SGMII 대 1000BASE-X: 1.25 GBd로는 왜 부족한가

SGMII vs 1000BASE-X 두 모드 모두 8b/10b 인코딩을 사용하여 1.25 GBd 속도의 직렬 레인 하나를 사용할 수 있기 때문에, 이는 단순히 명명상의 세부 사항처럼 보일 수 있습니다. 이러한 유사성은 사실이지만, 호환성을 입증하기에는 충분하지 않습니다. 이 두 모드는 일반적으로 이더넷 시스템의 서로 다른 부분을 담당하며, 16비트 인밴드 제어 워드에 대해 서로 다른 의미를 부여합니다.

결과적으로, 데이터 링크가 끊어진 상태에서도 모듈이 케이지에 제대로 장착되어 있고 해당 모듈의 EEPROM을 읽을 수 있는 경우가 발생할 수 있습니다. 호환되지 않는 쌍의 경우, 링크 상태, 속도, 듀플렉스 또는 일시 정지 정보를 잘못 보고하면서도 일부 트래픽을 통과시킬 수도 있습니다. 안전한 해결책은 다음을 일치시키는 것입니다. 호스트 SerDes/PCS 모드, 단순히 커넥터와 전송 속도뿐만 아니라.

SGMII와 1000BASE-X 비교 개요

확인	SGMII	1000BASE-X
주요 역할	MAC과 PHY 간의 직렬 인터페이스	1G PHY 및 광 링크와 함께 사용되는 IEEE 802.3 기가비트 이더넷 PCS/링크 모드
전형적인 또래	미디어 측 결과를 MAC에 보고하는 구리 또는 다중 속도 PHY	또 다른 1000BASE-X 링크 파트너; 일반적인 1G 광 SFP는 대개 호스트 측 경로를 기대합니다.
1G 속도의 직렬 레인	1.25 GBd, 8b/10b	1.25 GBd, 8b/10b
표시된 이더넷 전송 속도	10, 100 및 1000 Mb/s; 더 낮은 전송 속도에서는 심볼 복제가 사용됩니다.	이 비교에서 1 Gb/s
대역 내 단어	PHY는 매체 측 링크, 속도 및 듀플렉스 정보를 보고하고, MAC은 이를 확인합니다.	링크 파트너 교환 제37조 양방향 통신 및 일시 정지 등의 기능
표준 기준	1000BASE-X 메커니즘을 기반으로 구축된, 시스코에서 정의한 SGMII	IEEE 802.3 제36조 및 제37조

GBd 이는 초당 심볼 수를 의미하며, 실제 사용 가능한 애플리케이션 처리량을 뜻하는 것은 아닙니다. 이러한 이진 직렬 레인에서는 8b/10b 부호화 비율이 적용된 후, 초당 12억 5천만 개의 부호화된 심볼이 1 Gb/s의 데이터를 전달합니다. 이더넷 프레임 구성 및 상위 계층 프로토콜로 인해 실제 사용 가능한 페이로드 처리량은 더욱 감소합니다.

공유 라인 속도가 바로 이 모드들을 혼동하기 쉬운 이유를 설명해 줍니다. 제어어의 의미가 서로 다르기 때문에 호스트는 여전히 올바른 모드를 선택해야 합니다. 리눅스와 마이크로칩의 설명서에는 이 차이점에 대해 각각 별도로 설명되어 있습니다.

왜 동일한 1.25 GBd 레인에서도 오류가 발생할 수 있는가

이 제어어는 다른 질문에 대한 답을 제공합니다

일반적인 1000BASE-X 링크에서는 링크 파트너 간에 제37조 정보가 교환됩니다. 이 정보는 기가비트 이더넷 링크를 구축하고, 듀플렉스 및 일시 정지 동작과 같은 기능을 조정하는 데 도움이 됩니다.

SGMII는 직렬 전송 방식을 재사용하되, 제어어를 MAC-PHY 간 통신에 활용합니다. 10/100/1000BASE-T PHY는 RJ45 측에서 장치와 협상을 수행한 후, 그 결과로 얻은 링크 상태, 속도 및 듀플렉스 정보를 SGMII를 통해 MAC에 보고할 수 있습니다. 이는 서로 다른 경계를 다루는 별도의 협상 과정입니다.

MAC이 SGMII 워드를 1000BASE-X 워드로 해석하거나 그 반대의 경우, 논리적 상태는 여전히 잘못된 상태임에도 불구하고 전기적 수신기에서는 유효한 1.25-GBd 데이터 스트림으로 인식될 수 있다.

불일치가 항상 명확한 “연결 끊김”을 의미하는 것은 아닙니다.”

리눅스 커널 문서에는 SGMII/1000BASE-X 간 불일치가 발생하는 경우, 16비트 제어어가 잘못 해석되는 동안에도 특정 상황에서 데이터가 전송될 수 있다고 경고하고 있습니다. 발생할 수 있는 증상으로는 다음이 있습니다:

모듈이 감지되었음에도 데이터 연결이 되지 않습니다.
상태나 설정이 잘못 표시된 링크.
단일 미디어 측 전송 속도에서만 작동하는 구리 SFP입니다.
부적절한 일시 정지 또는 이중 통신 동작.
테스트는 통과하지만, 부하가 가해지면 오류가 발생하거나 정상적으로 작동하지 않는 짧은 테스트들.

한 번의 성공적인 핑 결과를 인터페이스 모드가 올바르게 일치한다는 증거로 삼아서는 안 됩니다.

탐지 과정은 사용자 트래픽과 다른 경로를 사용합니다.

SFP 계열 호스트는 고속 데이터 경로를 설정하지 않고도 관리 인터페이스를 통해 모듈 식별 정보를 읽을 수 있습니다. 표시되는 공급업체 이름이나 “모듈 존재” 메시지는 다음을 입증하지 않습니다:

호환 가능한 호스트 SerDes 전송 속도.
올바른 SGMII 또는 1000BASE-X PCS 모드.
대역 내 상태 처리를 올바르게 수행합니다.
미디어 측 프로토콜 호환성.
협상된 속도 또는 최종 사용 가능 처리량.

케이지, 호스트 실리콘, 펌웨어, 드라이버, 포트 설정, 그리고 연결된 장치 모두 중요합니다.

각 모드가 주로 나타나는 곳

일반 1G 광 SFP 링크

일반적인 1G 광 SFP는 호스트의 직렬 전기 신호를 빛으로 변환하고 다시 전기 신호로 되돌리는 역할을 합니다. 호스트 MAC/PCS는 1000BASE-X 코딩과, 해당되는 경우 제37조에서 규정하는 동작을 처리합니다.

두 광 단말 모두 이더넷 PMD, 라인 속도, 광섬유 유형, 파장 계획, 광 출력 범위 및 극성을 충족해야 합니다.

10/100/1000BASE-T 구리 PHY 및 구리 SFP

SGMII는 다중 속도 구리 PHY에서 일반적으로 사용되는 MAC-PHY 간 연결 방식입니다. 구리 PHY는 원격 RJ45 장치와 협상을 수행하며, SGMII 제어어를 통해 그 결과를 호스트 MAC에 보고합니다.

그러나 모든 구리 SFP가 호스트에 SGMII를 제공하는 것은 아닙니다. 일부는 고정된 1000BASE-X 방식의 호스트 링크를 유지하면서 내부적으로 전송 속도 조정 기능을 수행합니다. 다른 제품들은 SGMII를 필요로 합니다. “기가비트 RJ45 SFP”와 같은 제품명만으로는 내부에 어떤 아키텍처가 적용되어 있는지 알 수 없습니다.

PON ONU 스틱s

PON ONU 스틱은 단순한 투명 광 트랜시버가 아닌 능동형 접속망 장치입니다. 이 장치의 호스트 인터페이스는 모델 및 펌웨어에 따라 다릅니다. 스틱의 종류와 작동 모드에 따라 1000BASE-X, SGMII, 2500BASE-X, 클럭이 상향 조정된 벤더 전용 모드 또는 기타 인터페이스가 필요할 수 있습니다.

다음에서 호환성을 추론해서는 안 됩니다. SFP, SFP+, 1G, 2.5G 또는 PON 회선 속도만으로도.

2.5G PON ONU 스틱은 스틱과 호스트 모두 호환되는 1G 호스트 모드를 지원하는 경우에만 1G 경로를 통해 작동할 수 있습니다. 일부 SFP+ 호스트는 적절한 칩셋 또는 PHY 지원, 펌웨어 또는 드라이버 동작, 포트 구성 및 모듈 코딩을 통해 2.5G를 지원할 수 있습니다.

실제 호스트 속도가 이더넷의 상한선을 결정합니다. 1G 호스트 모드는 2.5G 이더넷 처리량을 제공하지 않습니다.

확인해야 할 네 가지 호환성 기준

게이트	질문	충분하지 않은 증거
1. 신체적	이 모듈은 SFP 계열 케이지에 장착할 수 있나요?	안으로 미끄러져 들어가며 잠깁니다
2. 경영	호스트가 이를 감지하고 식별할 수 있나요?	공급업체, 일련번호 또는 온도가 표시됩니다.
3. 호스트 데이터 경로	양측 모두 동일한 SerDes 속도, PCS 및 인밴드 모드를 사용하나요?	두 문서 모두 “1.25G”가 포함되어 있습니다.”
4. 운영 서비스	프로토콜, 피어, 펌웨어, 인증, VLAN 및 관측된 전송 속도가 일치합니까?	링크 LED가 켜져 있습니다

네 개의 관문 모두에 증거가 확보된 후에야 배포가 준비된 것으로 간주됩니다. 1번 관문이나 2번 관문을 통과했다고 해서 3번 관문을 통과할 것이라고 단정할 수는 없습니다.

안전한 SGMII 대 1000BASE-X 문제 해결 워크플로우

1. 정확한 신원을 기록하십시오

호스트 모델, 포트 번호, 명시된 칩셋 또는 PHY, 펌웨어 또는 드라이버 버전, 모듈 또는 스틱 모델, 하드웨어 리비전 및 모듈 코딩을 기록해 두십시오. 설정을 변경하기 전에 현재 구성을 저장하십시오.

2. 호스트가 지원하는 인터페이스 모드를 확인합니다.

다음과 같은 명확한 표현을 찾아보세요. SGMII, 1000BASE-X, 2500BASE-X, 대역 내 상태 또는 문서화된 듀얼 모드 설정.

“SFP 포트”, “1G 포트” 및 “자동”은 모드 사양이 아닙니다. 자동 모드는 해당 칩과 펌웨어에서 구현된 모드 중에서만 선택할 수 있습니다.

리눅스 시스템은 종종 다음과 같은 방법으로 작동 속도와 링크 상태를 보고할 수 있습니다. ethtool, 하지만 출력 정보만으로는 내부 PCS 모드를 파악하기 어려울 수 있습니다. 드라이버 로그, 펌웨어 구성 정보, 제조사 설명서 또는 보드 회로도가 여전히 필요할 수 있습니다.

3. 연결된 장치의 호스트 측 요구 사항을 확인하십시오.

호스트용 인터페이스와 미디어용 인터페이스를 분리하십시오.

구리 SFP의 경우, 호스트에 어떤 신호를 제공하는지뿐만 아니라 RJ45 PHY가 어떤 방식으로 협상하는지도 확인하십시오. ONU 스틱의 경우, 단순히 GPON 또는 XGS-PON 광 사양뿐만 아니라, 해당 펌웨어 버전과 요청된 전송 속도에 따른 호스트 모드도 확인하십시오.

4. 매칭률, PCS 및 상태 처리

다음 사항들을 모두 함께 확인해 주세요:

물리적 케이지 및 핀 호환성.
호스트 SerDes 레인 속도.
SGMII 또는 1000BASE-X PCS/제어어 모드.
인밴드 상태가 필수인지, 선택 사항인지, 아니면 비활성화되어 있는지 여부.
모듈 코딩 및 호스트 허용 목록의 동작.
전력 및 발열 한계.
실제로 협상되거나 설정된 요금.

단순히 연결되는지 확인하기 위해 무리하게 모드를 전환하지 마십시오. 두 장치 모두에서 지원되는 모드만 사용하고, 승인된 유지보수 시간대에만 변경 작업을 수행하십시오.

5. 하나의 대조 기준과 비교한다

호스트가 일반 1G 광 SFP를 지원하는 것으로 확인된 경우, 정상 작동이 확인된 올바른 사양의 1000BASE-X 광 경로를 테스트하십시오.

해당 경로는 정상적으로 작동하지만 대상 활성 모듈이 작동하지 않는 경우, 그 결과로 인해 오류 원인을 대상 장치의 모드, 전원, 코딩, 펌웨어 또는 서비스 요구 사항 중 하나로 좁힐 수 있습니다. 그러나 추가적인 증거 없이는 구체적으로 어느 항목인지 파악할 수는 없습니다.

한 번에 하나의 구성 요소나 설정만 변경하고, 그 결과로 나타나는 링크 상태와 전송 속도를 기록하십시오.

이것이 LuLeey에게 어떻게 적용되는가 미디어 변환기

그리고 LuLeey 기가비트 SFP 미디어 컨버터 이 페이지에는 10/100/1000M RJ45 포트 1개와 호환되는 1.25G SFP 모듈용 1000M SFP 슬롯 1개가 나열되어 있습니다. 특수한 GPON 스틱 사용 시나리오의 경우, 스틱에 SGMII 호스트 모드가 필요한지, 아니면 1000BASE-X 호스트 모드가 필요한지 사용자가 직접 확인해야 한다고 명시하고 있습니다.

이는 호환성 확인 사항일 뿐, 모든 Stick이 작동한다는 보장은 아닙니다. 해당 페이지에는 모든 Stick, 하드웨어 버전, 펌웨어 및 인터페이스 모드를 아우르는 호환성 표가 게재되어 있지 않습니다.

구매 또는 배포 전에 LuLeey에 정확한 스틱 모델, 하드웨어 릴리스 버전, 펌웨어, 요청된 호스트 전송 속도 및 필요한 인터페이스 모드를 알려주십시오.

더 광범위한 의사결정 과정에 대해서는 다음을 참조하십시오. PON ONU 스틱을 SFP 미디어 컨버터에서 사용할 수 있나요?. 협상이 어디서 이루어지는지 헷갈린다면, 다음을 사용하세요. SFP 자동 협상: 모듈이 속도를 선택하나요? 동반 가이드로.