如何降低數(shù)據(jù)中心高速光模塊故障率

5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)都對數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)帶寬有了更高要求，數(shù)據(jù)中心需要不斷提升網(wǎng)絡(luò)帶寬去滿足，所以數(shù)據(jù)中心這段時(shí)間對提升網(wǎng)絡(luò)帶寬有迫切需求，尤其是互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心。提升網(wǎng)絡(luò)帶寬最直接的方式就是提升單端口的網(wǎng)絡(luò)帶寬，從40G提升到100G，從100G到200G，甚至更高，從而將整個(gè)數(shù)據(jù)中心的帶寬提升起來。已經(jīng)有專家預(yù)測，大多數(shù)400GbE部署將在2019年開始，400GbE交換機(jī)將作為超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的脊柱或核心交換機(jī)，以及私有和公共云數(shù)據(jù)中心的脊柱或主干交換機(jī)啟動(dòng)，要知道100G也才普及兩三年，現(xiàn)在就要過渡到400G，網(wǎng)絡(luò)帶寬提升速度越來越快。

一面是數(shù)據(jù)中心對高速模塊的強(qiáng)烈需求，一面是模塊故障率居高不下。相比1G、10G，40G、100G甚至200G，直觀感受故障率要高得多。當(dāng)然，這些高速模塊的工藝復(fù)雜度遠(yuǎn)比低速高，比如一個(gè)40G光模塊，本質(zhì)上就是通過4個(gè)10G通道綁定起來，同時(shí)工作實(shí)現(xiàn)的，相當(dāng)于4個(gè)10G在工作，只要有一路有問題，整個(gè)40G就無法再用了，故障率當(dāng)然要比10G高，而且光模塊還要實(shí)現(xiàn)4條光路的協(xié)調(diào)工作，出錯(cuò)概率自然更高。100G更是如此，有的就是通過10個(gè)10G通道綁定起來，還有的采用新的光技術(shù)，這些都會(huì)增加出錯(cuò)可能。

更高速率的更不用提了，技術(shù)成熟度上就不高，像400G仍是實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)，2019年就要推向市場，必然出現(xiàn)一次故障率的小高潮，好在剛開始用量不會(huì)很多，隨著技術(shù)的不斷提升，相信也會(huì)像低俗模塊那樣逐漸穩(wěn)定。試想20年前拿到GBIC的1G光模塊去用，和現(xiàn)在用200G的感覺差不多，新品短期內(nèi)故障率升高是必然。

好在，光模塊的故障對業(yè)務(wù)沖擊較小，數(shù)據(jù)中心的鏈路都是有冗余備份的，一條鏈路光模塊出問題，業(yè)務(wù)可走其它鏈路，如果是CRC錯(cuò)包也可通過網(wǎng)管立即發(fā)現(xiàn)，及早做更換處理，所以光模塊故障很少對業(yè)務(wù)有較大影響，極少數(shù)情況下，可能因?yàn)楣饽K引發(fā)設(shè)備端口故障，從而導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備掛掉的情況，這種情況多是設(shè)備實(shí)現(xiàn)不合理導(dǎo)致的，很少出現(xiàn)，絕大多數(shù)的光模塊和設(shè)備之間是松耦合的，雖然連接在一起，并沒有耦合關(guān)系。所以雖然高速光模塊使用中壞的比較多，但對業(yè)務(wù)沖擊也沒那么大，一般不會(huì)引起人們重視，發(fā)現(xiàn)故障直接更換掉，高速光模塊的維保時(shí)間也長，故障了基本是免費(fèi)的更換，損失也不大。

光模塊的故障多表現(xiàn)在端口無法UP、光模塊無法識(shí)別、端口CRC錯(cuò)包等現(xiàn)象，這些故障與設(shè)備側(cè)、光模塊本身和鏈路質(zhì)量都有些關(guān)系，尤其是錯(cuò)報(bào)和無法UP，很難從軟件技術(shù)上判斷故障位置。有些還是適配類的問題，雙方都沒有問題，只不過相互之間沒有調(diào)試和適配過，導(dǎo)致無法在一起工作，這種情況還不少，所以不少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都會(huì)給出適配的光模塊清單，要求客戶用自己適配過的光模塊，這樣才能保證穩(wěn)定可用。

若遇到了故障，最好用的方法依然是輪換測試，換鏈路光纖、換模塊，換端口，通過這一系列測試確認(rèn)到底是光模塊問題，還是鏈路或設(shè)備端口問題，好在一般這類故障現(xiàn)象比較確定，遇到那種故障現(xiàn)象不固定的就難處理了。比如端口上有CRC錯(cuò)包，將光模塊直接拔出來換一個(gè)新的，故障現(xiàn)象消失，再將原來的光模塊換回來，故障不再復(fù)現(xiàn)，這就不好判斷到底是不是光模塊問題。這種情況在實(shí)際使用中也會(huì)經(jīng)常碰到，這讓人難做判斷。

如何降低光模塊的故障率?第一，抓好源頭，更高帶寬的光模塊不要急于推向市場，要做好充分的實(shí)驗(yàn)，而且高速模塊需要相應(yīng)的設(shè)備配套實(shí)現(xiàn)，這些技術(shù)也需要完善才能成熟，新的高速模塊要平滑地引入市場，不要簡單地追求高速，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都支持多端口捆綁，400G不行，就用4個(gè)100G捆綁也可以滿足需求;

第二，抓好高速光模塊的引入，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商和數(shù)據(jù)中心客戶，在引入高速光模塊上要慎重，增加對高速光模塊的嚴(yán)格測試，堅(jiān)決過濾質(zhì)量上有缺陷的產(chǎn)品?，F(xiàn)在市面上高速光模塊市場競爭也比較激烈，都希望在新的高速模塊上搶占先機(jī)，但質(zhì)量和價(jià)格參差不齊，這就需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商和數(shù)據(jù)中心客戶能加大考核力度，越是速率高的模塊，越增加驗(yàn)證的復(fù)雜度

;第三，光模塊其實(shí)是一個(gè)集成度特別高的器件，露在外面的光纖通道和內(nèi)部器件都比較脆弱，使用時(shí)要輕拿輕放，帶上干凈手套，避免落入灰塵，這些也會(huì)降低使用故障率，不用的光模塊要帶好光纖帽，放在袋子里。

第四，盡量少的出現(xiàn)極限情況，比如100G的光模塊長期在接近限速的情況下使用，200米距離的光模塊，偏偏要在200米距離使用，這些極限邊界值使用對光模塊的損耗較大，它就像人一樣，人在24~26度的空調(diào)房里工作，工作效率就高，到了35度外面的高溫環(huán)境，注意力無法長時(shí)間集中，工作效率極低，到了40度以上，人都快中暑了還怎么工作。為光模塊提供一個(gè)令其舒適的環(huán)境，能夠有效延長光模塊的使用壽命。

隨著海量數(shù)據(jù)的增長，數(shù)據(jù)中心帶寬需求越來越高，引入更高速的光模塊成了必由之路，必須控制好其質(zhì)量的問題。如果新的高速模塊在市場上頻繁碰壁，也難逃被淘汰的結(jié)果。當(dāng)然，任何一種新技術(shù)都有一個(gè)走向成熟的過程，高速光模塊也不例外，需要不斷地技術(shù)創(chuàng)新，解決各種問題，提升模塊質(zhì)量，降低故障概率。高速光模塊是模塊廠商的利潤引擎，是歷代模塊廠商的必爭之地，必須要嚴(yán)控質(zhì)量關(guān)。

當(dāng)前名稱：如何降低數(shù)據(jù)中心高速光模塊故障率
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