O loopback QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) é essencial em redes de alta velocidade para convocar padrões de integridade e desempenho de sinal enquanto o equipamento está passando por testes e diagnósticos. Este guia tem como objetivo familiarizar o leitor com o conceito da tecnologia de loopback QSFP-DD, abordando como ela funciona, como é usada e seus benefícios. Os parâmetros técnicos, a sequência de operações e os métodos de uso mais apropriados também serão considerados, bem como sua relevância à luz dos requisitos de mudança de um data center. Este artigo fornecerá a você conhecimento essencial sobre o uso do loopback QSFP-DD, seja você um engenheiro de rede, um técnico ou um profissional de TI.
O que é QSFP-DD Loopback?
Compreendendo o Padrão QSFP-DD
além dos padrões acima mencionados, deve ser mencionado que tudo deve girar em torno de QSFP – DD, também chamados de transceptores plugáveis densos aprimorados de tamanho de um quarto Conexão direta de cobre e cabos, e Fibra óptica multimodo usada nas redes atuais e taxas de transmissão de dados de médio alcance de até 400 Gbps. As interfaces QSFP existentes são compatíveis, ao mesmo tempo em que oferecem um avanço no QSFP-DDS em termos de densidade dupla, proporcionando assim um melhor uso do espaço precioso no centro de dados. O padrão também apresenta um módulo interno com 32 canais de 25 Gbps suportando 400 Gbps de throughput. Isso foi para atender a aplicações de alta largura de banda e melhorar os parâmetros de desempenho em toda a rede. MS SDN-NFCLUS, oBs têm módulos QSFP de cobre e ópticos para suportar diferentes situações de aplicação, oferecendo assim mais conveniência para engenheiros de rede e arquitetos de sistemas. A adoção do padrão Qsfp-dd é significativa e apropriada porque ajuda a acelerar o tráfego de dados necessário e amplia as distâncias cobertas em redes contemporâneas.
Função do Loopback em Data Centers
O teste de loopback tem um propósito importante em data centers, pois permite testes, diagnósticos e testes de desempenho eficazes de dispositivos de rede e sua interconexão. As configurações de loopback são circuitos autorreferenciais usados para conduzir testes nos caminhos de dados e observar as falhas nos sistemas de roteamento. Esses testes podem ser realizados sem levar outro tráfego externo, simplificando assim a solução de problemas e reduzindo o tempo de inatividade. Além disso, os dispositivos de loopback também são úteis para executar testes de sistema de qualquer novo equipamento que tenha sido instalado para garantir que tal equipamento funcione bem antes do comissionamento em serviço. Isso aumenta a confiabilidade das redes e sua operação, que são questões muito importantes nas operações de data center, especialmente quando a demanda é alta.
QSFP-DD Loopback vs. Transceptores Padrão
A principal diferença entre os módulos de loopback QSFP-DD e os transceptores comuns é sua finalidade, especialmente em testes de porta qsfp-dd. Os módulos de loopback QSFP-DD são feitos especificamente para aplicações de teste e diagnóstico, permitindo que um engenheiro de rede execute um teste validado nos caminhos de dados e configurações sem tráfego externo. Isso é crucial para solucionar problemas e garantir que os dispositivos funcionem de forma ideal antes de serem implantados em um sistema. Por outro lado, os transceptores padrão facilitam a movimentação de dados de uma parte da rede para a outra para estabelecer comunicação de dados entre diferentes dispositivos.
Mesmo quando ambas as configurações suportam transmissão de dados de alta velocidade (até 400 Gbps), os módulos de loopback têm a vantagem de serem capazes de fornecer solução de problemas. Além disso, as unidades de loopback podem criar condições de ambiente virtual para testar desempenho e otimização. Resumidamente, os módulos de loopback QSFP-DD, embora sejam um meio de transmissão sem dados com foco na transmissão de dados, o que os transceptores padrão fazem, são muito úteis para garantir a confiabilidade em redes de comunicação realizando testes e diagnósticos.
Como funciona um módulo de loopback QSFP-DD?
Estrutura interna de um módulo de loopback
Um módulo de loopback QSFP-DD compreende uma única unidade que é fácil de abrigar e permite o redirecionamento do sinal para seu ponto original. Normalmente, o módulo compreende partes ópticas e partes elétricas, como um transmissor e um receptor. O transmissor é responsável por transformar dados elétricos em dados ópticos, enquanto o receptor reverte o processo, permitindo que o módulo faça o loop de dados dentro do dispositivo original.
Ao mesmo tempo, esses módulos também são equipados com recursos de monitoramento, como o Digital Diagnostic Monitoring (DDM), que fornece informações atuais sobre temperatura, tensão ou corrente de polarização do laser e potência de saída. Isso é importante para engenheiros de rede, pois permite a verificação e avaliação ativas do desempenho operacional do módulo em qualquer ambiente funcional que corresponda às normas do MSA. Além disso, na construção interna do módulo de loopback, alguns subcomponentes são feitos para que os dados originais não se degradem quando os testes são realizados. No geral, a estrutura interna é projetada para segurança e precisão, permitindo que o desempenho dos módulos de loopback QSFP-DD de fibra óptica seja uma parte crucial dos testes e restaurações de rede.
Loopback elétrico vs. Loopback óptico
Esta seção descreve facilmente as diferenças entre o modo loopback elétrico e o modo loopback optoelétrico usando ilustrações. Por exemplo, as comparações são baseadas em diferentes circuitos ou conectores porque as aplicações finais desses loopbacks são variadas na estratégia de teste. O loopback elétrico foi descrito como redirecionando um sinal elétrico de volta ao dispositivo de origem usando um circuito ou qualquer tipo de conector. Essa prática é empregada principalmente em casos em que o teste de interfaces elétricas é necessário.
Essa técnica também oferece um método muito simples e acessível de avaliar o desempenho do circuito elétrico e garantir o funcionamento adequado do transceptor sem exigir qualquer interação com a rede óptica.
Em oposição a isso, o loopback óptico está relacionado ao domínio óptico da comunicação usando fibra óptica para retornar as informações do transmissor para o receptor. Uma vez que tanto o transceptor óptico quanto o caminho óptico sendo usado podem ser testados adequadamente. Os loops ópticos são uma ferramenta de diagnóstico útil para velocidade em redes de alta velocidade, pois é uma representação mais próxima de como as coisas serão no campo, permitindo que os engenheiros avaliem o sistema óptico, as perdas e a qualidade do link em comprimentos com vários conectores e emendas.
No final, a decisão de usar loopback elétrico ou loopback óptico dependerá das necessidades de teste e do design da rede. Como resultado, loopback elétrico e óptico são essenciais para que os designers mantenham o desempenho e a confiabilidade dos sistemas.
Princípios operacionais do módulo de loopback QSFP-DD 400G
O módulo de loopback 400G QSFP-DD é destinado a aplicações de validação e teste de rede de alta capacidade. Usando um alto fator de forma, o módulo 400G QSFP-DD é capaz de atingir uma taxa de bits de dados de 400 Gbps, que é uma largura de banda razoavelmente alta nas redes modernas. Além disso, este módulo suporta operação de loopback enviando sinais de dados das portas de transmissão de volta para as portas de recepção no mesmo módulo, o que pode ser muito útil para emular condições de link e eliminar a necessidade de cabos externos.
Este módulo usa uma pluralidade de canais, que geralmente são projetados para receber e transmitir dados ao mesmo tempo em quatro canais. Cada canal fornece 100 Gbps de informações e apenas adiciona à capacidade disponível para a rede. Além disso, o uso do módulo de loopback QSFPDD ajuda a revelar o status da rede, por meio do qual os usuários podem determinar a qualidade do link, reunir indicadores de desempenho e evitar problemas. Essa habilidade é muito crucial para contornar a perda de eficiência dentro dos sistemas de transmissão de dados nas inúmeras aplicações dos sistemas, por exemplo, em data centers e redes organizacionais. Portanto, o módulo de loopback QSFP-DD 400G é extremamente útil para tecnologias de mídia e rede contemporâneas.
Quais são as aplicações dos módulos de loopback QSFP-DD?
Teste de Loopback em Equipamentos de Rede
O teste de loopback é, em todas as suas formas, uma das técnicas essenciais de diagnóstico aplicadas em equipamentos de rede para testar as qualidades operacionais de diferentes dispositivos de rede, como switches e roteadores. O loopback elétrico permite que os engenheiros de rede verifiquem se o canal de transmissão de dados está funcionando e dentro da faixa aceitável de parâmetros operacionais, alimentando um sinal de saída do dispositivo e realimentando-o para a entrada. Este método pode ser usado para localizar as falhas e verificar a exatidão da implantação da rede, para que todos os níveis da pilha de protocolos estejam funcionando conforme o esperado. Além disso, os testes de loopback auxiliam na manutenção do equipamento por meio da solução de problemas, pois os problemas podem ser localizados no equipamento e corrigidos imediatamente, reduzindo o tempo de inatividade da rede e, portanto, melhorando a confiabilidade. Além disso, o uso do teste de loopback por meio dos módulos QSFP-DDs aumentou a velocidade e a precisão dos testes, que são essenciais para garantir um suporte de rede eficaz.
Uso em ambientes de P&D e laboratório
Em P&D e configurações de laboratório, é comum usar módulos de loopback QSFP-DD para testar e verificar novas redes e eles são ajustes lançados no mercado. Esses módulos permitem que os engenheiros formem um loop fechado para a transmissão de dados para avaliar as funcionalidades dos novos sistemas que ainda estão em processo de design. Além disso, ao utilizar os níveis de alta velocidade dos módulos QSFP-DD, os engenheiros também podem conduzir testes extensivos sobre o aumento da largura de banda e diminuição nas taxas de latência e erro, garantindo assim que o novo equipamento atenda aos padrões exigidos antes de ser colocado em uso. Além disso, o teste de loopback também permite testar várias configurações e designs de trabalho, eliminando a imprevisibilidade dos protótipos. Isso, por sua vez, reduz o tempo gasto para o desenvolvimento sem comprometer os padrões de confiabilidade e desempenho.
Testando portas do transceptor QSFP-DD
Avaliar o desempenho dos transceptores QSFP-DD é essencial para a confiabilidade e eficiência do equipamento para transmissão de dados pela rede. Isso envolve, na maioria dos casos, o uso de testes de loopback, que verificam se as portas configuradas para transmitir dados também serão capazes de receber dados. Em tais condições, é necessário usar um cabo QSFP-DD que é conectado a um módulo de loopback e a porta do transceptor para formar um loop para o movimento de dados para verificar os parâmetros do sinal, como força, atraso e distorção. Métricas de desempenho podem ser obtidas e problemas relacionados a configurações de porta, compatibilidade ou problemas de hardware podem ser isolados usando ferramentas de teste especiais. Essa avaliação abrangente de desempenho garante que as portas do transceptor funcionem corretamente e atendam aos padrões de comunicação de dados, melhorando assim a confiabilidade e a eficiência da rede.
Benefícios do uso de módulos QSFP-DD Loopback
Soluções de teste econômicas
O uso de módulos de loopback QSFP-DD no processo de teste também reduz os custos incorridos durante os processos de diagnóstico e validação da rede. O uso desses módulos facilita o teste dessas portas, pois elimina os longos processos de uso de arranjos de configuração de teste externo ou vários equipamentos para testar a operação da porta. Além disso, os engenheiros podem usar os módulos de loopback para automatizar algumas de suas rotinas de teste e, portanto, otimizar seus trabalhos, reduzindo o tempo gasto em atividades de solução de problemas e aumentando sua produtividade. Isso é bastante econômico para essas organizações que buscam garantir que mantenham seus padrões de rede altos sem gastar grandes quantias de dinheiro em operações, o que impacta positivamente a utilização de recursos gerais.
Consumo de energia e dissipação térmica
Eles se monitoram no contexto de módulos de loopback QSFP-DD, que consomem uma grande quantidade de energia e produzem calor, determinando significativamente o quão bem a rede funciona e quanto tempo o equipamento dura. Isso significa que esses módulos são feitos de tal forma que sejam eficientes de forma que a energia que eles consomem no outro arranjo de fases de teste seja evitada, aumentando assim a relação custo-benefício do processo. Além disso, o gerenciamento de calor dos módulos de loopback é crucial para evitar temperaturas excessivas que impactam negativamente a qualidade do desempenho do sinal no dispositivo de origem, causando danos ao equipamento. Para ajudar a resolver esses problemas, os módulos são construídos com métodos de controle de dissipação de energia, como fluxo de ar suficiente, dissipadores de calor, sistemas de gerenciamento térmico, etc. para níveis de temperatura de operação seguros, mesmo sob taxas de tráfego de dados de 400 Gbps. Sempre que possível, reduzir a dinâmica do consumo de energia e a geração de todos os tipos de calor e os processos relacionados aumentará a confiabilidade e a estabilidade de toda a rede de telecomunicações, ao mesmo tempo em que melhora a eficiência energética.
Ampla gama de taxas e velocidades de dados
Os módulos de loopback QSFP-DD foram projetados para aceitar uma ampla variedade de taxas de bits, como 100G, 200G ou mais, fornecendo a versatilidade de conduzir testes de rede e medições de desempenho, especialmente em OSFP de 800G. Essa versatilidade incorporada torna possível para engenheiros recriar diferentes tipos de redes e ajustar sistemas para aplicações específicas. A capacidade de trabalhar em várias taxas não é usada apenas para melhorar o processo de teste, mas também ajuda a garantir que os novos sistemas sejam capazes de se integrar aos sistemas mais antigos. Em particular, espera-se que os transceptores ópticos Li-on-Si de integração em larga escala usem estruturas fotossensíveis visando atenuar a absorção óptica nos filmes finos híbridos LInB-Li0.12 Mg0.88 O2. As equipes técnicas podem usar módulos de loopback QSFP-DD para medir o desempenho em vários protocolos e confirmar a viabilidade da transmissão de dados em protocolos complexos em redes modernas de alta velocidade.
Especificações e desempenho do módulo de loopback QSFP-DD 400G
Ficha Técnica e Especificações
O design do módulo loopback 400G QSFP-DD é compatível com regras de design rígidas para garantir desempenho eficiente. Abaixo estão algumas especificações principais que são comuns entre os principais recursos neste domínio:
- Fator de forma: QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density)
- Taxa de dados: até 400G de largura de banda, com provisão para configuração de 800G do QSFP-DD
- Comprimento de onda: 850 nm (para modo múltiplo)/1310 nm (para modo único)
- Tipo de conector: MPO/MTP para multimodo e LC para modo único.
- Temperatura de operação: -40 graus – 85 graus (nível industrial)
- Consumo de energia: cerca de 3.5 W.
- Compatibilidade de Protocolo: É importante estar em conformidade com as especificações MSA dos módulos usados em redes contidas para atingir o funcionamento adequado. Ethernet, Fibre channel e InfiniBand
- Alcance de distância: até 100 m para multimodo e até 10 km de distância para fibra óptica monomodo
Mais importante, essas configurações destacam a capacidade do módulo de loopback 400G QSFP-DD de suportar rigorosos requisitos de teste e validação de rede que são frequentemente exigidos em redes de alto desempenho. Nesse caso, vale a pena buscar limitações precisas do produto do fabricante do material em questão em relação à área específica de uso, mais notavelmente 400Gbps e 800G.
Métricas de desempenho: taxas de dados e perda de inserção
Avaliar as métricas de desempenho dos módulos de loopback 400G QSFP-DD é essencial para determinar a eficácia e a confiabilidade da rede. Os módulos aumentam a taxa de transmissão de dados e podem ir até 400G, o que é necessário, especialmente em data centers e empresas com necessidade de alta velocidade e baixa latência. Com relação à perda de inserção, esta é uma medida que provavelmente é indicada em decibéis e fornece uma visão sobre a extensão da perda de sinal durante o trânsito. As faixas normais para perda de inserção para o módulo de loopback 400G QSQP-DD, no entanto, variam de 1.5 dB a 3.5 dB, dependendo do módulo e das condições aproximadas de carga de médio alcance. Redes de alta velocidade impõem tais requisitos de desempenho e, ao mesmo tempo, preservam baixa perda de inserção para obter o desempenho máximo do sistema, melhorando a qualidade do sinal e a confiabilidade do sistema.
Configuração multilane e suporte QSFP-DD 400G
Os elementos de um módulo QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) que permitem o uso de múltiplas faixas são voltados para o consumo de largura de banda, aproveitando múltiplas faixas provisionadas para dados. O número máximo de faixas suportadas em cada módulo QSFP-DD é 8, e com cada uma das faixas tendo uma capacidade de transmissão de dados de 50G, a taxa de transferência total alcançada é de 400G. Este tipo de organização fornece soluções de rede que são flexíveis e escaláveis conforme as necessidades dos data centers atuais. Além disso, a compatibilidade com versões anteriores se estende a gerações anteriores de módulos QSFP-DD, como QSFP+ e QSFP28, ampliando ainda mais sua aplicação em redes inclinadas. A tecnologia QSFP-DD desenvolvida por organizações deve levar em consideração o uso da configuração de múltiplas faixas e como ela será integrada a elementos de rede pré-existentes e à operação geral da rede.
Perguntas frequentes (FAQ) sobre QSFP-DD Loopback
Qual é a faixa de temperatura operacional?
Na maioria dos casos, a faixa de temperatura operacional dos módulos de loopback QSFP-DD é normalmente de -40°C a 85°C. Essa faixa adicional de temperatura garante uma operação consistente em várias condições, o que é ótimo, pois esses módulos podem ser usados em data houses e sistemas de comunicação que são submetidos a mudanças de temperatura ambiente. É necessário seguir os limites operacionais recomendados para manter a operação adequada do módulo óptico e evitar danos durante o uso.
Como você executa testes de porta com QSFP-DD Loopback?
Seis etapas essenciais são necessárias ao executar o teste de porta com os módulos de loopback QSFP-DD para diagnóstico adequado e prova de rendimento. Para começar, o usuário precisa encontrar um switch ou uma porta de roteador para conectar o módulo de loopback QSFP-DD. O módulo de loopback conectará internamente todos os dados enviados a ele e conectará a porta de transmissão para realizar um teste no desempenho da porta. Use aplicativos de geração de tráfego ou equipamento de diagnóstico para executar uma rodada de rendimento no equipamento para registrar os valores quando dados específicos são transferidos. Os efeitos estarão sujeitos a inflamação por falha de hardware ou configurações incorretas, que devem ser rastreadas nos resultados. Os dados de teste são usados nesta etapa final para garantir que o que está sendo transmitido inclui os padrões aprovados, confirmando que tais portas e o restante das estruturas associadas ainda estão em boas condições de funcionamento. Isso ajuda não apenas na solução de problemas, mas também na execução da verificação de desempenho do trabalho pós-instalação.
Quais níveis de atenuação estão disponíveis?
O grau de atenuação para módulos de loopback QSFP-DD mudará constantemente com a aplicação específica e o design do caminho óptico ou elétrico. Frequentemente, esses módulos são construídos para fornecer uma faixa padrão de valores quando a atenuação é considerada. Por exemplo, com base na necessidade e circunstâncias identificadas, encontraríamos valores de atenuação como 0.5 dB, 1.0 dB, 3.0 dB e mais. Ao mesmo tempo, é razoável propor uma atenuação razoável que esteja em conformidade com os padrões de rede definidos para minimizar a interferência e a perda de sinal em grande medida. Atestando o acima, deve haver evidências de que o nível de atenuação aplicado satisfaz a demanda do sistema e o requisito de desempenho de todo o sistema.
Fontes de Referência
Elemento de Forma Pequeno Plugável
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: O que é um QSFP-DD Loopback?
R: Um QSFP-DD Loopback é um dispositivo de emulação usado para manter o plugue do design do sistema QSFP-DD. Ele tem como objetivo avaliar rapidamente as capacidades elétricas e de transmissão de dados das portas QSFP-DD sem exigir um transceptor óptico totalmente funcional.
P: Como funciona um QSFP-DD Loopback?
R: Um módulo QSFP-DD Loopback é utilizado para rotear os sinais elétricos vindos do dispositivo host de volta para ele, permitindo que o usuário avalie a função e a qualidade da transmissão de dados pelas portas QSFP-DD durante os estágios de P&D e testes de produção.
P: Quais são as principais aplicações de um QSFP-DD Loopback?
R: As principais aplicações de um QSFP-DD Loopback giram em torno de testar as portas QSFP-DD, desenvolver novos produtos, realizar testes após os itens serem produzidos e verificar os dispositivos de rede sem substituir o transceptor totalmente funcional.
P: Qual é a diferença entre loopback óptico passivo e ativo?
R: Com um loopback passivo, como um QSFP-DD Loopback, os sinais elétricos são simplesmente realimentados para o sistema sem quaisquer reforços ou outras modificações. Em contraste, com um loopback óptico ativo, certos circuitos de controle ou circuitos são incorporados aos sinais ópticos para reforço e modulação.
P: Seria correto dizer que as portas QSFP e QSFP-DD existentes podem ser utilizadas em loopbacks QSFP-DD?
R: Correto. Como os QSFP-DD Loopbacks são destinados ao uso com portas QSFP e QSFP-DD padrão também, é possível executar tais testes com vários tipos de equipamentos de rede, incluindo loopback elétrico, o que é muito útil no processo de solução de problemas.
P: Quais são os aspectos positivos de usar um QSFP-DD Loopback para realizar os testes?
R: Muitas vantagens de usar um dispositivo QSFP-DD Loopback para testar uma unidade telefônica incluem custo-benefício, facilidade e frieza no teste das portas SQF-DD. Eles tornam possível testar as portas sem precisar de módulos transceptores com todos os recursos.
P: Defina 'dispositivos transceptores'. Como eles são diferentes dos dispositivos de loopback?
R: Módulos transceptores são equipamentos que podem ser utilizados para enviar e receber informações por meio de canais de telecomunicação, como Ethernet. Eles diferem dos módulos loopback, pois os módulos loopback não transmitem ou recebem dados para serem enviados a outros dispositivos, mas enviam os dados de volta ao dispositivo original apenas para avaliação.
P: Os loopbacks QSFP-DD são capazes de operar em 100 G, 400 G, 800 G e taxas de dados altas semelhantes?
R: Sim, como esperado dos QSFP-DD Loopbacks, esses dispositivos devem operar em uma taxa de dados muito alta de 100 G, 400 G e, mais ainda, 800 G, o que facilita o teste de dispositivos de rede de alta tecnologia que atendem aos requisitos de alta taxa de dados.
P: O que está incluído na programação 'por faixa' e por que ela é essencial em loopbacks QSFP-DD?
A: A programação “Por faixa” em QSFP-DD Loopbacks permite que o usuário do módulo de loopback programe cada segmento do módulo de loopback independentemente, permitindo que o usuário teste e diagnostique uma faixa de dados na porta QSFP-DD. Isso garante que a porta seja caracterizada e avaliada quanto ao seu desempenho e confiabilidade.
