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Topics で読み物として読む

この HLD は実装詳細を含みます。機能の概念・設定・運用を読み物として読みたい場合は Topics 14 章: Platform / Port / Optics を参照。

裏取りステータス: code-verified

実装裏取り済み（下記コード位置）。gearbox: sonic-swss/orchagent/portsorch.cpp の m_gearboxTable / m_gearboxEnabled 経路 + tests/mock_tests/portsorch_ut.cpp:1711-1721 (gb_line_pre1..3, gb_line_main, gb_line_post1..3, gb_system_*) で 7 種 attr を確認。

Gearbox 動的チューニング（gb_line_ / gb_system_ in media_settings.json）

概要

Gearbox は ASIC 内部レーンとフロントポート速度を変換する 外付け PHY（例: ASIC 4×10G → フロント 1×40G）。信号は ASIC↔gearbox（system-side）と gearbox↔transceiver（line-side）の 2 か所 で伝送されるので、pre-emphasis チューニング値（pre1/pre2/pre3/main/post1/post2/post3）も両側に独立に必要1。

従来は gearbox_config.json を手書き して boot 時に決め打ち programming していたため、トランシーバ種別 / serdes lane speed / 媒体を変えるたびにファイル更新と再起動が必要だった。本機能は ASIC 側の動的チューニング（media_settings.json ベース）を gearbox にも拡張し、media 検出に応じて値を引き直すことを目的とする1。

動作仕様

media_settings.json 拡張: gb_line_* / gb_system_* 属性

既存の serdes 属性名に prefix を付けて gearbox の各サイドを指す1:

prefix 対象サイド
gb_line_ gearbox の line-side（フロントポート / トランシーバ向き）
gb_system_ gearbox の system-side（ASIC 向き）

例（media_settings.json の MEDIA_SETTINGS / PORT_MEDIA_SETTINGS 配下）:

{
  "MEDIA_SETTINGS": {
    "2-32": {
      "COPPER100": {
        "gb_line_pre1":   { "lane0":"0x75","lane1":"0x75" },
        "gb_line_main":   { "lane0":"0x75","lane1":"0x75" },
        "gb_line_post1":  { "lane0":"0x75","lane1":"0x75" },
        "gb_system_pre1": { "lane0":"0x75","lane1":"0x75","lane2":"0x75","lane3":"0x75" },
        "gb_system_main": { "lane0":"0x75","lane1":"0x75","lane2":"0x75","lane3":"0x75" },
        "gb_system_post1":{ "lane0":"0x75","lane1":"0x75","lane2":"0x75","lane3":"0x75" }
      }
    }
  },
  "PORT_MEDIA_SETTINGS": { "1": { "COPPER100": { "gb_line_pre1": { "lane0":"0x5", ... } } } }
}

system-side の値は 物理メディアに依存しないので通常は静的。それでも統一管理のため media_settings.json に置き、media 種別をまたがって共有したいときは Default キーが使える1。

全体フロー（既存 ASIC tuning と同形）

flowchart LR
  XCVR[transceiver 挿抜] --> X[xcvrd]
  X -->|media 種別検出| MS[media_settings.json<br/>parser]
  MS -->|gb_line_*<br/>gb_system_*<br/>pre/main/post*| APPL[APPL_DB<br/>PORT_TABLE]
  APPL --> ORCH[orchagent<br/>doPortTask SET]
  ORCH -->|line-side serdes attr| SAI1[SAI Gearbox line]
  ORCH -->|system-side serdes attr| SAI2[SAI Gearbox system]
  ORCH -->|内部 ASIC serdes attr| SAI3[SAI ASIC]

ポイント1:

  • xcvrd / media_settings parser は 既存の更新メカニズムを流用。ASIC 用 pre1/main/post1/... と並べて gb_line_* / gb_system_* を APPL_DB に書く（HLD Rev 0.3 で format を整理し xcvrd 改造を不要にした1）
  • orchagent は APPL_DB 変化を検出し doPortTask(SET) を実行。line-side / system-side ごとに新 serdes attribute を作って SAI 経由で gearbox に programming する
  • 現バージョンでは pre1/pre2/pre3/main/post1/post2/post3 7 種のみ対応1

APPL_DB の形

gearbox port では PORT_TABLE に line-side / system-side のチューニング値が並列に並ぶ1:

PORT_TABLE:Ethernet48
  speed = 400000
  lanes = 56,57,58,59
  role = Ext        # gearbox 配下の "external" port
  line_oper_status = up
  system_oper_status = up
  oper_status = up
  gb_line_main   = 0x8a,0x8b,...
  gb_line_post1  = 0xfffffff6,...
  gb_line_pre1   = 0xffffffee,...
  gb_system_main = 0x80,0x80,0x80,0x80
  gb_system_pre1 = 0x00,0x00,0x00,0x00
  ...

非 gearbox port は従来どおり pre1/main/post1/... のみ。

📋 検証エビデンス: sonic-net/SONiC/doc/media-settings/Dynamic-gearbox-tuning.md#L229-L233 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

出典:

sonic-net/SONiC/doc/media-settings/Dynamic-gearbox-tuning.md#L229-L233 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

抜粋:

Upon detecting a change within APPL_DB for a particular port, orchagent will be triggered to run doPortTask() with SET_COMMAND on the logical port. ... new serdes attributes for line-side and system-side tunings ... [sonic-swss PR #4113]

判断根拠: orchagent doPortTask での反映と新 serdes 属性、PR #4113 の根拠。

関連 PR

  • 動的反映のための buildimage / 設定生成: HLD 中で参照
  • swss 側 orchagent 改修: sonic-swss#41131

設定

関連する CONFIG_DB

該当なし。設定は media_settings.json（platform-specific のファイル）に集約され、ランタイム反映は APPL_DB 経由。

関連する CLI

該当なし（HLD で言及なし）。show interfaces ... 系の既存コマンドが gearbox port の状態を表示する。

設定例

media_settings.json で media 種別と物理 port 範囲 ごとに gearbox 両サイドの値を指定する。Default キーで media 横断の共有値を置ける（特に system-side）:

{
  "MEDIA_SETTINGS": {
    "2-32": {
      "Default": {
        "gb_system_main":  { "lane0":"0x80","lane1":"0x80","lane2":"0x80","lane3":"0x80" },
        "gb_system_pre1":  { "lane0":"0x00","lane1":"0x00","lane2":"0x00","lane3":"0x00" }
      },
      "COPPER100": {
        "gb_line_main": { "lane0":"0x75","lane1":"0x75" }
      }
    }
  }
}

制限事項

  • 対応 serdes 属性は pre1/pre2/pre3/main/post1/post2/post3 の 7 種 のみ1
  • ベンダ SAI が gearbox の line-side / system-side 別 serdes 属性を持っていないと反映できない
  • 旧 gearbox_config.json ベースの platform は引き続き共存可能だが、本機能を使うなら media_settings.json への一本化が前提

干渉する機能

  • Media-based Port Settings (ASIC 側 dynamic tuning): 同じ media_settings.json を共有する。Gearbox は line-side / system-side のキーが追加されただけ
  • link-training / auto-negotiation: AN / LT が動的にも調整するため、media_settings.json 値は初期値として与えられ、AN / LT 結果との競合解決はベンダ SAI に依存
  • port breakout / serdes lane assignment: gearbox を介する port は lanes の数が ASIC 側 / line-side で異なる（system 側は内部 lane 数、line 側はフロント lane 数）。両者の lane インデックスを整合させる責務は media_settings.json の記述者に
  • role: Ext の port: gearbox 配下の external port にのみ gb_* 属性が効く

トラブルシューティング

# 値が APPL_DB に反映されているか
redis-cli -n 0 HGETALL "PORT_TABLE:Ethernet48" | grep -E 'gb_line_|gb_system_'

# 反映タイミング
# transceiver 挿抜 → xcvrd → APPL_DB → orchagent
journalctl -u xcvrd
docker logs swss 2>&1 | grep -i gearbox

# 旧 gearbox_config.json 残置
ls /usr/share/sonic/device/$PLATFORM/ | grep gearbox

# media_settings.json の port-range / Default キー
jq '.MEDIA_SETTINGS' /usr/share/sonic/device/$PLATFORM/media_settings.json | head -40

引用元

関連 Topics

  1. sonic-net/SONiC doc/media-settings/Dynamic-gearbox-tuning.md @ 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06 ↩↩↩↩↩↩↩↩↩↩