Memory Map 的資料內容

 

位於光纖收發模組內, 產業規範要求須有一記憶體供系統端讀取, 以判斷此模組的應用場景與關鍵的規格指標. 此記憶體最簡單的實現方式即 EEPROM, 後續也出現了以微控制器 MCU 或是特殊應用 ASIC 來達成等效的功能. 而存放於記憶體內的資料配置, 規範以 Memory Map 稱呼之. 那麼究竟有哪些資料內容, 交換機可自 Memory Map 讀取, 曙曜科技為您細說重頭.

 

相關規範

不同型態的光纖收發模組有其對應的產業規範, 因此 Memory Map 的內容也就有不同的配置. 常見的有,

• SFP / SFP+ / SFP28 對應 SFF-8472 Management Interface for SFP+
• QSFP+ / QSFP28 對應 SFF-8636 Management Interface for 4-lane Modules and Cables
• XFP 對應 INF-8077 10 Gigabit Small Form Factor Pluggable Module
• QSFP-DD / OSFP 對應 CMIS Common Management Interface Specification

有興趣的讀者可以在 Resource / MSA 找到規範全文. 各種規範雖然有相當的差異, 但關鍵的訊息還是有共通性的. 我們將以最常見的 SFP / SFP+ / SFP28 光纖模組的 SFF-8472 規範來做說明.

 

SFF-8472 的 Memory Map

SFF-8472 最初起源自 SFP MSA, 也就是 INF-8074. 經由稱之為 2-wire serial bus 的常規電子信號介面供交換機系統端讀取光纖模組內的訊息.

資料在記憶體內依位置順序存放, 行業的術語叫作 Data Address 資料位址. 每一個位址, 都可以存放一筆資料. 雖然數位的世界裡資料的長度大小, 可以有許多種選擇. 但在光纖模組的產業規範內, 一筆資料都是 1 個 Byte, 也就是 8 個 bits.

類似地, Data Address 也是以 1 個 Byte 做規定, 這樣一來, 總共會有 0 (00h) 到 255 (FFh) 總共 256 筆資料可以存放. 若有更多的資料需要存放, 這時這個 Device 裝置已經放不下了, 我們需要另外一個裝置來存放. 由於有多個裝置供讀取, 因此讀取之初, 就需先指定 Device Address 裝置位址. 光纖模組才知道, 系統端想問的是哪個裝置內的資料. 常用的 Device Address 為 A0h, A2h. SFF-8472 的 Memory Map 便是區分 A0h, A2h 兩個區塊, 如圖.

A2h 的高位 Data Address 自 128 到 255, 做了一個 Page 的選頁動作, 這是一種擴充 Data Address 數量卻不用增加新的 Device Address 的作法. 分頁為 Page 00h / 01h / 02h, 03h-7Fh 以及 80h-FFh. 雖然最多可以到 256 Pages, 一般也就 00h, 01h, 02h, 至多使用到 03h. 為了要指定分頁, A2h:127 這個 Data Address 被用來 Page Select 選頁, 由於這是 1 個 Byte, 可存放資料限於 0 (00h) 到 255 (FFh), 這也是為什麼規範裡, 最多 256 Pages 可選.

 

A0h 主要用以存放基本身分識別資料

識別資料是最基本的內容, 供系統端辨識目前插入的光纖收發模組是甚麼類型的模組? 符合甚麼應用? 使用甚麼樣的光纖及連接器? 可以傳多遠等.

上表說明了 SFF-8472 的 A0h Device 區塊所對應的資料內容. 自上而下, 我們可以對哪些資料存放於此有個概觀.

• 光纖收發模組的種類, 應用
• 所搭配使用的光纖連接器介面
• 傳輸光信號的編碼, 速度以及光波長
• 各種單多模光纖及 Twin-ax 線纜的傳輸距離長度
• 供應商相關訊息, 名稱, OUI, 料號及版本碼
• 產品序號及出廠日期
• 數位監控模式及所遵守的 SFF-8472 版本別
• Check sum 檢驗和, 供系統判斷內碼是否完整
• 額外保留了供應商自訂使用的區塊

 

A2h 主要用以實現 DDM 功能

DDM Digital Diagnostic Monitoring 簡言之, 可以說是光纖模組對自身的健康狀態進行監控及診斷. 在交換機詢問時, 回覆當時的指標給系統, 供網管人員預判網路的可靠與否.

A2h 內存放了

• 各項監控參數的實時數據
• Warning 警示以及 Alarm 告警指標規格, Warning 與 Alarm Flag 燈號
• 模組的數位控制信號以及狀態信號
• Signal Conditioning 信號品質調節選項
• Check sum 檢驗和以及前文提過的 Page Select 選頁功能
• Page 00-01h 存放使用者可寫資料, Page 02h 則擴充了對光纖模組的預留控制信號選項

 

系統端的解讀

多數系統端都可以某些方式讀取光纖收發模組內的資料. 以 Cisco 交換機為例, Console 介面輸入特定指令, 所讀回的模組訊息其實正是經過 Cisco 交換機作業系統所解讀過的 Memory Map. 網管人員可以依此了解不同 Port 的光纖模組所對應的規格, 供應商及 DDM 訊息.