何か壊れるのか、その判断は、予兆は?

  判断 予兆 MTBF
TOSA 送信出力 bias電流増加  
ROSA/PIN リンクダウン、BER    
レーザードライバ 波形の乱れ    
受信アンプ(APD/SOA)      
TE(Thermoelectric) 波長のドリフト   300,000
TIA(受信ドライバ) BER    
CDR(クロック再生) BER    

TOSA/ROSAは大きすぎるくぐりか

QSFP28のMTBFは9,000,000程度。350,000程度のイーサネットスイッチの20倍。一箱あたり20個させばバランスする値。

Silicon Photonicsと呼ばれる統合チップが使われ、これにTIAなど主要回路が全て含まれるために。現在のトランシーバーの部品は、送信レーザー、受信素子、Solicon Photonicsチップ、コントローラーマイコンの四つ。特にVCSELを使うSR/AOCはほぼこの構成。

イーサネットスイッチのばあい、電源装置が壊れる可能性が高い。これは障害切り分けが比較的容易。

HDDはHGSTのヘリウム充填タイプで100万時間(1,000,000)。backblazeのレポートでは年2%以下。

レーザーの種類によるMTBF

  MTBF
VCSEL 850nm  
DML 1310nm  
EML 1310nm  

 

QSFP28モジュールのMTBF

  100G SR4 100G LR4 100G CWDM4 100G DAC 100G AOC  
Extreme 9,360,000 8,790,000 8,790,000 125,000,000 468,000  
             

 

Ethernet switchのMTBF

Cisco Nexus 9336C-FX2 352,590 hours

Silicon Photonics IC

チップの一体化。同一シリコン上にデジタル信号処理と光信号処理を実装しワンチップにしてしまう。発熱がある高出力な長距離レーザーは無理だけど中距離なら実現可能。

PIC(Photonic Integrated Circuit)

TOSA(Transmitter optical sub assembles):送信レーザーとMUXが一体になったもの、

ROSA(Recieve Optical sub assemnles):PIND受信ダイオードとDEMUX、TIAが一体になったもの

ドライバ:電圧信号の変調を電流に変換し送信レーザーを駆動する

TIA(Transimpedence Amplifier):光受信素子が出した信号を電圧信号に変換する。モジュールとしてはPINと一体化したものが使われることが多い。

CDR(Clock and Deta Recoverly): 電圧信号からクロックを再生しデータを取り出す

信号の流れは、CDR -> ドライバー -> レーザー -> PIN -> TIA -> CDR

 

MTBF Links

cisco Catalyst 2960L MTBF

https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/catalyst-2960-l-series-switches/data_sheet-c78-737665.html

extreme network MTBF

https://www.extremenetworks.com/support/policies/mean-time-between-failures/

Backblaze Hard Drive Stats for 2016

https://www.backblaze.com/blog/hard-drive-benchmark-stats-2016/


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