Hiểu về cấu hình cổng chuyển mạch trong Dell Enterprise SONiC

Tốc độ cổng và loại phương tiện đang phát triển nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu về tốc độ ngày càng tăng nhờ GenAI. Việc cấu hình cổng chuyển mạch trong Dell Enterprise SONiC đang trở thành một công việc phức tạp, đòi hỏi nhiều kỹ năng. Điều này được thúc đẩy bởi bộ tính năng phần cứng và phần mềm toàn diện mới đi kèm.

Đối với quản trị viên và kỹ thuật viên mạng, cấu hình cổng không còn chỉ là tập hợp các thiết lập đơn giản nữa. Giờ đây, nó đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về sự tương tác giữa các tiêu chuẩn giao thức, khả năng phần cứng và một số tính năng phần mềm phụ thuộc lẫn nhau liên quan đến chúng.

Dưới đây là phần giới thiệu kỹ thuật chuyên sâu về không gian cấu hình, các tính năng phần mềm và ví dụ CLI, dành cho các tính năng cổng liên quan nhất: tốc độ, sửa lỗi chuyển tiếp (FEC), tự động cấu hình cổng phương tiện, tự động thương lượng, đào tạo liên kết và những khác biệt phát sinh từ việc triển khai cáp đồng so với cáp quang.

1. Cấu hình tốc độ cổng

Tốc độ cổng quyết định trực tiếp đến tốc độ dữ liệu được giao diện hỗ trợ. Nền tảng Dell PowerSwitch với Enterprise SONiC hỗ trợ một ma trận tốc độ rộng cho mỗi nền tảng — từ thấp nhất là 10M hoặc 100M đến 1G, 10G, 25G, 40G, 50G, 100G, 200G, 400G và thậm chí 800G. Cài đặt tốc độ được kết nối chặt chẽ với bộ thu phát được lắp đặt (hoặc cáp kết nối trực tiếp), ASIC nền tảng, và trong các trường hợp đột phá, là ánh xạ cổng logic.

Ví dụ CLI

Để thiết lập tốc độ cố định cho một cổng trong CLI của Management Framework:

Sonic (config-if-Ethernet68)# tốc độ 10000

sonic(config-if-Ethernet68)# không tắt máy

Đàm phán tốc độ tự động bằng cách sử dụng tốc độ tự động

Giao diện Ethernet tự động thương lượng tốc độ với thiết bị được kết nối để cả hai đều truyền dữ liệu ở mức khả năng chung cao nhất. Cả hai đầu của liên kết phải bật hoặc tắt tính năng tự động thương lượng thì liên kết mới được thiết lập. Khi được bật, tính năng tự động thương lượng sẽ tự động cấu hình tốc độ giao diện trên các liên kết cáp xoắn đôi và cáp đồng. Theo mặc định, tính năng tự động thương lượng chỉ được bật trên các cổng cáp đồng RJ45.

Lưu ý: Không nên nhầm lẫn với Autoneg, có sẵn trên giao diện quản lý (Quản lý ngoài băng tần) như được giải thích trong phần tiếp theo bên dưới.

Ví dụ CLI

Bật tính năng tự động đàm phán trên một cổng:

sonic(config-if-Ethernet1/1)# (không) tốc độ tự động

2. Autoneg

Giao diện Ethernet (chủ yếu trên giao diện quản lý ngoài băng tần) tự động thương lượng tốc độ, thiết lập song công, v.v. với thiết bị được kết nối để cả hai đều truyền dữ liệu ở mức khả năng chung cao nhất. Cả hai đầu của đường truyền phải bật hoặc tắt tính năng tự động thương lượng để kết nối được thiết lập. Khi được bật, tính năng tự động thương lượng sẽ tự động cấu hình tốc độ giao diện trên các đường truyền cáp xoắn đôi và cáp đồng (quản lý ngoài băng tần).

Ví dụ CLI

Bật autoneg trên giao diện quản lý ngoài băng tần

sonic(config-if-Management0)# (không) autoneg on

Lưu ý: Không nên nhầm lẫn với Speed ​​Autonegotiation được mô tả ở phần trước.

3. Sửa lỗi chuyển tiếp (FEC)

FEC nâng cao độ tin cậy của liên kết, đặc biệt là trên các liên kết NRZ 25G/100G tốc độ cao và trên các liên kết PAM4 200G/400G/800G, dễ xảy ra lỗi do vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu. Dell Enterprise SONiC hỗ trợ cấu hình thủ công các chế độ FEC như RS (Reed-Solomon), FC (FireCode), hoặc tắt hoàn toàn FEC, tùy thuộc vào khả năng của phương tiện và nền tảng.

Ví dụ CLI

Để thiết lập chế độ FEC:

sonic(config-if-Ethernet1/1) FEC RS

Chế độ tự động sửa lỗi chuyển tiếp

FEC-auto (chế độ tự động sửa lỗi chuyển tiếp) trong Dell SONiC cho phép thiết bị chuyển mạch xác định bộ thu phát được kết nối cục bộ và xác định cài đặt FEC ưu tiên của nó bằng cách tự động đánh giá khả năng phần cứng và loại phương tiện của nó.

Khi bật FEC-auto, bộ chuyển mạch sẽ truy vấn bộ thu phát được cắm vào. Sau đó, bộ chuyển mạch có thể xác định thuật toán FEC nào (chẳng hạn như BASE-FEC/Điều 74 hoặc RS-FEC/Điều 91) được hỗ trợ và tối ưu cho giao diện và tốc độ dữ liệu của nó. THẬN TRỌNG: Có thể không kết nối được do cài đặt FEC không khớp giữa hai đối tác liên kết.

Nếu Tự động đàm phán được bật (tự động điều chỉnh tốc độ chứ không phải tự động điều chỉnh theo các mục trên), tùy chọn được phát hiện này sẽ được thông báo trong quá trình khởi tạo liên kết. Sau đó, tự động đàm phán sẽ thiết lập các bit khả năng phù hợp theo tiêu chuẩn Ethernet. Tất cả diễn ra mà không cần can thiệp thủ công. Kết quả là, bộ thu phát cục bộ sẽ truyền đạt một cách minh bạch cài đặt FEC phù hợp nhất của mình đến đối tác liên kết, tối đa hóa hiệu suất và độ tin cậy của liên kết trong điều kiện triển khai hiện tại, đồng thời giảm thiểu rủi ro cấu hình sai hoặc lựa chọn FEC không tối ưu có thể phát sinh do cài đặt thủ công.

Ví dụ CLI

Để thiết lập chế độ tự động FEC:

sonic(config-if-Ethernet1/1) FEC-Auto

Ghi chú về phương tiện truyền thông/nền tảng

• Một số bộ thu phát quang, chẳng hạn như bộ thu phát quang QSFP28 100G BIDI, yêu cầu FEC TẮT để kết nối được thiết lập. Nếu FEC được bật, kết nối sẽ bị ngắt. Dưới đây là danh sách các bộ thu phát quang yêu cầu FEC TẮT , được trình bày chi tiết trong bảng kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm bên dưới.

• 100G-SR1.2,
• 100G-BIDI,
• 100G-ER4-LITE (chỉ bật FEC nếu khoảng cách liên kết SMF được thiết kế nằm trong khoảng từ 30km đến 40km, nếu không, hãy tắt FEC đối với khoảng cách liên kết SMF lên đến 30km )
• 100G-FR1,
• 100G-LR1

• Các điểm đột phá QSFP56-DD hoặc 4x100G có thể yêu cầu FEC=RS, đặc biệt là với cáp ACC/AOC hoặc DAC trên S5448F – BẬT—nếu không cấu hình theo đúng cách sẽ gây ra lỗi thiết lập liên kết.

Lưu ý: Tất cả các bộ thu phát được xác định bằng màu đỏ đều cần tránh FEC tự động.

4. Đào tạo liên kết

Đào tạo liên kết rất quan trọng đối với cáp đồng gắn trực tiếp tốc độ cao (DAC). Quá trình này bao gồm việc điều chỉnh động các thông số máy phát/máy thu (tiền nhấn mạnh, cân bằng, v.v.) để tối ưu hóa tính toàn vẹn của tín hiệu. Trong Dell SONiC, đào tạo liên kết có thể được điều khiển độc lập với cơ chế tự động đàm phán như một hình thức đào tạo liên kết độc lập.

Đào tạo liên kết độc lập

Nếu không cần tự động thương lượng, có thể bật tính năng huấn luyện liên kết độc lập để tối ưu hóa tín hiệu (ví dụ: giữa các điểm cuối tốc độ cố định). Tuy nhiên, khi bật tự động thương lượng, quá trình huấn luyện liên kết sẽ được thực hiện như một bước trong quy trình. THẬN TRỌNG: nên tắt tính năng huấn luyện liên kết độc lập trên các phương tiện không phải là cáp DAC thụ động.

Ví dụ CLI

Để kích hoạt liên kết đào tạo độc lập:

sonic(config-if-Ethernet1/1) (không) standalone-link-training

5. Tự động cấu hình cổng dựa trên phương tiện

Cơ chế tự động cấu hình dựa trên phương tiện của SONiC tự động phát hiện các bộ thu phát đã cài đặt và điều chỉnh các thông số cổng như công suất, tốc độ được hỗ trợ và đôi khi là cài đặt FEC mặc định. Tuy nhiên, một số khía cạnh quan trọng — bao gồm FEC và đào tạo liên kết — thường phải được căn chỉnh thủ công theo cáp/cáp quang đã triển khai và các khuyến nghị vận hành của nền tảng.

6. Chi tiết về sự phức tạp của cổng đồng so với cổng cáp quang

• Cổng RJ45 Base-T (1G/10G) yêu cầu tự động đàm phán để thiết lập liên kết. Không khuyến khích cài đặt thủ công tốc độ/song công; liên kết thường bị ngắt mà không cần đàm phán.

Ví dụ: “tốc độ tự động” rất quan trọng đối với các cổng trên Z9100-ON, S5232F-ON, v.v. Ngay cả các mô-đun SFP bằng đồng nhiều gig (ví dụ: 10GBASE-T) cũng có thể có các hạn chế về nguồn điện hoặc khả năng thương lượng dành riêng cho nền tảng.

Lưu ý: Trên một số nền tảng (dòng N/E3248), tính năng tự động thương lượng không được hỗ trợ trong các cổng SFP có SFP bằng đồng — hãy sử dụng cấu hình tốc độ rõ ràng hoặc tham khảo ma trận tương thích để biết thiết bị được hỗ trợ.

• Bộ thu phát quang, cáp đồng chủ động (ACC) hoặc cáp điện chủ động (AEC) hoàn toàn không hỗ trợ tự động đàm phán và/hoặc đào tạo liên kết độc lập — việc cấu hình tốc độ và FEC phải được thực hiện thủ công. Ví dụ, liên kết QSFP28 100G BIDI yêu cầu FEC phải được tắt ở cả hai đầu để liên kết được thiết lập.

7. Phần kết luận

Cấu hình cổng SONiC nâng cao kết hợp kiến ​​thức chuyên sâu về phần cứng nền tảng, hướng dẫn đánh giá của Dell và vận hành CLI cẩn thận. Việc cấu hình sai các tính năng chính (tốc độ, FEC, đàm phán, đào tạo liên kết, nguồn điện) có thể dẫn đến việc liên kết bị gián đoạn hoặc hoạt động không tối ưu, đặc biệt khi triển khai kết hợp cáp đồng và cáp quang hoặc sử dụng chế độ đột phá. Việc tham chiếu đến ma trận theo từng nền tảng và sử dụng kỹ lưỡng các lệnh show để chẩn đoán là điều cần thiết để triển khai cổng mạnh mẽ trong môi trường sản xuất. Các cải tiến dành cho doanh nghiệp của Dell, bao gồm Khung Quản lý và ma trận tương thích chi tiết, cung cấp các công cụ thiết yếu cho chuyên viên kỹ thuật triển khai ở quy mô lớn và duy trì độ tin cậy cao.