VDM et métriques FEC : liaisons PAM4

À 50G par voie et au-delà, la puissance optique cesse d’être un indicateur de santé suffisant : une liaison PAM4 avec une puissance Rx parfaite peut n’être qu’à un connecteur sale des erreurs non corrigibles, et le premier signe n’est pas un dBm mais un taux d’erreur binaire. Deux sources donnent ce chiffre. À l’intérieur du module, le VDM (Versatile Diagnostics Monitoring) du CMIS rapporte le BER pré-FEC, le SNR et l’état de santé du laser par voie ; côté hôte, le décodeur FEC compte les mots de code corrigés et non corrigés. Ensemble, ils montrent à quelle distance une liaison se trouve de la panne pendant qu’elle transporte encore du trafic sans perte.

Pourquoi le FEC a changé le diagnostic

Chaque PMD Ethernet 25G+ en PAM4 (et la plupart des PMD 25G NRZ) suppose un FEC Reed-Solomon. L’optique est autorisée à livrer un taux d’erreur brut de 10⁻⁵–10⁻⁴ parce que le FEC le corrige jusqu’à 10⁻¹² ou mieux. Conséquence : une liaison qui se dégrade ne montre aucune erreur au MAC jusqu’à ce que la limite du FEC soit franchie, puis échoue brutalement. Le BER pré-FEC est le seul indicateur de marge qui évolue progressivement.

Incompatibilités de configuration : FEC, autonégociation et link training.

VDM : ce que rapporte le module

Le VDM réside dans les pages CMIS 20h–2Fh (organisées en banques de 8 voies) et est annoncé en page 01h. Chaque observable possède un descripteur (type, voie), un échantillon en direct, quatre seuils et des indicateurs, exactement comme les moniteurs classiques.

Types d’observables (CMIS 4.0/5.x)

F16 est le format de ratio 16 bits du CMIS : un exposant de 5 bits et une mantisse de 11 bits, valeur = mantisse × 10^(exposant − 24). Un BER pré-FEC de 1,5 × 10⁻⁶ est stocké avec une mantisse de 1500 et un exposant de 15. Côté média = la ligne optique ; côté hôte = l’interface électrique vers l’ASIC du commutateur : un mauvais BER côté hôte pointe vers le connecteur ou la carte, pas vers la fibre.

Compteurs FEC côté hôte

Le commutateur ou le NIC compte, par port et souvent par voie :

Où les lire : show interfaces … fec / phy detail sur la plupart des NOS (Vérifier les optiques), ethtool -S (fec_corrected_blocks, fec_uncorrectable_blocks) et ethtool --show-fec sous Linux, show interfaces counters fec sur SONiC. Les compteurs sont cumulatifs : remettez-les à zéro et surveillez le taux.

Lire les deux ensemble

Seuils et alerte

Les seuils VDM sont fixés par le constructeur ; l’avertissement haut typique pour le BER pré-FEC se situe autour du dixième de la limite FEC (2 × 10⁻⁵ en KP4). Pour l’alerte, utilisez les taux et les tendances : un BER pré-FEC qui grimpe d’une décade en une semaine est un ordre de travail, quels que soient les seuils (Surveillance). Les erreurs non corrigibles après FEC sont toujours un incident.

Où le VDM est absent

Les modules SFF-8472 et SFF-8636 n’ont pas de VDM : les liaisons NRZ 10G/25G/100G s’appuient sur les compteurs FEC de l’hôte et sur la puissance Rx. Certains modules SFF-8636 exposent un SNR ou un BER propriétaire dans les pages 20h–21h ou des octets constructeur, lisibles uniquement avec l’outil du constructeur. Pour le NRZ sans FEC (10G LR, 1G), les compteurs CRC/erreurs d’entrée de l’interface sont la seule vue au niveau du bit.

Dans CodingBox

Pour les modules CMIS, CodingBox lit les descripteurs et échantillons VDM et les affiche par voie aux côtés des moniteurs classiques sur DDM, en décodant les ratios F16 en valeurs numériques simples. Les compteurs FEC de l’hôte sont extérieurs au module et au programmateur : ils proviennent du commutateur.