだけです。さらに、QSFPDD ループバック モジュールを使用すると、ネットワークの状態を明らかにするのに役立ち、ユーザーはリンクの品質を判断し、パフォーマンス指標を収集し、問題を防止できます。このスキルは、データ センターや組織ネットワークなど、システムのさまざまなアプリケーションでデータ伝送システム内の効率の低下を回避するために非常に重要です。したがって、XNUMXG QSFP-DD ループバック モジュールは、現代のネットワークおよびメディア テクノロジーに非常に役立ちます。
QSFP-DD ループバック モジュールの用途は何ですか?
ネットワーク機器のループバックテスト
ループバック テストは、あらゆる形態において、スイッチやルーターなどのさまざまなネットワーク デバイスの動作品質をテストするためにネットワーク機器に適用される重要な診断手法の 1 つです。電気ループバックを使用すると、ネットワーク エンジニアは、デバイスから送信信号を供給し、それを入力に再供給することで、データ伝送チャネルが正常に動作し、動作パラメータの許容範囲内にあるかどうかを確認できます。この方法を使用すると、障害を特定し、ネットワーク展開の正確性をチェックできるため、プロトコル スタックのすべてのレベルが意図したとおりに動作しています。また、ループバック テストは、機器内で問題を特定してすぐに修正できるため、トラブルシューティングによって機器のメンテナンスに役立ちます。これにより、ネットワークのダウンタイムが短縮され、信頼性が向上します。また、QSFP-DD モジュールによるループバック テストの使用により、テストの速度と精度が向上しました。これは、効果的なネットワーク サポートの確保に不可欠です。
R&Dおよびラボ環境での使用
R&D やラボ環境では、新しいネットワークのテストと検証、および市場投入時の調整に QSFP-DD ループバック モジュールを使用するのが一般的です。これらのモジュールを使用すると、エンジニアはデータ伝送用のクローズド ループを形成して、まだ設計段階にある新しいシステムの機能を評価できます。さらに、QSFP-DD モジュールの高速レベルを利用することで、エンジニアは帯域幅の増加、遅延とエラー率の減少に関する広範なテストも実行できるため、新しい機器が使用前に必要な基準を満たしていることを確認できます。さらに、ループバック テストでは、さまざまな動作構成と設計をテストできるため、プロトタイプの予測不可能性を排除できます。これにより、信頼性とパフォーマンス基準を犠牲にすることなく、開発にかかる時間を短縮できます。
QSFP-DDトランシーバーポートのテスト
QSFP-DD トランシーバーのパフォーマンスを評価することは、ネットワークを介したデータ伝送装置の信頼性と効率にとって不可欠です。これには、ほとんどの場合、ループバック テストの使用が含まれ、データを送信するように構成されたポートがデータを受信できるかどうかを確認します。このような状況では、ループバック モジュールとトランシーバー ポートに接続された QSFP-DD ケーブルを使用して、データの移動用のループを形成し、強度、遅延、歪みなどの信号のパラメータを確認する必要があります。特別なテスト ツールを使用することで、パフォーマンス メトリックを取得し、ポート構成、互換性、またはハードウェアの問題に関連する問題を特定できます。このような包括的なパフォーマンス評価により、トランシーバー ポートが適切に動作し、データ通信標準を満たしていることが保証され、ネットワークの信頼性と効率が向上します。
QSFP-DDループバックモジュールを使用する利点
コスト効率の高いテストソリューション
テスト プロセスで QSFP-DD ループバック モジュールを使用すると、ネットワーク診断および検証プロセス中に発生するコストも削減されます。これらのモジュールを使用すると、外部テスト構成の手配やポート操作のテストに複数の機器を使用する長いプロセスが不要になるため、これらのポートのテストが容易になります。さらに、エンジニアはループバック モジュールを使用してテスト ルーチンの一部を自動化できるため、トラブルシューティングにかかる時間が短縮され、生産性が向上し、作業が最適化されます。これは、運用に多額の費用をかけずにネットワーク標準を高く維持したい組織にとって非常に費用対効果が高く、一般的なリソースの利用にプラスの影響を与えます。
消費電力と熱放散
これらは、大量のエネルギーを消費して熱を発生する QSFP-DD ループバック モジュールのコンテキストで自己監視を行い、ネットワークの機能と機器の寿命に大きく影響します。つまり、これらのモジュールは、他のテスト フェーズで消費される電力を回避できるような効率的な方法で実行され、プロセスの費用対効果が向上します。さらに、ループバック モジュールの熱管理は、ソース デバイスの信号のパフォーマンス品質に悪影響を与え、機器に損傷を与える過度の温度を回避するために重要です。これらの問題を解決するために、モジュールは、400Gbps のデータ トラフィックの速度でも安全な動作温度レベルを確保するための十分なエアフロー、ヒート シンク、熱管理システムなどの電力消費制御方法を使用して構築されています。可能な限り、電力消費のダイナミクスとあらゆる種類の熱の発生、および関連プロセスを削減することで、通信ネットワーク全体の信頼性と安定性が向上し、エネルギー効率が向上します。
幅広いデータレートと速度
QSFP-DD ループバック モジュールは、100G、200G など、さまざまなビット レートを受け入れるように設計されており、特に 800G OSFP でネットワーク テストとパフォーマンス測定を行える汎用性を備えています。この組み込みの汎用性により、エンジニアはさまざまな種類のネットワークを再現し、特定のアプリケーションに合わせてシステムを調整できます。さまざまなレートで動作できる機能は、テスト プロセスの改善に使用されるだけでなく、新しいシステムを古いシステムと統合できることを保証するのにも役立ちます。特に、大規模統合 Li-on-Si 光トランシーバーでは、ハイブリッド LInB-Li0.12 Mg0.88 O2 ベースの薄膜での光吸収を緩和することを目的とした感光性構造が使用されることが期待されています。技術チームは、QSFP-DD ループバック モジュールを使用して、さまざまなプロトコルでパフォーマンスを測定し、最新の高速ネットワークの複雑なプロトコルでのデータ伝送の実現可能性を確認できます。
400G QSFP-DDループバックモジュールの仕様と性能
技術データシートと仕様
400G QSFP-DD ループバック モジュールの設計は、効率的なパフォーマンスを確保するために厳格な設計ルールに準拠しています。以下は、この分野の主要リソースに共通する主な仕様です。
- フォーム ファクター: QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density)
- データレート: 最大 400G 帯域幅、QSFP-DD の 800G 構成に対応
- 波長: 850 nm(マルチモードの場合)/1310nm(シングルモードの場合)
- コネクタ タイプ: マルチモードの場合は MPO/MTP、シングル モードの場合は LC。
- 動作温度: -40 度～ 85 度 (工業グレード)
- 消費電力：約3.5W。
- プロトコルの互換性: 適切な機能を実現するには、ネットワーク内で使用されるモジュールの MSA 仕様に準拠することが重要です。イーサネット、ファイバー チャネル、および InfiniBand
- 距離範囲: マルチモードの場合は最大100m、シングルモード光ファイバーの場合は最大10km
さらに重要なのは、これらの構成により、高性能ネットワークでしばしば要求される厳格なネットワーク テストおよび検証要件に耐える 400G QSFP-DD ループバック モジュールの能力が強調されることです。この場合、特に 400Gbps と 800G などの特定の使用領域に関して、関係する材料の製造元から正確な製品制限を求める価値があります。
パフォーマンス メトリック: データ レートと挿入損失
400G QSFP-DD ループバック モジュールのパフォーマンス メトリックを評価することは、ネットワークの有効性と信頼性を判断する上で不可欠です。モジュールはデータ伝送速度を向上させ、最大 400G まで上げることができます。これは、特に高速性と低遅延性を必要とするデータ センターや企業で必要です。挿入損失に関しては、これはおそらくデシベルで示される測定値であり、転送中の信号損失の程度についての洞察を提供します。ただし、400G QSQP-DD ループバック モジュールの挿入損失の通常の範囲は、モジュールとおおよその中間負荷条件に応じて 1.5 dB ～ 3.5 dB の範囲で変化します。高速ネットワークでは、このようなパフォーマンス要件が課せられると同時に、信号品質とシステムの信頼性を向上させることでシステムの最大パフォーマンスを実現するために、挿入損失を低く抑えます。
マルチレーン構成とQSFP-DD 400Gのサポート
マルチレーンの使用を可能にする QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) モジュールの要素は、データ用にプロビジョニングされた複数のレーンを利用することで帯域幅消費に適応します。各 QSFP-DD モジュールでサポートされるレーンの最大数は 8 で、各レーンのデータ送信容量は 50G であるため、達成される合計スループットは 400G です。このタイプの組織は、今日のデータセンターのニーズに応じて柔軟でスケーラブルなネットワーク ソリューションを提供します。さらに、下位互換性は QSFP+ や QSFP28 などの以前の世代の QSFP-DD モジュールにまで拡張され、傾斜ネットワークでのアプリケーションがさらに広がります。組織によって開発される QSFP-DD テクノロジでは、マルチレーン構成の使用と、既存のネットワーク要素およびネットワーク全体の運用にそれをどのように統合するかを考慮する必要があります。
QSFP-DD ループバックに関するよくある質問 (FAQ)
動作温度範囲はどのくらいですか?
ほとんどの場合、QSFP-DD ループバック モジュールの動作温度範囲は通常 -40°C ～ 85°C です。この温度範囲の追加により、さまざまな条件で一貫した動作が保証されます。これは、これらのモジュールが変化する周囲温度の影響を受けるデータ ハウスや通信システムで使用できるため、非常に便利です。光モジュールの適切な動作を維持し、使用中の損傷を防ぐためには、推奨される動作制限に従う必要があります。
QSFP-DD ループバックでポート テストを実行するにはどうすればよいですか?
QSFP-DD ループバック モジュールを使用してポート テストを実行する際には、適切な診断とスループットの証明のために 6 つの重要な手順が必要です。まず、ユーザーは QSFP-DD ループバック モジュールを接続するスイッチまたはルーターのポートを見つける必要があります。ループバック モジュールは、送信されたすべてのデータを内部で接続し、送信ポートを接続してポートのパフォーマンスのテストを実行します。トラフィック生成アプリケーションまたは診断機器を使用して、機器でスループット ラウンドを実行し、特定のデータが転送されたときの値を記録します。ハードウェア障害や誤った設定によって影響が及ぶ可能性があり、結果で追跡する必要があります。この最終ステップでは、テスト データを使用して、送信されている内容に承認されたパターンが含まれていることを確認し、そのようなポートと関連する構造の残りの部分がまだ良好な動作状態にあることを確認します。これは、問題のトラブルシューティングだけでなく、インストール後の作業のパフォーマンス検証にも役立ちます。
どのような減衰レベルが利用可能ですか?
QSFP-DD ループバック モジュールの減衰度は、特定のアプリケーションや光または電気パスの設計によって常に変化します。多くの場合、これらのモジュールは、減衰を考慮した場合の標準的な値の範囲を提供するように構築されています。たとえば、特定されたニーズと状況に基づいて、0.5 dB、1.0 dB、3.0 dB などの減衰値が見つかります。同時に、設定されたネットワーク標準に準拠した適切な減衰を提示して、信号の干渉と損失を大幅に最小限に抑えることは合理的です。上記を証明するには、適用された減衰レベルがシステム要求とシステム全体のパフォーマンス要件を満たすという証拠が必要です。
参照ソース
よくある質問（FAQ）
Q: QSFP-DD ループバックとは何ですか?
A: QSFP-DD ループバックは、QSFP-DD システム設計のプラグを維持するために使用されるエミュレーション デバイスです。完全に機能する光トランシーバを必要とせずに、QSFP-DD ポートの電気的機能とデータ伝送機能を迅速に評価することを目的としています。
Q: QSFP-DD ループバックはどのように機能しますか?
A: QSFP-DD ループバック モジュールは、ホスト デバイスから送られてくる電気信号をホスト デバイスに戻すために使用され、ユーザーは研究開発および製造テストの段階で QSFP-DD ポート経由のデータ伝送の機能と品質を評価できます。
Q: QSFP-DD ループバックの主な用途は何ですか?
A: QSFP-DD ループバックの主な用途は、QSFP-DD ポートのテスト、新製品の開発、製品の製造後のテストの実行、完全に機能するトランシーバーを交換せずにネットワーク アプライアンスを検証することです。
Q: パッシブ光ループバックとアクティブ光ループバックの違いは何ですか?
A: QSFP-DD ループバックなどのパッシブ ループバックでは、電気信号は補強やその他の変更なしにシステムにそのままフィードバックされます。一方、アクティブ光ループバックでは、補強と変調のために特定の制御回路または回路が光信号に埋め込まれます。
Q: 既存の QSFP および QSFP-DD ポートは QSFP-DD ループバックで使用できると言ってもよいでしょうか?
A: 正解です。QSFP-DD ループバックは標準の QSFP および QSFP-DD ポートでも使用できるように設計されているため、電気ループバックを含むさまざまな種類のネットワーク機器でこのようなテストを実行でき、トラブルシューティング プロセスに非常に役立ちます。
Q: QSFP-DD ループバックを使用してテストを実行する利点は何ですか?
A: 電話機のテストに QSFP-DD ループバック デバイスを使用すると、コスト効率、容易さ、SQF-DD ポートのテストの容易さなど、多くの利点があります。これらのデバイスを使用すると、フル機能のトランシーバー モジュールを必要とせずにポートをテストできます。
Q: 「トランシーバー デバイス」を定義してください。ループバック デバイスとどう違うのですか?
A: トランシーバー モジュールは、イーサネットなどの通信チャネルを介して情報を送受信するために使用できる機器です。ループバック モジュールとは異なり、ループバック モジュールは他のデバイスに送信するデータを送受信せず、評価のためだけにデータを元のデバイスに送り返します。
Q: QSFP-DD ループバックは、100G、400G、800G などの高データ レートで実行できますか?
A: はい、QSFP-DD ループバックに期待されるように、これらのデバイスは 100G、400G、さらには 800G という非常に高いデータ レートで動作する必要があり、これにより、高データ レート要件に準拠するハイテク ネットワーク デバイスのテストが容易になります。
Q: 「レーンごと」のプログラミングには何が含まれますか? また、QSFP-DD ループバックではなぜそれが不可欠なのですか?
A: QSFP-DD ループバックの「レーンごと」のプログラミングにより、ループバック モジュールのユーザーはループバック モジュールの各セグメントを個別にプログラミングできるため、QSFP-DD ポートの 1 つのデータ レーンをテストおよび診断できます。これにより、ポートの特性が評価され、パフォーマンスと信頼性が評価されることが保証されます。
