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40G QSFP+ MTP vs. 40G QSFP+ LC-Transceiver

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Worton

Übersetzer*in Felix
Veröffentlicht 13. Dezember 2019
2020-10-26 02:43:24
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Seitdem 40-Gigabit-Ethernet in den meisten Rechenzentren eingesetzt wird, ist eine Vielzahl von Netzwerkgeräten für 40-GbE-Verbindungen auf dem Markt erhältlich. 40G-Transceiver sind zwangsläufig eine unverzichtbare Komponente. Im Allgemeinen gibt es zwei Schnittstellen, die von 40G-QSFP+ Transceivern übernommen werden - MTP/MPO und LC. In diesem Artikel werden wir über die Unterschiede zwischen QSFP+ MTP und QSFP+ LC sprechen.

Was sind 40G QSFP+ MTP- und 40G QSFP+ LC-Transceiver?

Der Steckertyp, der an beiden Enden der Patchkabel angebracht wird, wird durch die Schnittstelle der 40G-Transceiver bestimmt. Normalerweise sind 40G-QSFP+-Transceiver für kurze Übertragungsdistanzen mit MTP-Schnittstellen ausgestattet, während für lange Übertragungsdistanzen LC-Schnittstellen verwendet werden. Die spezifischen Module und einige Ausnahmen werden im zweiten Teil ausführlich vorgestellt.

40G-QSFP+-MTP-Module sind QSFP+-Transceiver mit MTP-Schnittstellen, die mit MTP/MPO-Kabeln zusammengeschaltet sind. MTP ist eine erweiterte Version des generischen MPO (Multi-Fiber-Push-on), und sie werden als austauschbar bezeichnet. In den meisten Fällen verwenden wir "MTP" nur der Bequemlichkeit halber. 40GbE QSFP+ MTP-Module werden normalerweise mit MTP-Kabeln mit 8 oder 12 Fasern verbunden, die mit parallelen 12-Faser-MTP-Steckern (Buchsen) abgeschlossen werden.

QSFP+ MTP module with MTP cable.jpg


40G QSFP+ LC-Module sind QSFP+-Transceiver mit LC-Schnittstellen, die mit LC-Kabeln ausgestattet sind. 40GbE-QSFP+-LC-Module werden normalerweise mit 2-Faser-Duplex-LC-Kabeln verbunden, die mit 2-Faser-Duplex-LC-Steckverbindern abgeschlossen sind.

QSFP+ LC module with LC cable.jpg


QSFP+ MTP vs. QSFP+ LC-Transceiver: Was sind die Unterschiede?

Funktionsprinzip

40G QSFP+ MTP-Transceiver: Auf der Sendeseite wandelt der Transmitter parallele elektrische Eingangssignale in parallele optische Signale durch die Verwendung eines Laserarrays um. Dann werden die parallelen optischen Signale gleichzeitig über das parallele MTP-Kabel übertragen. Auf der Empfangsseite wandelt der Empfänger die parallelen optischen Eingangssignale über eine Fotodetektoranordnung in parallele elektrische Ausgangssignale um. Es ist erwähnenswert, dass MTP-interfacte 40G-QSFP+-Transceiver in 4x10G-Konnektivität über ein externes 12-Faser-Parallel-zu-2-Faser-Duplex-Breakoutkabel verwendet werden können.

The working principle of 40G QSFP+ MTP transceivers.jpg


40G QSFP+ LC-Transceiver: Auf der Sendeseite werden 4-Kanal 10G serielle Datenströme an Lasertreiber weitergeleitet. Die Lasertreiber steuern direkt modulierte Laser (DML). Dann wird der Ausgang der vier DMLs über einen LC-Stecker optisch auf ein Glasfaserkabel gemultiplext und zu einem optischen 40G-Signal kombiniert. Auf der Empfangsseite wird das optische 40G-Signal in 4 einzelne 10G-Kanäle mit unterschiedlichen Wellenlängen demultiplext. Das Licht jeder Wellenlänge wird durch eine PIN gesammelt und dann nach Verstärkung durch einen TIA (Transimpedanzverstärker) als elektrische Daten ausgegeben. Im Gegensatz zu 40G-QSFP+-Transceivern mit MTP-Schnittstellen können 40G-QSFP+-Transceiver mit LC-Schnittstellen nicht in 4x10G aufgeteilt werden, da sie 4 Wellenlängen auf einem Paar SMFs verwenden.

The working principle of 40G QSFP+ LC transceivers.jpg


Singlemode- vs. Multimode-QSFP+

Singlemode-Faser (SMF) hat viel engere Toleranzen für die verwendeten Optiken. Der Kern ist kleiner und die Laserwellenlänge ist schmaler, was bedeutet, dass SMF die Fähigkeit zu einer höheren Bandbreite und viel längeren Übertragungsstrecken hat. 40G-QSFP+-Transceiver mit LC-Schnittstellen werden typischerweise bei der Datenübertragung über große Entfernungen über SMFs verwendet, mit der Ausnahme, dass 40GBASE-BiDi Daten mit einer LC-Schnittstelle über kurze Entfernungen (100 m@OM3; 150 m@OM4) über Multimode-Faser (MMF) überträgt.

MMF verwendet einen viel größeren Kern und verwendet in der Regel eine längere Wellenlänge des Lichts. Aus diesem Grund haben die in MMF verwendeten Optiken bessere Möglichkeiten, Licht vom Laser zu sammeln. 40G-QSFP+-Transceiver mit MTP-Schnittstellen werden in der Regel für kurze Übertragungen über MMFs eingesetzt, mit Ausnahme von 40GBASE-PLR4 und 40GBASE-PLRL4 unterstützen sie die Langstreckenübertragung über SMFs.

Die folgende Tabelle fasst den Kabeltyp, den Steckertyp und die maximalen Übertragungsdistanzen von neun gängigen QSFP+-Typen zusammen (Hinweis: 40GBASE-UNIV kann sowohl mit MMF als auch mit SMF betrieben werden).

40G-Transceiver Parallel MTP Duplex LC
SMF Typ Reichweite Typ Reichweite
40GBASE-PLRL4 1km oder 1,4km 40GBASE-LR4L 2km
40GBASE-LR4 10km
40GBASE-PLR4 10km 40GBASE-ER4 40km
40GBASE-UNIV 500m bis 2km
MMF 40GBASE-SR4 100m@OM3
150m@OM4
40GBASE-BiDi 100m@OM3
150m@OM4
40GBASE-CSR4 300m@OM3
400m@OM4
40GBASE-UNIV 150m@OM3/OM4

QSFP+ MTP vs. QSFP+ LC-Transceiver: Was sind ihre zugehörigen Patchkabel?

Fortschrittliche Switches, angepasste Patchkabel und Transceivermodule sind im 40G-Übertragungsnetz unverzichtbar. Die Auswahl der richtigen Patchkabel für 40G-Transceiver zu kennen, ist immer noch von großer Bedeutung. Im Allgemeinen wird die Auswahl von Patchkabeln von zwei Hauptfaktoren beeinflusst: Übertragungsdistanz und Steckertyp.

Die oben genannten neun Transceiver sind in kurzer oder langer 40G-Übertragung erhältlich, wie z.B. 40GBASE-SR4 (für kurze Reichweite) und 40GBASE-LR4 (für lange Reichweite). MMF wird für eine kurze 40G-QSFP+-Übertragungsstrecke empfohlen, während SMF für 40G-QSFP empfohlen wird.

Bei 40G-QSFP+-MTP-Transceivern können die MTP-Kabel entweder MTP-Stammkabel oder MTP-Kabelbäume sein. Das MTP-Stammkabel ist ein Kabel mit zwei MTP-Steckverbindern an beiden Enden, die als permanente Verbindung zwischen den Modulen mit MTP-Schnittstelle dienen. Ein MTP-Stammkabel wird zusammen mit den 40G-QSFP+-Transceivermodulen für die 40G-40G-Verbindung verwendet. Das MTP-Hauptleitungskabel, auch als Fanout-Kabel oder Breakout-Kabel bekannt, hat einen einzelnen MTP-Stecker an einem Ende und 4 LC-Duplex-Stecker am anderen Ende. Ein 8-Faser-MTP-zu-LC-Duplex-Breakoutkabel mit einem 40G-QSFP+-Transceiver und vier 10G-SFP+-Transceivern kann eine 40G-4x10G-Verbindung erreichen.

Im Gegensatz zum vorherigen 40G-QSFP+-MTP-Modul sind 40G-QSFP+-LC-Transceiver nur für 40G-40G-Verbindungen geeignet. Die Übereinstimmung zwischen Transceivern und Patchkabeln ist unten aufgeführt: 40GBASE-BiDi-Transceiver können Vollduplex-Verkehr mit 40Gbps mit OM3- oder OM4-Multimode-LC-Duplex-Patchkabeln übertragen, 40GBASE-LR4/LR4L/ER4 werden oft mit Singlemode-LC-Duplex-Patchkabeln geliefert, und LC-interface 40GBASE-UNIV unterstützt sowohl SMF- als auch MMF-LC-Patchkabel.

In der folgenden Tabelle finden Sie detaillierte Informationen zur Auswahl von neun gängigen QSFP+-Modulen mit Patchkabeln:

Modell Anwendung Kabeltyp und Schliff Polarität (typisch)
40GBASE-SR4
40GBASE-CSR4
40G-40G MTP-12 UPC MMF Female Trunk Typ B
40G-4x10G MTP-8 UPC auf 8xLC MMF APC Female Harness Typ B
40GBASE-PLRL4
40GBASE-PLR4
40G-40G MTP-12 APC SMF Female Trunk Typ B
40G-4x10G MTP-8 APC auf 8xLC UPC SMF Female Harness Typ B
40GBASE-LR4
40GBASE-LR4L
40GBASE-ER4
40G-40G LC UPC Duplex SMF LWL-Patchkabel N/A
40GBASE-BiDi 40G-40G LC UPC Duplex MMF LWL-Patchkabel N/A
40GBASE-LR4
40GBASE-LR4L
40GBASE-ER4
40G-40G LC UPC Duplex SMF/MMF LWL-Patchkabel N/A


Hinweis: Bei der Auswahl von MTP-Kabeln für 40G QSFP+ MTP-Module muss die Polarität berücksichtigt werden. Es gibt drei verschiedene MTP-Array-Patchkabel, die in der TIA-Norm definiert sind: Typ A, Typ B und Typ C, die für die drei verschiedenen Verbindungsmethoden A, B und C verwendet werden. Zu Ihrer Information finden Sie hier einen weiteren Artikel, der ausführlich über die MPO-Polarität informiert: Polarität und MTP-Technologie bei der 40/100G-Übertragung.

FAQs

Es sind MTP- und MPO-Kabel auf dem Markt erhältlich. Was ist der Unterschied und wie finde ich das richtige 40G QSFP+ MTP?

MPO steht für "multi-fiber push on". Während MTP ein Markenname für MPO-Steckverbinder von US Conec ist, was eine unvollständige Übereinstimmung mit MPO-Steckverbindern darstellt. Zu Ihrer Information: Alle MTPs sind MPOs, aber nicht alle MPOs sind MTPs. Sowohl MTP- als auch MPO-Steckverbinder sind praktikable Lösungen, aber MTP ist eine erweiterte Version von MPO mit geringfügigen Preisunterschieden. Normalerweise werden MTP-Patchkabel empfohlen.

Kann ein 40GBASE-UNIV-QSFP+-Transceiver, der auf der Wellenlänge von 850 nm arbeitet, mit OM1-Patchkabeln verwendet werden?

Die Antwort ist ja, aber nicht vorgeschlagen. Die Übertragungsdistanz und -qualität wäre durch die Verwendung von OM1 mit 40G-QSFP+-Transceivern begrenzt. OM1-Patchkabel werden normalerweise für die Übertragung von 100Mbps und 1000Mbps vorgeschlagen. In diesem Fall sind die beiden optimierten Multimode-Glasfaserkabel für Kurzstrecken-OM3 und OM4 besser geeignet.