Qué es el módulo QSFP+: Wiki de transceptores QSFP+ y tipos

No se puede negar que la tecnología Ethernet 40G está más desarrollada que la recién aparecida Ethernet 25G, y en el mercado existen varios tipos de productos relevantes para aplicaciones 40G. Por lo tanto, algunos gestores de red siguen tendiendo a adoptar la red Ethernet 40G como una opción segura y fiable en los centros de datos. Como uno de los componentes clave de Ethernet 40G, el transceptor óptico QSFP+ 40G que es ineludiblemente convincente. Entonces, ¿qué es el módulo QSFP+ y cuántos tipos hay? ¿Cuáles son las diferencias entre los módulos QSFP+ 40Gy CFP 40G?

Wiki del transceptor QSFP+ 40G

¿Qué es un módulo QSFP+?

Como evolución de QSFP (quad small form-factor pluggable), el módulo QSFP+ es un transceptor compacto que se puede conectar en funcionamiento para velocidades de 40 Gbps. Es compatible con SFF-8436 y acuerdo multifuente QSFP (Multi source Agreement, MSA). Dispone de 4 carriles de datos independientes de 10 Gbps en cada dirección para soportar un ancho de banda agregado de 40 Gbps. QSFP+ se ha utilizado ampliamente en Ethernet 40GBASE-X, rompiendo con Ethernet 10GBASE-X, agregación de centros de datos, aplicaciones backplane, y conexiones de switches y routers de comunicaciones de datos. La siguiente figura ilustra las dimensiones de QSFP+.

Figura 1: Dimensiones mecánicas QSFP+

¿Cuáles son las interfaces del módulo QSFP+?

Los transceptores QSFP+ están diseñados para instalarse en cualquier puerto QSFP+ (y parte del puerto QSFP28), permitiendo interfaces 40GBASE-X a la red a través del conector QSFP+. En general, las interfaces de los módulos QSFP+ de 40G pueden ser LC dúplex o MTP/MPO (abreviado como "MTP" en la siguiente introducción). Existen algunas diferencias claras entre las dos interfaces: distancia de transmisión, tipo de cable y disponibilidad de conectividad 4x10G, etc. Si desea obtener más información sobre el análisis y la comparación de las dos interfaces, visite: Transceptores 40G QSFP+ MTP vs. 40G QSFP+ LC.

Figura 2: Interfaces QSFP+: MTP vs. LC

¿Cuántos tipos de transceptores QSFP+ existen?

Existe una gran variedad de transceptores 40G disponibles actualmente en el mercado. Es muy importante distinguir entre estos distintos tipos y seleccionar el que mejor se adapte a sus necesidades. En los siguientes párrafos se describirán nueve tipos comunes de transceptores QSFP+.

Transceptores QSFP+ con interfaz MTP paralela

Se presentarán uno a uno los cuatro módulos: 40GBASE-SR4, 40GBASE-CSR4, 40GBASE-PLRL4 y 40GBASE-PLR4. Todos los transceptores tienen interfaz MTP y están disponibles para escenarios en los que se requieran cuatro puertos 10GbE desde una única interfaz QSFP+.

40GBASE-SR4

40GBASE-SR4 es probablemente el transceptor 40G más popular para transmisión a corta distancia. Funciona a través de fibras multimodo, y su longitud de enlace puede alcanzar los 100 m en OM3 y los 150 m en OM4. El módulo 40GBASE-SR4 tiene cuatro carriles de transmisión y cuatro de recepción de 10G, con lo que puede lograr el envío y la recepción combinados de señales de 40G.

40GBASE-CSR4

Como versión de actualización de SR4, el módulo 40GBASE-CSR4 comparte el mismo principio con 40GBASE-SR4 en que ambos tienen una interfaz MTP. Además, 40GBASE-CSR4 también puede utilizarse para enlaces ópticos de 40G a través de cables paralelos de 12 fibras con conectores hembra MTP o en un modo de conexión 4x10G con cables de conexión de fibra paralela para dúplex para una conectividad con cuatro interfaces 10GBASE-SR. La diferencia es que el CSR4 admite una transmisión de datos más larga, de hasta 300 m en OM3 y 400 m en OM4.

40GBASE-PLRL4

PLRL4 QSFP+ hace referencia a "QSFP+ parallel LRL4". En general, la transmisión de datos digitales puede producirse en dos modos básicos: en serie o en paralelo. Para simplificarlo, en la transmisión en paralelo se envían varios bits simultáneamente por distintos canales dentro del mismo cable. Al igual que los módulos SR4 y CSR4, el módulo 40GBASE-PLRL4 también utiliza la transmisión en paralelo, que se combina con conectores MTP. A diferencia de los dos módulos anteriores, 40GBASE-PLRL4 puede soportar transmisiones de larga distancia de hasta 1 km o 1,4 km sobre SMF.

40GBASE-PLR4

El transceptor 40GBASE-PLR4 termina con conectores MTP para conseguir una transmisión en paralelo. Además, al igual que 40GBASE-PLRL4, 40GBASE-PLR4 puede admitir 4 conexiones 10G-LR individuales utilizando un modo 4×10G y cables multiconectores para fibra monomodo. Diseñado para la transmisión de datos de gran longitud como 40GBASE-PLRL4, las longitudes de enlace de 40GBASE-PLR4 pueden alcanzar los 10 km.

Transceptores QSFP+ con interfaz LC dúplex

A continuación, se ilustrarán en secuencia 40GBASE-BiDi, 40GBASE-UNIV, 40GBASE-LR4, 40GBASE-LR4L y 40GBASE-ER4. Todas ellas funcionan con conectores LC. Sin embargo, 40GBASE-BiDi es el único que transmite datos sólo por MMF para distancias cortas.

40GBASE-BiDi

40GBASE-BiDi tiene la capacidad única de transmitir tráfico 40G full dúplex a través de un cable MMF dúplex con conectores LC. En otras palabras, el transceptor BiDi QSFP+ admite la conexión 40G a través de un par de cables MMF, al tiempo que permite desplegar 40G utilizando la misma infraestructura que 10G (10GBASE-SR) sin añadir ninguna fibra. El módulo 40GBASE-BiDi es un transceptor óptico de corto alcance que puede alcanzar 100 metros sobre OM3 o hasta 150 metros sobre OM4.

40GBASE-UNIV

Este módulo se denomina "universal" por su capacidad para funcionar tanto con MMF como con SMF sin necesidad de realizar ningún cambio de software/hardware en el módulo ni de hardware adicional en la red. Por lo tanto, se ahorrará el coste adicional y el tiempo de despliegue. El módulo 40GBASE-UNIV tiene 4 canales de 10G multiplexados dentro del módulo para transmitir y recibir una señal agregada de 40G a través de 2 hilos de fibra. Puede soportar la misma distancia de transmisión sobre fibras OM3 y OM4 (es decir, 150 m), y también alcanzar longitudes de hasta 500 m a 2 km (varían según los distintos proveedores) sobre un cable de fibra monomodo.

40GBASE-LR4

Mientras que el módulo 40GBASE-SR4, de uso muy extendido, se utiliza para la transmisión a corta distancia, el módulo 40GBASE-LR4, por el contrario, es para la transmisión de datos a larga distancia. La longitud de enlace de este tipo QSFP+ es de hasta 10 km a través de un cable de fibra monomodo acompañado de conectores LC dúplex. 40GBASE-LR4 multiplexa los cuatro carriles de envío en un solo filamento de fibra y los cuatro carriles de recepción en otro solo filamento de fibra en lugar de utilizar un solo filamento de fibra para cada carril.

Figura 3: Principio de funcionamiento de los transceptores 40GBASE-LR4

40GBASE-LR4L

40GBase-LR4L, es decir, 40GBase-LR4 Lite, tiene los mismos fundamentos que 40GBase-LR4. Ambos se utilizan para la transmisión de datos 40G de largo alcance a través de cable de fibra monomodo. La principal diferencia es que el módulo LR4L sólo puede alcanzar hasta 2 km de distancia de transmisión.

40GBASE-ER4

El último módulo QSFP+ que se presentará puede manejar la mayor distancia de transmisión de datos, hasta 40 km, a través de SMF con conectores LC dúplex. Tiene el mismo principio de funcionamiento que el 40GBASE-LR4 mencionado anteriormente.

Véase la siguiente tabla para una representación y comparación inequívocas:

QSFP+ 40G vs. CFP 40G: ¿Cuál es la diferencia?

¿Qué es CFP 40G?

CFP, abreviatura de C form-factor pluggable, cumple la norma MSA para producir un factor de forma común para la transmisión de señales digitales de alta velocidad. Esta norma se diseñó principalmente para sistemas Ethernet de 100 Gigabits, pero también puede soportar 40GbE. Existen tres tipos principales de módulos CFP de 40G, 40GBASE-SR4 CFP se aplica para transmisiones de 150 m en OM4 MMF con conectores MTP; 40GBASE-LR4 CFP está diseñado para transmisiones de 10 km en SMF con conectores SC dúplex y 40GBASE-FR CFP se utiliza para transmisiones de 2 km en SMF con conectores SC dúplex. La siguiente figura ilustra las dimensiones del CFP.

Figura 4: Dimensiones mecánicas del CFP

¿Cuál es la diferencia entre QSFP+ y CFP?

En primer lugar, un módulo CFP tiene un tamaño bastante grande visualmente, lo que no permitiría apilarlo o agruparlo, pero con un precio más elevado. La interfaz de un módulo CFP es MTP o SC dúplex, que también es diferente de la interfaz MTP o LC del módulo QSFP+. Además, los módulos CFP 40G tienen tipos relativamente limitados, por lo que no pueden satisfacer las diversas demandas de los usuarios para diferentes distancias. En una palabra, QSFP+ es más pequeño y relativamente barato, con mayor flexibilidad y aplicaciones más amplias en comparación con CFP 40G.

Resumen

Como demuestran las investigaciones, la red de comunicaciones necesita urgentemente actualizar el ancho de banda de transmisión óptica de los 10G originales a 40G e incluso 100G. Los módulos QSFP+ de 40G garantizan una transmisión de datos de 40G de alta densidad, rentable y de bajo consumo, lo que supone un futuro brillante. Entender qué es QSFP+, las interfaces, los tipos y las aplicaciones de los módulos QSFP+ 40G es la tarea principal antes de seleccionar los transceptores optimizados para su instalación de datos. Esperamos que este documento le sirva de inspiración sobre los módulos transceptores QSFP+ 40G y CFP 40G.