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FAQs zu 400G-Transceivern und -Kabeln

Updated on Jun 11, 2022
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400G-Transceiver und -Kabel spielen beim Aufbau eines 400G-Netzwerks eine entscheidende Rolle. Was ist also ein 400G-Transceiver? Was sind die Anwendungen von QSFP-DD-Kabeln? Finden Sie die Antworten hier.

 

FAQs zu 400G-Transceivern und -Kabeln - Definition und Typen

💬 F1: Was ist ein 400G-Transceiver?

A1: 400G-Transceiver sind optische Module, die hauptsächlich für die photoelektrische Umwandlung mit einer Übertragungsrate von 400 Gbps verwendet werden. 400G-Transceiver können je nach Anwendung in zwei Kategorien eingeteilt werden: Client-seitige Transceiver für Verbindungen zwischen Metronetzen und dem optischen Backbone und leitungsseitige Transceiver für Übertragungsdistanzen von 80 km oder noch mehr.

💬 F2: Was sind QSFP-DD-Kabel?

A2: QSFP-DD-Kabel gibt es in zwei Formen: Das eine ist ein Hochgeschwindigkeitskabel mit QSFP-DD-Steckern an beiden Enden, das Daten mit 400 Gbps über ein dünnes Twinax-Kabel oder ein Glasfaserkabel überträgt und empfängt, und das andere ist ein Breakout-Kabel, das ein 400G-Signal in 2x 200G, 4x 100G oder 8x 50G aufteilen kann, was eine Verbindung innerhalb eines Racks oder zwischen benachbarten Racks ermöglicht.

💬 F3: Welche Verpackungsformen gibt es für 400G-Transceiver?

A3: Es gibt hauptsächlich die folgenden sechs Verpackungsformen für optische 400G-Module:

 

  • QSFP-DD: 400G QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density) ist eine Erweiterung von QSFP, bei der die ursprüngliche 4-Kanal-Schnittstelle um eine Reihe auf 8 Kanäle erweitert wird, die jeweils mit 50 Gb/s betrieben werden können, was eine Gesamtbandbreite von 400 Gb/s ergibt.

  • OSFP: OSFP (Octal Small Formfactor Pluggable, Octal bedeutet 8) ist ein neuer Schnittstellenstandard und ist nicht mit der bestehenden photoelektrischen Schnittstelle kompatibel. Die Größe von 400G OSFP-Modulen ist etwas größer als die von 400G QSFP-DD.

  • CFP8: CFP8 ist eine Erweiterung von CFP4, mit 8 Kanälen und einer entsprechend größeren Größe.

  • COBO: COBO (Consortium for On-Board Optics) bedeutet, dass alle optischen Komponenten auf der Leiterplatte untergebracht sind. COBO zeichnet sich durch gute Wärmeableitung und geringe Größe aus. Da es jedoch nicht im laufenden Betrieb ausgetauscht werden kann, ist es schwierig, ein ausgefallenes Modul zu reparieren.

  • CWDM8: CWDM 8 ist eine Erweiterung von CWDM4 mit vier neuen Zentralwellenlängen (1351/1371/1391/1411 nm). Der Wellenlängenbereich wird breiter und die Anzahl der Laser wird verdoppelt.

  • CDFP: CDFP ist früh entstanden, und es gibt drei Ausgaben der Spezifikation. CD steht für 400 (römische Ziffern). Mit 16 Kanälen ist das CDFP relativ groß.

💬 F4: Welche 400G-Transceiver und QSFP-DD-Kabel sind auf dem Markt erhältlich?

A4: Die beiden folgenden Tabellen zeigen die wichtigsten auf dem Markt erhältlichen 400G-Transceiver und -Kabel:

400G Transceiver Standard Maximale Kabeldistanz Stecker Media Temperaturbereich
400G QSFP-DD SR8 QSFP-DD MSA-kompatibel 70m OM3/100m OM4 MTP/MPO-16 MMF 0 bis 70°C
400G QSFP-DD DR4 QSFP-DD MSA, IEEE 802.3bs 500m MTP/MPO-12 SMF 0 bis 70°C
400G QSFP-DD XDR4/DR4+ QSFP-DD MSA 2km MTP/MPO-12 SMF 0 bis 70°C
400G QSFP-DD FR4 QSFP-DD MSA 2km LC Duplex SMF 0 bis 70°C
400G QSFP-DD 2FR4 QSFP-DD MSA, IEEE 802.3bs 2km CS SMF 0 bis 70°C
400G QSFP-DD LR4 QSFP-DD MSA-kompatibel 10km LC Duplex SMF 0 bis 70°C
400G QSFP-DD LR8 QSFP-DD MSA-kompatibel 10km LC Duplex SMF 0 bis 70°C
400G QSFP-DD ER8 QSFP-DD MSA-kompatibel 40km LC Duplex SMF 0 bis 70°C
400G OSFP SR8 IEEE P802.3cm; IEEE 802.3cd 100m MTP/MPO-16 MMF 0 bis 70°C
400G OSFP DR4 IEEE 802.3bs 500m MTP/MPO-12 SMF 0 bis 70°C
4000G OSFP XDR4/DR4+ / 2km MTP/MPO-12 SMF 0 bis 70°C
400G OSFP FR4 100G lambda MSA 2km LC Duplex SMF 0 bis 70°C
400G OSFP 2FR4 IEEE 802.3bs 2km CS SMF 0 bis 70°C
400G OSFP LR4 100G lambda MSA 10km LC Duplex SMF 0 bis 70°C
QSFP-DD Kabel Kategorie Produktbeschreibung Reichweite Temperaturbereich Stromverbrauch
400G QSFP-DD DAC QSFP-DD auf QSFP-DD DAC mit jedem 400G QSFP-DD unter Verwendung von 8x 50G PAM4 elektrischen Lanes Nicht mehr als 3m 0 bis 70°C <1.5W
400G QSFP-DD Breakout DAC QSFP-DD auf 2x 200G QSFP56 DAC mit jedem 200G QSFP56 mit 4x 50G PAM4 elektrischen Lanes Nicht mehr als 3m 0 bis 70°C <0.1W
QSFP-DD auf 4x 100G QSFPs DAC mit jedem 100G QSFPs mit 2x 50G PAM4 elektrischen Lanes Nicht mehr als 3m 0 bis 70°C <0.1W
QSFP-DD auf 8x 50G SFP56 DAC mit jedem 50G SFP56 mit 1x 50G PAM4 elektischer Lane Nicht mehr als 3m 0 bis 80°C <0.1W
400G QSFP-DD AOC QSFP-DD auf QSFP-DD AOC mit jedem 400G QSFP-DD mit 8x 50G PAM4 elektrischen Lanes 70m (OM3) / 100m (OM4) 0 bis 70°C <10W
400G QSFP-DD Breakout AOC QSFP-DD auf 2x 200G QSFP56 AOC mit jedem 200G QSFP56 mit 4X 50G PAM4 elektrischen Lanes 70m (OM3) / 100m (OM4) 0 bis 70°C /
QSFP-DD auf 8x 50G SFP56 AOC mit jedem 50G SFP56 mit 1x 50G PAM4 elektrischen Lanes 70m (OM3) / 100m (OM4) 0 bis 70°C /
400G OSFP DAC OSFP auf OSFP DAC mit jedem 400G OSFP mit 8x 50G PAM4 elektrischen Lanes Nicht mehr als 3m 0 bis 70°C <0.5W
400G OSFP Breakout DAC OSFP auf 2x 200G QSFP56 DAC mit jedem 200G QSFP56 mit 4x 50G PAM4 elektrischen Lanes Nicht mehr als 3m 0 bis 70°C /
OSFP auf 4x100G QSFPs DAC mit jedem 100G QSFPs mit 2x 50G PAM4 elektrischen Lanes Nicht mehr als 3m 0 bis 70°C /
OSFP auf 8x 50G SFP56 DAC mit jedem 50G SFP56 mit 1x 50G PAM4 elektrischen Lanes Nicht mehr als 3m / /
400G OSFP AOC OSFP auf OSFP AOC mit jedem 400G OSFP mit 8x 50G PAM4 elektrischen Lanes 70m (OM3) / 100m (OM4) 0 bis 70°C <9.5W

💬 F5: Was bedeuten die Suffixe „SR8, DR4 / XDR4, FR4 / LR4 und 2FR4“ bei 400G-Transceivern?

A5: Die Buchstaben beziehen sich auf die Reichweite, und die Zahl bezieht sich auf die Anzahl der optischen Kanäle:

 

  • SR8: SR bezieht sich auf 100 m über MMF. Jeder der 8 optischen Kanäle eines SR8-Moduls wird auf separaten Fasern übertragen, so dass insgesamt 16 Fasern zur Verfügung stehen (8 Tx und 8 Rx).

  • DR4 / XDR4: DR / XDR beziehen sich auf 500m / 2km über SMF. Jeder der 4 optischen Kanäle wird auf separaten Fasern übertragen, so dass insgesamt 4 Faserpaare vorhanden sind.

  • FR4 / LR4: FR4 / LR4 beziehen sich auf 2km / 10km über SMF. Alle 4 optischen Kanäle eines FR4 / LR4 werden auf ein Faserpaar gemultiplext, was zu insgesamt 2 Fasern führt (1 Tx und 1 Rx).

  • 2FR4: 2FR4 bezieht sich auf 2 x 200G-FR4-Links mit 2 km über SMF. Jeder der 200G-FR4-Links hat 4 optische Kanäle, die auf ein Faserpaar gemultiplext sind (1 Tx und 1 Rx pro 200G-Link). Ein 2FR4 hat 2 dieser Links, was insgesamt 4 Fasern und 8 optische Kanäle ergibt.

 

FAQs zu 400G-Transceivern und -Kabelanwendungen

💬 F1: Welche Vorteile bietet der Wechsel zur 400G-Technologie?

A1: Die 400G-Technologie kann den Datendurchsatz erhöhen und die Bandbreite sowie die Portdichte in den Rechenzentren maximieren. Mit nur 1/4 der Anzahl an Glasfaserverbindungen, Steckern und Patchpanels, die bei 100G-Plattformen für dieselbe Gesamtbandbreite benötigt werden, können 400G-Optiken auch die Betriebskosten senken. Mit diesen Vorteilen können 400G-Transceiver und QSFP-DD-Kabel ideale Lösungen für Rechenzentren und Hochleistungs-Computing-Umgebungen bieten.

💬 F2: Welche Anwendungen gibt es für QSFP-DD-Kabel?

A2: QSFP-DD-Kabel werden hauptsächlich für 400G-Ethernet-Konnektivität über kurze Entfernungen in Rechenzentren und 400G bis 2x 200G / 4x 100G / 8x 50G-Ethernet-Anwendungen verwendet.

💬 F3: 400G QSFP-DD vs. 400G OSFP/CFP8: Was sind die Unterschiede?

A3: Die folgende Tabelle enthält detaillierte Vergleiche für die drei wichtigsten Formfaktoren von 400G-Transceivern.

400G Transceiver 400G QSFP-DD 400G OSFP CFP8
Anwendungsszenario Rechenzentrum Rechenzentrum & Telekommunikation Telekommunikation
Größe 18.35mm× 89.4mm× 8.5mm 22.58mm× 107.8mm× 13mm 40mm× 102mm× 9.5mm
Maximale Leistungsaufnahme 12W 15W 24W
Abwärtskompatibilität mit QSFP28 Ja Über Adapter Nein
Elektrische Signalisierung (Gbps) 8× 50G
Switch-Port-Dichte (1RU) 36 16
Medien MMF & SMF
Hot Pluggable Ja
Wärmemanagement Indirekt Direkt Indirekt
Unterstützt 800G Nein Ja Nein

Weitere Einzelheiten zu den Unterschieden finden Sie in diesem Blog: Unterschiede zwischen QSFP-DD und QSFP+/QSFP28/QSFP56/OSFP/CFP8/COBO

💬 F4: Was bedeutet es, wenn ein elektrischer oder optischer Kanal in 400G-Transceivern PAM4 oder NRZ ist?

A4: NRZ ist eine Modulationstechnik mit zwei Spannungspegeln, die eine logische 0 und eine logische 1 darstellen. PAM4 verwendet vier Spannungspegel, um vier Kombinationen von zwei logischen Bits darzustellen - 11, 10, 01 und 00. Ein PAM4-Signal kann doppelt so schnell übertragen werden wie ein herkömmliches NRZ-Signal.

Wenn ein Signal als „25G NRZ“ bezeichnet wird, bedeutet dies, dass das Signal Daten mit 25 Gbit/s mit NRZ-Modulation überträgt. Wenn ein Signal als "50G PAM4" oder "100G PAM4" bezeichnet wird, bedeutet dies, dass das Signal Daten mit 50 Gbit/s bzw. 100 Gbit/s mit PAM4-Modulation überträgt. Die elektrische Anschlussschnittstelle von 400G-Transceivern ist immer 8x 50Gb/s PAM4 (für insgesamt 400Gb/s).

 

FAQs zur Verwendung von 400G-Transceivern und -Kabeln in Rechenzentren

💬 F1: Kann ich ein OSFP-Modul an einen 400G QSFP-DD-Port oder ein QSFP-DD-Modul an einen OSFP-Port anschließen?

A1: Nein. OSFP und QSFP-DD sind zwei physikalisch unterschiedliche Formfaktoren. Wenn Sie ein OSFP-System haben, müssen 400G OSFP-Optiken verwendet werden. Wenn Sie ein QSFP-DD-System haben, müssen Sie 400G QSFP-DD-Optiken verwenden.

💬 F2: Kann ein QSFP-Modul in einen 400G QSFP-DD-Port eingesteckt werden?

A2: Ja. Ein QSFP-Modul (40G oder 100G) kann in einen QSFP-DD-Port eingesteckt werden, da QSFP-DD mit QSFP-Modulen abwärtskompatibel ist. Bei Verwendung eines QSFP-Moduls in einem 400G-QSFP-DD-Port muss der QSFP-DD-Port für eine Datenrate von 100G (oder 40G) konfiguriert werden.

💬 F3: Ist es möglich, einen 400G OSFP an einem Ende einer 400G-Verbindung und einen 400G QSFP-DD am anderen Ende zu verwenden?

A3: Ja. OSFP und QSFP-DD beschreiben die physikalischen Formfaktoren der Module. Solange die Ethernet-Medientypen identisch sind (d.h. beide Enden der Verbindung sind 400G-DR4 oder 400G-FR4 usw.), können 400G-OSFP- und 400G-QSFP-DD-Module miteinander verwendet werden.

💬 F4: Wie kann ich einen 400G-Port auflösen und mit 100G-QSFP-Ports auf bestehenden Plattformen verbinden?

A4: Es gibt mehrere Möglichkeiten, einen 400G-Port auf 100G-QSFP-Ports aufzuteilen:

 

    • QSFP-DD-DR4 zu 4x 100G-QSFP-DR über 500m SMF

400G to 4x 100G

    • QSFP-DD-XDR4 zu 4x 100G-QSFP-FR über 2km SMF

400G to 4x 100G

    • QSFP-DD-LR4 zu 4 x 100G-QSFP-LR über 10km SMF

400G to 4x 100G

    • OSFP-400G-2FR4 zu 2x QSFP-100G-CWDM4 über 2km SMF

400G to 4x 100G

Neben den oben genannten 400G-Transceivern können auch 400G-zu-4x-100G-Breakout-Kabel verwendet werden.

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