Как вытащить sfp модуль из коммутатора

Как SFP, SFP+ и XFP делают нашу жизнь проще

Как они надоели с этим SFP и прочими дорогими игрушками! — скажет экономный сисадмин: «И коннекторы недешёвые, и лишний «огород городить». Неужели так трудно всё порты 1GBE и 10GBE делать под старую добрую витую пару? 10 Gigabit витая пара поддерживает и вперёд!»

И правда, зачем всё это? Берём 6 категорию для соединений уровня доступа Gigabit Ethernet (мы же не жадные, заботимся о скорости и стабильности) и категорию 6А для 10 Gigabit Ethernet и радуемся жизни. Дёшево и сердито!

Но это всё хорошо, если соединение между отдельными точками не превышает 100 метров (иногда даже и меньше). На практике даже в одном здании можно запросто выйти за предел 100 метров, просто обходя все углы.

Представим себе более сложную ситуацию

У нас имеются три различных офиса, в каждом из которых работает по 20 человек. Необходимо выбрать коммутаторы, которые подходят для подключения пользователей по гигабитной сети с 10 гигабитным Uplink.

Вроде бы задача проста: нужно 3 гигабитных коммутатора уровня доступа на 24 гигабитных порта с Uplink 10 Gigabit Ethernet, и ещё один 10 гигабитный коммутатор уровня агрегации для объединения Uplink всех трёх коммутаторов в одну сеть.

Можно даже замахнуться на отказоустойчивую схему из двух коммутаторов 10GBE. В любом случае всё выглядит не так сложно.

Усложним немного задачу. Представим, что первый офис находится рядом с серверной, второй — в соседнем здании на расстоянии более 100м, и, чтобы достать туда, требуется много раз обогнуть препятствия под разным углом, а третий — вроде бы по прямой, но на расстоянии более 550 м. И что тут делать?

Вроде бы задача по-прежнему выглядит не такой сложной. Покупаем три коммутатора уровня доступа:

Один, который поставим рядом с серверной, будет с Uplink 10 Gigabit Ethernet для витой пары.

Второй коммутатор — так как общее расстояние выше — с Uplink для многомодового оптоволокна дальностью до 550 м, который за счёт своих физических свойств позволяет «обойти все углы».

И третий коммутатор с Uplink для одномодового кабеля при расстоянии свыше 550 м.

Вроде бы весело и замечательно. А теперь представьте, что для объединения их в одну сеть на следующем уровне понадобится коммутатор 10 Gigabit Ethernet с тремя различными типами портов под разные типы кабелей.

И это ещё «цветочки». Для связи этого коммутатора с «верхним уровнем» (уровнем ядра сети, например) может потребоваться Uplink для сетей 40GBE или даже 100GBE. Особенно интересная ситуация возникает, когда число таких Uplink и Downlink (Downlink — порт для соединения с нижеследующим уровнем) не удаётся предугадать раз и навсегда, и всё меняется в процессе эксплуатации…

И вот тут возникает интересный момент: а сколько таких коммутаторов нам понадобится? А если не хватит одного-двух портов одного типа, зато порты другого типа окажутся в избытке? Покупать новый? А как это отразиться на архитектуре сети? Например, если по проекту заложено, что все три офисных коммутатора уровня доступа общаются напрямую через один коммутатор уровня агрегации, не выходя на ядро сети?

Значит нужно придумать единый стандарт для разъёма, в который при помощи соответствующих переходников (трансиверов) можно подключать различные кабели.

В принципе, универсальность и взаимозаменяемость явилась главной причиной создания SFP. Данная технология, естественно, не стояла на месте и появились более поздние стандарты, такие как SFP+ и XFP. Но обо всем по порядку.

Рисунок 1. 28-портовый управляемый коммутатор 10GbE L2+ — Zyxel XS3800-28, сочетающий порты под витую пару и SFP+.

Примечание. На практике не всё обстоит так гладко. Некоторые вендоры, искусственно ограничивают применение переходников от разных производителей. Например, есть такая сисадминская примета: если нужно использовать сетевое оборудование Cisco, то лучше использовать и трансиверы этого же вендора. Возможно, это не всегда так, но рисковать никто не хочет.

Однако мир не идеален, и порой приходится поддерживать мультивендорное решение. В таких случаях лучше подбирать оборудование от более демократичных вендоров, которые не создают дополнительных ограничений.

Существует мнение, что при разработке стандарта SFP (Small Form-factor Pluggable) учитывалось требование сохранить ту же плотность портов на 1U в 19 дюймовой стойке, что и в случае с разъёмами под витую пару. То есть 48 портов для подключения устройств и минимум 2 Uplink. Небольшие размеры SFP позволили решить данную задачу.

Рисунок 2. Коммутатор L3 Zyxel XGS4600-52F на 48 портов Gigabit Ethernet SFP, с четырьмя портами Uplink 10 Gigabit Ethernet SFP+

SFP стандарт используется для поддержки следующих протоколов:

• Fast Ethernet (100 Mb/s);
• Gigabit Ethernet (1 Gb/s);
• SDH (155 Mbps, 622 Mbps, 1.25 Gbps, 2,488 Gbps);
• Fibre Channel (1, 2, 4, 8 Gbps).

Рисунок 3. Трансивер Zyxel SFP10G-SR SFP Plus для 10 Gigabit Ethernet

Рисунок 4. Трансивер 10GbE Fiber FTLX1412D3BCL

Существует сетевое оборудование, способное принимать несколько видов трафика по одному порту, например, Ethernet и Fibre Channel с последующим разделением. Разумеется, для такого соединения нужны соответствующие сетевые карты и трансиверы, поддерживающие подобный «универсальный подход».

Особенности SFP поддержки различных типов оптики

Многие читатели знакомы с SFP трансиверами для двухволоконных патчкордов. Такие трансиверы имеют интерфейс с двумя разъёмами типа LC для подключения оптического кабеля к модулю.

Однако есть и другие модели трансиверов, например, SFP WDM, и разумеется, трансиверы с разъёмом RJ45, о которых шла речь выше.

Существует классификация SFP модулей по доступному расстоянию для передачи данных:

• 550 м — для многомодовых;
• 20, 40, 80, 120, 150 км для одномодовых модулей.

Выпускаются SFP модули нескольких стандартов с различными комбинациями приёмника (RX) и передатчика (TX).

Такой подход даёт возможность выбрать необходимую комбинацию для заданного соединения, исходя из используемого типа оптоволоконного кабеля: многомодовое (MM) или одномодовое (SM).

Помимо деления по типу оптоволокна, есть разделение по количеству используемых волокон. Есть SFP модули для парных оптических проводников: многомодовые и одномодовые.

Существуют и одноволоконные модули: WDM, а также CWDM и DWDM.

SFP модули для многомодовых патчкордов используют раздельные приёмник и передатчик фиксированной длины волны 850нм (собственно, для этого и нужно два оптических проводника в одном патчкорде).

В таких патчкордах используется крестообразное соединение от передатчика к приёмнику. (TX1\RX2, RX1\TX2).

Преимуществом многомодового оптоволокна является невосприимчивость к изгибам (до определённого разумного предела), что позволяет использовать, например, при монтаже стоечного оборудования, когда излишки длины патчкорда можно убрать в органайзер.

Как было уже указано выше, ограничением для многомодового оптоволокна является сравнительно небольшая длина (до 550м).

SFP модули для парных одномодовых соединений имеют раздельные приёмник и передатчик фиксированной длины волны либо 1310нм, либо 1550нм. Подключение делается по той же крестообразной схеме. Применение одномодовых SFP модулей делает возможным передачу данных на расстояния до 120км.

Однако не во всех случаях можно использовать парные оптоволоконные кабели. В некоторых случаях гораздо удобнее передавать сигнал в обе стороны по одному оптическому световоду.

SFP WDM — сокращение от Wavelength Division Multiplexing (спектральное уплотнение каналов). В данном случае модули (они же WDM Bi‑Directional, или Bi‑Di) используют совмещённый приёмопередатчик и работают в парах. Пара состоит из двух модулей с разной длиной волны: 1310нм и 1550нм.

В первом случае используется передатчик с длиной волны 1550нм и приёмник с длиной волны 1310нм.

Во втором случае: наоборот, передатчик с длиной волны 1310нм и приёмник с длиной волны 1550нм.

Расстояние между двумя этими каналами составляет 240нм, что достаточно для того, чтобы различать эти два сигнала без специальных средств детектирования, и позволяет объединить эти два сигнала в одном световоде.

Благодаря совмещению каналов для соединения таких модулей нужна только одна оптоволоконная жила. Стандартные SFP WDM модули имеют разъём типа SC для одножильного соединения.

SFP CWDM — Coarse WDM — что дословно значит «грубый» WDM — это более поздняя реализация WDM с раздельными приёмником и передатчиком. SFPCWDM отличаются, в первую очередь, диапазоном каналов передачи, который варьируется от 1270нм до 1610нм:

• 2 дополнительных канала 1270нм и 1290нм;
• 16 основных (1310нм — 1610нм с шагом 20нм).

Данные модули имеют широкополосный приёмник, что позволяет 2 модулям с любыми длинами волн передачи работать в паре. Но для работы в паре такие модули использовать нерационально, более оптимально использовать 16 каналов с разными длинами волн, подключёнными к мультиплексору. Мультиплексор «собирает» свет разных длин волн, который излучают передатчики модулей, «объединяет» собранное в единый световой пучок и направляет по единственному одномодовому волокну далее. При приёме данных производится обратная процедура.

Рассказывая о кабелях и стандартах, стоит также упомянуть 10 гигабитный Direct Attached Cable (DAC) SFP+, работающий по стандарту 10GBASE и совместимый со стандартами 10G Ethernet, 8/10G Fibre Channel. Такие кабели стоят относительно недорого и чаще всего применяются на небольших расстояниях, например, для подключения СХД, серверов и других устройств к скоростной сети.

Рисунок 5. DAC10G-3M кабель Direct Attach

Отличия SFP от SFP+

SFP модуль всем хорош, одна неприятность — не поддерживает высоких скоростей. А технический прогресс требовал перехода на сети 10 Gigabit. И появились новые стандарты, одним из которых стал SFP+

Как часто бывает с родственными технологиями и стандартами — SFP+ совместим с SFP сверху вниз. То есть в порт SFP+, можно подключить более старые трансиверы SFP, а вот наоборот — включить может и получится, но работать они не будут.

Однако возможны неприятные исключения. В оборудовании некоторых производителей (к счастью, Zyxel в их число не входит) совместимость сверху вниз не поддерживается. Всегда лучше на всякий случай уточнить у продавца, будет ли работать данный трансивер с данным портом на данном оборудовании.

Особенности стандарта XFP

Стандарт XFP был разработан группой XFP MSA (Multi Source Agreement). Скорость работы начинается от 10G и может использоваться с оптоволоконным кабелем для высокоскоростной сети.

Рабочая длина волны: 850нм, 1310нм или 1550нм, при этом трансиверы XFP не зависят от протокола и полностью поддерживают конвергентность для стандартов:

• 10 Gigabit Ethernet;
• 10G Fibre Channel;
• синхронная оптическая сеть (SONET) на скорости OC 192;
• синхронная оптическая сеть STM 64;
• оптическая транспортная сеть 10G (OTN) OTU 2;
• параллельная оптическая связь.

Примечание. При плотном трафике модули SFP+ были замечены за непристойным занятием — они нагревались до достаточно высокой температуры. Виной тому малые размеры и высокая плотность портов — в принципе, то, зачем SFP и создавался. Разумеется, повышение температуры оборудования создаёт риск при длительной работе. Это факт вынуждает в некоторых случаях использовать другой стандарт для подключения трансиверов (также небольших, хоть и не таких миниатюрных как SFP+) — XFP.

Можно ли соединять устройство с портом XFP и другое устройство с SFP+

Теоретически такое соединение возможно, необходимо использовать оптические кабели, подходящие для обоих трансиверов.

Например, XFP‑10G-SR и SFP‑10G-SR — это многомодовые модули на основе LC разъёмов, поэтому применение многорежимного оптического кабеля LC по идее позволит получить работающее соединение.

На практике лучше заглянуть в соответствующие спецификации и при любом сомнении — уточнить у представителей вендора (дилера, системного интегратора и т. д.) соответствующие детали.

Заключение

Унифицированный подход и стандартизация упрощают нашу жизнь.

Разумеется, не существует единого идеального решения. В любом стандарте, в любой технологии есть плюсы и минусы. И не всегда они касаются технических аспектов.

Немаловажную роль при выборе той или иной технологии играет цена вопроса, внешние ограничения (например, расстояние), а также особенности эксплуатации.

Полезные ссылки

1. 10-гигабитный Ethernet: советы новичку
2. 10 гигабит в секунду по витой медной паре
3. Модули SFP SFP+. Виды. Принцип действия
4. Наглядный обзор оптических передатчиков
5. Как выбрать SFP (SFP+) модуль?
6. Как выбрать SFP (SFP+) модуль? 2.0
7. CWDM — спектральное уплотнение оптических каналов

Как вытащить sfp модуль из коммутатора

>Не вытаскиваются из SFP,
>это-то так задумано конструктором, или так получилось.

Не вытаскивается модуль из коммутатора?

1. Надавить на модуль (утопить его в коммутатор).
2. Потянуть за ушко модуля.
3. Отпустить модуль и продолжать тянуть за ушко.

вроде как-то так.
если совсем не вытаскивается, тогда тонкой отверткой, аккуратно.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср янв 09, 2008 16:12
pvl писал(а):

>Не вытаскиваются из SFP,
>это-то так задумано конструктором, или так получилось.

Не вытаскивается модуль из коммутатора?

1. Надавить на модуль (утопить его в коммутатор).
2. Потянуть за ушко модуля.
3. Отпустить модуль и продолжать тянуть за ушко.

вроде как-то так.
если совсем не вытаскивается, тогда тонкой отверткой, аккуратно.

Описание действий совпадает с реальностью. Вот только отвёрткой жестоко, поэтому и спрашиваю. Предыдущая версия (D1)замечательно вытаскивалась без доп инструмента.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср янв 09, 2008 16:21

Там где крепится ушко (скоба) к модулю. В этом месте, по-середине, тонкой отверткой аккуратно отогнуть корпус коммутатора и вытащить модуль. Обычно все проходит без механических повреждений.

У нас такая фигня случается с некоторыми DEM-330T (ver.A1)

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср янв 09, 2008 16:24

У нас все свитчи с доработанными мордами, либо с версии А4. Модули версии D1 вынимаются свободно, а вот с новыми модулями проблема. Мне если честно побарабану, я их один раз вставил и забыл. Просто хотел донести до производителя о данном трабле.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср янв 09, 2008 16:33

>Мне если честно побарабану, я их один раз вставил и забыл.

. не, а нам иногда монтажники приносят:
с оторваными ушами у модуля, с вырваными с мясом патчкордами и даже с выдраными внутренностями у коммутатора.

>Просто хотел донести до производителя о данном трабле.

я думаю производители вкурсе.

коммутаторы DES-3526, DGS-3627G.

Последний раз редактировалось pvl Ср янв 09, 2008 17:17, всего редактировалось 1 раз.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср янв 09, 2008 17:14
pirat_os писал(а):
А, что я не указал? Или перечислить сотню серийник

Серийник не нужен. Мне нужно знать с каким коммутатором проявляется данная проблема.

_________________
С уважением,
Бигаров Руслан.
Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср янв 09, 2008 18:38
Изначально с 3526.
Заголовок сообщения:
Добавлено: Чт янв 10, 2008 15:06

Взял со склада DEM-310GT H/W:E1 и протестировал с тремя DES-3526(как в старом корпусе, так и в новых), также с DGS-3650 и DXS-3350SR, модуль без проблем вынимался из коммутаторов. Пожалуйста, уточните серийные номера модулей, с которыми Вы наблюдаете проблему.

_________________
С уважением,
Бигаров Руслан.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 11

Выбор и использование SFP модулей

Через несколько секунд после установки, SFP модуль станет доступен в системе управления сетевого устройства.

Никогда не заглядывайте в оптические разъёмы модуля установленного в оборудование, лазер может нанести вред зрению!

После успешной инициализации трансивера, необходимо подключить его к линии передачи. Для этого необходимо:

1. Снять заглушку с оптического разъема трансивера;
2. Подключить оптический (-кие) коннекторы патч-кора к разъему.

Заглушку оптического разъёма лучше всего снимать в последний момент, непосредственно перед подключением. Это позволит минимизировать возможное попадание пыли внутрь оптического разъёма трансивера. Внимательное отношение к оптическим соединениям позволит облегчить запуска каналов и оборудования, а так же это способствует длительной и надёжной работе.

Для извлечения модуля из порта, необходимо отключить оптические патч-корды и потянуть рычаг толкателя. После чего аккуратно вытянуть модуль из порта и установить заглушку оптического порта.

Хранить трансиверы необходимо с установленной заглушкой в специальном блистере, либо антистатическом пакете в условиях, описанных в технической документации. Обычно, температура хранения составляет -40…+85°С, при влажности от 0 до 95% без конденсата. Такой способ хранения убережёт модули от загрязнений и возможных механических повреждений или электростатических разрядов.

Мониторинг параметров работы SFP трансиверов

Все современные SFP модули оснащены системой DDM (Digital Diagnostic Monitoring). Система цифрового мониторинга в реальном времени показывает значения: уровня оптических приёма и передачи, подаваемого на модуль напряжения, температуры и тока смещения лазера. Кроме текущего значения, в системе так же отображаются пороговые значения каждого из параметров. Эти значения записаны в трансивере и индивидуальны для каждого типа трансиверов.

Рассмотрим подробнее каждый из этих параметров DDM:

1. Уровень сигнала Tx – данный параметр сообщает мощность излучения лазера. Если значение этого параметра ниже или выше допустимого, значит трансивер неисправен.
2. Уровень сигнала Rx – пожалуй самый востребованный параметр. Если текущее значение ниже порога чувствительности, в канале начнут возникать ошибки. Чем ниже уровень принимаемого сигнала, тем больше ошибок будет появляться при передаче. Необходимо знать, что «дальнобойные» трансиверы (80 км и более) оснащаются APD приёмниками, их особенность в том, что при превышении уровня допустимого сигнала приёмник может выйти из строя. Поэтому такие трансиверы нельзя устанавливать на короткие линии с маленьким затуханием.
3. Напряжение – нормальное значение для любого SFP / SFP+ составит около 3.3В
4. Температура – перегрев модуля может вызывать ошибки на приёме, а так же сокращает ресурс модуля.
5. Ток смещения BIAS – редко используемый параметр, отражает состояние лазера. Значения близкие к пороговым, означают о возможной неисправности, либо сообщают о скором выходе из строя.

Система DDM удобный и информативный инструмент для диагностики неисправностей и предотвращение возможных неполадок. Более подробно о системе Digital Diagnostic Monitoring можно ознакомиться по ссылке.

Основные проблемы при использовании модулей

При эксплуатации SFP трансиверов можно столкнуться с разнообразными проблемами и неполадками. Мы постараемся рассмотреть наиболее распространённые.

Стандарты SFP MSA чётко описывают габаритные размеры и конструкцию, как трансиверов, так и портов в оборудовании. Тем не менее, случаются ситуации, когда SFP модуль застревает в порту. Причиной как правило служит искривление края отверстия в язычке SFP порта. Как вытащить застрявший SFP модуль?

Начните с осмотра соседних свободных портов, если такие имеются, и аналогичного модуля. Обратите внимания на то, какими элементами модуль фиксируется в корпусе порта.

Для извлечения застрявшего трансивера необходимо:

1. Перевести скобу толкателя трансивера в горизонтальное положение;
2. Надавливая на нижнюю часть трансивера, попробуйте толкать его вверх и с не большим усилием тянуть на себя.

Если это не помогает, нужно отогнуть язычок SFP порта, для этого удобнее всего использовать плоское и прочное лезвие канцелярского ножа. Его необходимо просунуть между нижней стороной модуля и корпусом порта. Таким образом, вы освободите запорный механизм SFP модуля и сможете извлечь его из порта.

В нашей практике была и обратная ситуация: SFP модули плохо фиксировались в портах коммутатора. Проблема заключалась в том, что трансивер можно было легко вытащить, просто потянув за подключенные патч-корды. После небольшого расследования выяснилось, что размеры портов коммутатора не удовлетворяли требованиям SFP MSA и были значительно больше необходимого. То есть, в следствии несоблюдения габаритных размеров корзины SFP порта, запорный механизм установленного в нее SFP модуля не мог зафиксировать трансивер внутри.

На практике часто встречается ситуация, когда модуль «не светит», то есть не запускает лазер или испускаемый лазером импульс слишком мал. Это может происходить по нескольким причинам:

• Засорен оптический порт «Тх»;
• Порт коммутатора не активирован (shutdown);
• Неисправность лазера.

Проверить чистоту оптического порта можно при помощи специального микроскопа для проверки оптических разъемов и коннекторов.

Если в ходе осмотра порта выясниться что он засорен, и оптический сигнал не может «преодолеть» загрязнение, необходимо произвести очистку при помощи специального чистящего устройства One-Click-Cleaner или при помощи специальных безворсовых палочек. В том случае, если у вас нет микроскопа, необходимо произвести чистку оптического порта превентивно, указанными выше инструментами. Отдельно отметим, что не рекомендуется использовать спирт или спиртосодержащие смеси для очистки оптических разъемов трансиверов.

Для проверки активности порта необходимо подключиться к сетевому оборудованию и зайти в конфигурацию конкретного порта, в ней должна стоять отметка, указывающая на активность порта. В том случае если порт не активен, его необходимо перевести в активное состояние.

Если перечисленные действия не произвели требуемого эффекта, то можно констатировать неисправность лазера и обращаться к производителю для получения сервисного обслуживания: ремонта или замены неисправного SFP модуля.

Так же распространённой неполадкой является ситуация, когда порт в состоянии «link up», но при этом передача данных не происходит. В таком случае необходимо произвести следующие манипуляции:

• Проверить корректность кроссировки трансиверов;
• Удостовериться в согласованности скоростей передачи и протоколов между соединяемыми портами;
• Проверить показания DDM на обоих трансивера и сравнить их с пороговыми значениями;
• Проверить корректность оборудования оптической системы (оптических усилителей, мультиплексоров, компенсаторов хроматической дисперсии).

Важно отметить, что стандарт SFF-8472 допускает погрешность при измерении параметров. Для уровней Tx и Rx точность измерения составляет ±3дБ. На практике фактическая точность измерения гораздо лучше, но необходимо учитывать эту особенность. При диагностике неисправностей следует перепроверять показания DDM измерителем мощности.

Так же, вывести из строя оптический трансивер может аппарат для сварки волокон. После повреждении линии передачи, оборудование не всегда физически отключают от самой линии. При ремонтно-восстановительных работах волокна будут свариваться. В момент сведения волокон сигнал может отражаться от торца волокна и «засвечивать» трансиверы, что негативно влияет на лазеры и фотоприёмники. После сведения волокон, происходит разряд который и сваривает два волокна вместе. Разряд сопровождается мощной вспышкой света, который так же может попасть в волокно и достигнуть чувствительного приёмника трансивера. Особенно подвержены риску модули оснащенные чувствительными APD приёмниками. Чем ближе место проведения сварочных работ к площадке с оборудованием, тем выше риск выхода модулей из строя.

Рефлектометры также способны навредить трансиверам, причины те же самые. Во время измерения прибор подаёт в волокно мощные импульсы, и принимает отражённую мощность. Этот исходящий сигнал способен вывести трансивер из строя.

Что такое прошивка модуля? Руководство по прошивке модулей

В ходе работы с активным сетевым оборудованием (коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвертеры и т. д.) пользователи сталкиваются с проблемой, когда съемный трансивер работает в оборудовании одной марки и не работает в другом. Например, модуль SFP 10km 1310 из коммутатора HP, по умолчанию не будет работать в коммутаторе Cisco. А вместо «Port Status: UP» в командной строке пользователь увидит сообщение «unsupported transceiver».

Модули Cisco GLC-LH-SMD и HP J4859C являются аппаратными аналогами. Вероятно проблема заключается в несовместимости внутреннего программного обеспечения модуля с коммутатором.

Для решения этой проблемы нужно сменить программное обеспечение трансивера на совместимое с конкретной маркой и моделью активного сетевого оборудования. Для смены ПО (прошивки модуля), понадобится:

• Трансивер
• Файл-прошивка
• Программатор

Важно уточнить, что часто каждый производитель использует программатор модулей собственной разработки, но встречаются «универсальные программаторы».

Собрав все необходимое можно перепрошить модуль, процесс смены прошивки выглядит следующим образом:

1. трансивер устанавливается в порт программатора
2. выбирается файл с прошивкой
3. код записывается в память модуля

На первый взгляд процесс перепрошивки прост, но в нем есть нюансы, ниже мы постараемся подробно объяснить, как прошить модуль.

Где находится внутреннее программное обеспечение модуля?

Внутреннее программное обеспечение – прошивка модуля хранится в энергонезависимой памяти – EEPROM.

Общий объём памяти у модулей SFP и SFP+ составляет 512 байт, его можно условно разделить на 4 области:

• А0 0-127 – общая информация (артикул, серийный номер, дальность, длина волны и т.д.)
• А0 128-255 – данная область зарезервирована для производителей, используется крайне редко.
• А2 0-127 – здесь содержаться пороговые значения DDM и калибровочные значения параметров
• А2 128-255 – зарезервирована для производителей. Часто используется для хранения информации о совместимости.

С каждой областью памяти модуля нужно работать отдельно. Часто необходимая для совместимости информация, заложена в области А0 0-127, в которой содержится общая информация. Для каждого SFP или SFP+ модуля эта область будет отличаться, как минимум серийным номером. Оборудование некоторых производителей для определения совместимости обращается к области А2 128-255, но, как правило, информация в ней будет одинаковой для моделей одного типа.

Общий объём памяти у XFP модулей составляет 768 байт, его можно условно разделить на 5 областей, по 128 байт:

• Table00h – зарезервирована под дальнейшее возможное развитие функций диагностики (DDM)
• Table01h – общая информация (артикул, серийный номер, дальность, длина волны и т.д.)
• Table02h – предназначена для служебной информации производителя. Здесь содержится специфическая информация, предназначенная для хост-системы.
• Table03h-7Fh – выделена под информацию, описывающую специфические функции
• Table80h-FFh – зарезервирована для дальнейшего развития возможностей форм-фактора.

Как и в модулях SFP и SFP+, А0 0-127 в XFP – основной областью памяти является Table01h, в которой содержится информация. Сетевое оборудование некоторых вендоров обращается к области Table02h.

В высокоскоростных моделях, таких как QSFP+, CFP, QSFP28 и других, устройство внутренней памяти еще более сложное, но сохраняет общую логику: область с общей информацией, область с информацией для производителей, область со значениями DDM.

Что такое прошивка?

Файл-прошивка для модулей представляет собой бинарный файл с расширением .bin и размером 128 байт – для прошивки одной области и 256 байт – для перепрошивки нескольких областей.

Международный стандарт описывающий адресное пространство модулей:

• Спецификация MSA SFF-8472 описывает адресное пространство трансиверов SFP и SFP+;
• Спецификация MSA INF-8077 описывает адресное пространство трансиверов XFP;
• Спецификация MSA INF-8438 описывает адресное пространство трансиверов QSFP;
• CFP MSA Management Interface Specification описывает адресное пространство трансиверов CFP.

Соглашения MSA четко определяют адресное пространство для каждого типа модулей, что позволяет производителям сетевого оборудования, добавлять в прошивку служебную информацию, проверив которую, коммутатор сделает заключение о совместимости конкретного устройства.

Что такое программатор модулей?

Для этой задачи потребуется специальное устройство – программатор (на англ. – programming board). Программатор модулей – это специализированное устройство для работы с внутренней памятью трансиверов различных форм-факторов, представляющее собой печатную плату:

• с одним или несколькими слотами для модулей различных форм-факторов,
• портом для подключения к компьютеру, зачастую, используется USB интерфейс,
• портом питания.

Как правило, каждый производитель трансиверов использует программатор собственной разработки, но за счет стандартизации разметки внутренней памяти модулей обладая программатором одного производителя можно работать с трансиверами различных марок.

Важно понимать, что для каждого программатора в комплекте идёт собственное программное обеспечение, без которого с ним невозможно работать.

Функционал и возможности программного обеспечения отличаются. У некоторых производителей встречаются удобные программы, с большим набором настроек. Это делает их практичным выбором, но требует большей подготовленности персонала.

Другие программаторы дают меньше возможностей. Скрывая параметры записи, можно упростить пользовательский интерфейс. Это позволит избежать ошибки оператора, но сильно ограничит функционал программатора.

На рынке так же встречаются универсальные устройства сторонних разработчиков, которые позволяют работать с модулями разных производителей. В таких решениях больше настроек и шире возможности, но не стоит забывать, что это потребует от пользователя больших знаний и понимание процесса.

Некоторые поставщики OEM трансиверов предлагают «облачные» программаторы. Такие устройства оснащены портами для трансиверов распространённых форм-факторов – SFP, XFP, QSFP, CFP и требуют подключение к интернету. Их главная особенность заключается в том, что после установки модуля оператор выбирает производителя и модель (линейку) устройства, после чего программное обеспечение само генерирует прошивку и записывает её в память трансивера. Однако, у такого решения есть недостатки – они рассчитаны на работу с трансиверами только конкретного поставщика или с модулями без защиты от записи.

Процесс прошивки модулей

Процесс прошивки модулей всех форм-факторов выглядит одинаково:

1. трансивер устанавливается в соответствующий порт программатора
2. программатор инициализирует установленный трансивер и считывает с него внутреннее программное обеспечение
3. выбирается файл-прошивки
4. код записывается в память модуля
5. производится проверка успешности перезаписи прошивки

Что бы убедиться, что перепрошивка прошла успешно и исключить ошибку считывания программатора, нужно извлечь модуль и установить его обратно. При чтении прошивки она должна совпадать с ранее записанной. Такой способ позволяет убедиться в корректности смены кода.

Как прошить SFP модули?

Проще всего перепрошить трансиверы форм-фактора SFP, так как они не защищены паролем и с ними можно работать любым программатором имеющим соответствующий разъем. Пароль на SFP устанавливается в редких случаях, например это может быть дорогостоящий модуль, предназначенный для работы на большое расстояние, более 100км. В остальном перепрошивка SFP модулей совпадает с описанным выше процессом.

Как прошить SFP+ и XFP модули?

Смена внутреннего кода трансиверов форм-факторов SFP+ или XFP сопряжена с одной проблемой – защитой от записи. Стандартом MSA зарезервированы байты для ввода пароля. Пароль состоит из четырёх байт в шестнадцатеричной системе, и выглядит таким образом: 5A 68 80 A4 или 11 22 33 44.

Пароль используется для защиты от случайной перезаписи или порчи трансивера. Каждый производитель использует свой пароль. Таким образом, для перепрошивки SFP+ или XFP модулей необходимо знать пароль для записи. После ввода пароля в дальнейшем перепрошивка совпадает с описанным выше процессом.

Где скачать прошивки для модулей?

Прошивки могут предоставлять: поставщик программатора или производитель трансиверов, реже реселлер. Разумеется, прошивки можно найти в интернете, так как инженеры обмениваются ими на форумах и пытаются составлять базы прошивок. Иногда можно добиться совместимости самостоятельно, вписав в нужные поля прошивки необходимую информацию.