Centros de datos 200G: Elección entre QSFP56 y QSFP-DD como estándar dominante

Con el rápido avance de las comunicaciones ópticas e Internet, ha habido un aumento correspondiente en la demanda de la red, lo que ha llevado a un aumento significativo en el tráfico de la red troncal de telecomunicaciones a una tasa del 50% al 80% anual. Para satisfacer las necesidades de los usuarios, la velocidad de transmisión de las comunicaciones ópticas ha experimentado un desarrollo continuo, pasando de 10G, 25G y 40G a los actuales 100G, 200G, 400G y más. Si bien los transceptores ópticos de 100G se han convertido en la opción predominante en el mercado, los requisitos de ancho de banda y densidad de puertos continúan aumentando, impulsando así el avance de la tecnología hacia sistemas de 200G, 400G y de mayor velocidad.

¿Cuáles son los tipos de paquetes de módulos ópticos de 200 g?

En la actualidad, el mercado presenta dos formas principales de transceptores ópticos de 200G: el 200G QSFP56 y el 200G QSFP-DD. El QSFP56, presentado en 2017, representa una notable progresión en el diseño con respecto a los transceptores QSFP anteriores. Por el contrario, el QSFP-DD todavía estaba en desarrollo durante ese período. Estos transceptores están diseñados específicamente para centros de datos y computación de alto rendimiento, y ofrecen compatibilidad con versiones anteriores de QSFP, incluido el QSFP28.

Diseñado para aplicaciones Ethernet de 200G, el QSFP56 cuenta con cuatro canales para transmisión y recepción, cada canal capaz de operar a 53,125 Gbps, lo que culmina en una velocidad de datos total de 212,5 Gbps. Este transceptor opera en longitudes de onda de 850 nm, 1310 nm, CWDM o LWDM. Para la conectividad óptica, el QSFP56 utiliza una interfaz MPO, mientras que eléctricamente se conecta a través de un conector de 38 pines. A diferencia de sus predecesores QSFP, el QSFP56 emplea la técnica de modulación digital PAM4 para mejorar las capacidades de transmisión de datos.

El transceptor óptico QSFP-DD (factor de forma pequeño cuádruple, densidad dual conectable) cumple con los estándares IEEE802.3bs y QSFP-DD MSA. La arquitectura de doble densidad esencialmente aumenta el número de canales de interfaces eléctricas. 200G QSFP-DD tiene una interfaz eléctrica de ocho canales con un total de 212,5 Gb/s de velocidad de bits total. La interfaz óptica es MPO o LC dúplex. QSFP-DD es compatible con la mayoría de las especificaciones de formulario QSFP, incluido QSFP56. Las interfaces eléctricas QSFP-DD cuentan con ocho carriles de hasta 25Gbps cada uno, utilizando el esquema de modulación NRZ.

Comparación de 200G QSFP56 y 200G QSFP-DD

NRZ y PAM4 son dos tipos diferentes de tecnología de modulación digital. NRZ (sin retorno a cero) es un método de modulación con dos niveles de voltaje que representan el 0 y el 1 lógico (también conocido como PAM2). Por el contrario, PAM4, o modulación de amplitud de pulso, utiliza cuatro niveles de voltaje para representar cuatro combinaciones de dos bits: 11, 10, 01 y 00. Esto permite que la señal PAM4 se transmita dos veces más rápido que una señal NRZ convencional.

La principal ventaja de PAM4 sobre NRZ es la velocidad de transmisión relativamente más rápida. La modulación 200G NRZ también tiene las ventajas de un menor consumo de energía, menor latencia y facilidad de implementación, a pesar de la falta de velocidad. 200G NRZ permite soluciones de interconexión de bajo costo dentro del centro de datos.

Pros y contras de 200G QSFP56 y QSFP-DD

• QSFP56 está diseñado para admitir aplicaciones de 200G y no puede admitir actualizaciones de red a 400G y más.

• QSFP-DD opera en versiones de 200G y 400G y permite actualizaciones incrementales de la red.

• QSFP56 utiliza modulación PAM4. QSFP-DD normalmente opera a 200G en la NRZ.

• Los transceptores QSFP56 necesitan usar solo 4 canales para la transmisión de 200G, en comparación con los 8 canales de QSFP-DD, lo que genera ahorros en costos de fibra y una reducción de la pérdida de enlace.

• QSFP-DD offers lower maintenance costs, low power consumption, low latency, low BER (Pre-FEC=E-8, post FEC=E-12) and ease of deployment.

• QSFP-DD proporciona una mayor flexibilidad para que los ingenieros de redes y sistemas actualicen sus redes, donde QSFP-DD de alta velocidad se puede dividir en factores de forma heredados de menor velocidad.

• QSFP-DD es compatible con versiones anteriores de transceptores QSFP, incluido QSFP56.

• Compatibilidad con versiones anteriores de QSFP56 con iteraciones de QSFP-28, pero no con QSFP-DD.

• QSFP-DD es más caro que el QSFP56 en términos de precio.

No todos los conmutadores y enrutadores están configurados para admitir QSFP-DD, lo que hace que aumentar las velocidades de enlace sea muy costoso. Si se considera el costo de instalación inicial, QSFP56 puede ser una mejor opción. Si el costo no es un problema, QSFP-DD se puede actualizar fácilmente para una expansión posterior.

Los transceptores QSFP-DD pueden costar entre un 15% y un 30% más que los transceptores QSFP56. Sin embargo, el 200G QSFP-DD compensa este costo inicial mediante menores costos de mantenimiento: consume menos energía y electricidad. Además, consigue una menor latencia.

Transceptores ópticos/AOC/DAC FS 200G

FS ofrece una gama completa de productos de próxima generación, como 200G InfiniBand y Ethernet 200G,incluidos 200G QSFP56 SR4, 200G QSFP56 FR4, 200G QSFP56 LR4, 200G QSFP-DD 2SR4, 200G QSFP56 AOC, 200G QSFP-DD AOC 200G QSFP56 DAC y 200G QSFP-DD AOC, con DAC y AOC compatibles con aplicaciones de "ruptura".

El transceptor óptico 200G QSFP56 SR4 está diseñado para Ethernet 200GBASE utilizando fibra multimodo OM4 con una longitud de onda de 850 nm hasta 100 metros. Es adecuado para centros de datos, redes informáticas de alto rendimiento, aplicaciones de capa de distribución y núcleo empresarial.

El transceptor óptico 200G QSFP56 FR4 está diseñado para un rendimiento Ethernet 200GBASE de hasta 2 km a través de fibra monomodo utilizando una longitud de onda de 1295 nm a 1309 nm. Es adecuado para Ethernet 200G, centro de datos y red en la nube.

El transceptor óptico 200G QSFP56 LR4 está diseñado para un rendimiento Ethernet 200GBASE de hasta 10 km a través de fibra monomodo. Es adecuado para Ethernet 200G, centro de datos y backhaul 5G.

El transceptor óptico 200G QSFP-DD 2SR4 admite longitudes de enlace de hasta 100 m a través de fibra multimodo. Es adecuado para conexiones Ethernet 2×100GBASE-SR4, centros de datos y conmutadores y enrutadores.

El AOC y DAC de 200G se utilizan comúnmente en la conectividad entre conmutadores de acceso y servidores. En escenarios donde las interconexiones de nivel básico entre conmutadores de acceso y servidores, DAC y AOC de sucursal satisfacen diversas necesidades más allá del DAC y AOC de conexión directa estándar. FS ofrece una gama de productos DAC y AOC de 200G a 4x50G, 200G a 8x25G y 200G a 2X100G, lo que proporciona a los centros de datos una solución más flexible y adaptable.