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Qu'est-ce que le module QSFP+ : description et types de module QSFP+

Sheldon

Traducteur David
8 mai 2013

Il est évident que la technologie 40G Ethernet est plus avancée que la nouvelle technologie 25G Ethernet, et il existe différents types de produits adaptés aux applications 40G sur le marché. Par conséquent, certains administrateurs réseau considèrent le réseau Ethernet 40G comme une solution sûre et fiable dans les centres de données. En tant que l'un des composants principaux de l'Ethernet 40G, l'émetteur-récepteur optique 40G QSFP+ est un élément incontournable. Alors qu'est-ce que le module QSFP+ et combien de types différents y a-t-il ? Et quelle est la différence entre les modules 40G QSFP+ et 40G CFP ?

Description détaillée du modules 40G QSFP+

Qu'est-ce que le module QSFP+ ?

En tant qu'une version évoluée du QSFP (quad small form-factor pluggable), le module QSFP+ est un émetteur-récepteur compact, enfichable à chaud, utilisé pour une vitesse de 40 Gbps. Il est conforme au SFF-8436 et à l'accord multi-sources (MSA) du QSFP. Il y a 4 voies de données indépendantes de 10 Gbps dans chaque direction pour supporter une bande passante agrégée de 40 Gbps. Le QSFP+ a été largement utilisé dans l'Ethernet 40GBASE-X, le déploiement de l'Ethernet 10GBASE-X, l'agrégation de centres de données et les applications de fond de panier, ainsi que les connexions de commutateurs et de routeurs de datacoms. La figure suivante montre les dimensions du QSFP+.

QSFP+ mechanical dimensions.jpg

Figure 1 : Dimensions mécaniques du QSFP+.

Quelles sont les interfaces du module QSFP+ ?

Les émetteurs-récepteurs QSFP+ sont conçus pour être installés dans n'importe quel port QSFP+ (et une partie du port QSFP28), et ils permettent de connecter 40GBASE-X sur le réseau via le connecteur QSFP+. En général, les interfaces des modules QSFP+ 40G sont du type LC duplex ou MTP/MPO (abrégé en "MTP" dans l'introduction suivante). Il existe des différences entre ces interfaces : distance de transmission, type de câble, disponibilité d'une connectivité 4x10G, etc. Pour plus d'informations sur l'analyse et la comparaison des deux interfaces, veuillez consulter l'article Module optique 40G QSFP+ MTP vs 40G QSFP+ LC.

QSFP+ interfaces.jpg

Figure 2 : Interfaces QSFP+ : MTP vs LC

Combien de types d'émetteurs-récepteurs QSFP+ y a-t-il ?

Actuellement, il existe une variété d'émetteurs-récepteurs 40G disponibles sur le marché. Il est très important de bien distinguer ces différents types et de choisir celui qui convient le mieux à vos besoins. Dans les paragraphes suivants, neuf types courants d'émetteurs-récepteurs QSFP+ seront présentés respectivement.

Émetteurs-récepteurs QSFP+ avec l'interface MTP parallèle

Les quatre modules-40GBASE-SR4, 40GBASE-CSR4, 40GBASE-PLRL4 et 40GBASE-PLR4 sont présentés un par un. Tous les émetteurs-récepteurs sont équipés d'une interface MTP et sont disponibles pour les scénarios qui nécessitent quatre ports 10GbE sur une seule interface QSFP+.

40GBASE-SR4

Le 40GBASE-SR4 est l'émetteur-récepteur 40G le plus populaire pour les transmissions à courte distance. Il fonctionne sur des fibres multimodes, et sa longueur de liaison peut atteindre 100 m sur OM3 et 150 m sur OM4. Le module 40GBASE-SR4 dispose de quatre voies d'émission et quatre voies de réception de 10G, pouvant réaliser l'envoi et la réception combinés de signaux 40G.

40GBASE-CSR4

En tant que version améliorée du SR4, le module 40GBASE-CSR4 fonctionne selon le même principe que le 40GBASE-SR4, dans lequel ils disposent tous deux d'une interface MTP. En outre, le 40GBASE-CSR4 peut également être utilisé pour des liaisons optiques 40G sur des câbles parallèles à 12 fibres avec des connecteurs MTP femelles ou en mode breakout 4x10G avec des câbles breakout à fibres parallèles à duplex pour obtenir une connectivité sur quatre interfaces 10GBASE-SR. Le CSR4 peut supporter une transmission de données plus longue - jusqu'à 300m sur OM3 et 400m sur OM4.

40GBASE-PLRL4

Le QSFP+ PLRL4 se réfère à "QSFP+ LRL4 parallèle". En général, la transmission de données numériques peut être effectuée selon deux modes de base : en série ou en parallèle. En bref, plusieurs bits sont envoyés simultanément sur différents canaux du même câble en transmission parallèle. Comme les modules SR4 et CSR4, le module 40GBASE-PLRL4 utilise également la transmission parallèle qui est combinée aux connecteurs MTP. Comparé aux deux modules précédents, le 40GBASE-PLRL4 peut supporter une transmission à longue distance allant jusqu'à 1 km ou 1,4 km sur SMF.

40GBASE-PLR4

L'émetteur-récepteur 40GBASE-PLR4 est équipé de connecteurs MTP pour effectuer une transmission parallèle. De plus, comme le 40GBASE-PLRL4, le module 40GBASE-PLR4 peut prendre en charge 4 connexions 10G-LR individuelles en utilisant un mode 4×10G et des câbles breakout sur la fibre monomode. Conçue pour la transmission de données longues comme le 40GBASE-PLRL4, la longueur des liaisons du 40GBASE-PLR4 peut atteindre jusqu'à 10 km.

Émetteurs-récepteurs QSFP+ avec l'interface LC duplex

Les 40GBASE-BiDi, 40GBASE-UNIV, 40GBASE-LR4, 40GBASE-LR4L et 40GBASE-ER4 seront présentés dans l'ordre. Ils fonctionnent tous avec des connecteurs LC. Cependant, le 40GBASE-BiDi est le seul à transmettre des données juste par MMF sur de courtes distances.

40GBASE-BiDi

Le 40GBASE-BiDi dispose de la capacité unique de transmettre le trafic 40G en duplex intégral sur un câble MMF duplex avec des connecteurs LC. Cela veut dire que l'émetteur-récepteur BiDi QSFP+ prend en charge la connexion 40G sur une paire de câbles MMF et permet de déployer le 40G sur la même infrastructure que le 10G (10GBASE-SR) sans ajouter de fibres. Le module 40GBASE-BiDi est un émetteur-récepteur optique de courte portée qui peut atteindre 100 mètres sur OM3 ou jusqu'à 150 mètres sur OM4.

40GBASE-UNIV

Ce module est "universel" en raison de sa capacité à fonctionner à la fois sur MMF et SMF sans besoin de modifier le logiciel/matériel du module ou tout autre matériel supplémentaire sur le réseau. Cela permettra d'économiser les coûts et le temps de déploiement. Le module 40GBASE-UNIV dispose de 4 canaux de 10G multiplexés à l'intérieur du module pour transmettre et recevoir un signal 40G agrégé sur 2 brins de fibre. Il peut supporter la même distance de transmission sur les fibres OM3 et OM4 (c'est-à-dire 150 m), et permet également d'atteindre des longueurs de liaison de 500 m à 2 km (variable selon les fournisseurs) sur un câble à fibre monomode. Veuillez cliquer ici pour obtenir plus d'informations sur le 40GBASE-UNIV.

40GBASE-LR4

Le module 40GBASE-SR4 est largement utilisé pour la transmission de données à courte distance, le module 40GBASE-LR4 est conçu pour la transmission de données à longue distance. La longueur de liaison de ce type de QSFP+ peut faire jusqu'à 10 km via un câble à fibre monomode équipé de connecteurs LC duplex. Le 40GBASE-LR4 multiplexe les quatre voies d'émission sur un seul brin de fibre et multiplexe aussi les quatre voies de réception sur un autre brin de fibre au lieu d'utiliser un seul brin de fibre pour chaque voie.

The working principle of 40GBASE-LR4 transceivers.jpg

Figure 3 : Le principe de fonctionnement des émetteurs-récepteurs 40GBASE-LR4

40GBASE-LR4L

Le 40GBase-LR4L, appelé aussi 40GBase-LR4 Lite, a les mêmes caractéristiques fondamentales que le 40GBase-LR4. Ces deux types de modules sont utilisés pour la transmission de données 40G à longue distance sur un câble à fibre optique monomode. La différence principale est que le module LR4L ne peut atteindre qu'une distance de transmission de 2 km.

40GBASE-ER4

Le dernier module QSFP+ qui sera présenté peut supporter la plus longue distance de transmission de données jusqu'à 40 km sur des SMF avec des connecteurs LC duplex. Il a le même principe de fonctionnement que le 40GBASE-LR4 mentionné précédemment.

See the table below for unambiguous illustration and comparison:

Type Interface des connecteurs Type de câble Longueur d'onde Distance Max. Également appelé
SR4 MTP Parallèle MMF 850nm 100m@OM3; 150m@OM4 iSR4
CSR4 MMF 850nm 300m@OM3; 400m@OM4 XSR4/ESR4/SR4E/eiSR4
PLRL4 SMF 1310nm 1 km ou 1,4 km PIR4/LRL4
PLR4 SMF 1310nm 10km N/A
BiDi Duplex LC MMF 832nm-918nm 100m@OM3; 150m@OM4 SR-BD/SR-BiDi
UNIV MMF/SMF 1310nm 150m@OM3/OM4 MMF ; 500m à 2km SMF LX4/LM4
LR4L SMF 1310nm 2km IR4
LR4 SMF 1310nm 10km N/A
ER4 SMF 1310nm 40km N/A

Quelle est la différence entre les modules 40G QSFP+ et 40G CFP ?

Qu'est-ce que le module 40G CFP ?

CFP, abréviation de C form-factor pluggable, est conforme à la MSA pour produire un facteur de forme commun pour la transmission de signaux numériques à haut débit. Cette norme a été principalement conçue pour les systèmes Ethernet 100 Gigabit, mais elle peut également supporter 40GbE. Il existe trois principaux types de modules 40G CFP, le 40GBASE-SR4 CFP est appliqué pour une transmission de 150m sur OM4 MMF avec des connecteurs MTP ; Le 40GBASE-LR4 CFP est conçue pour une transmission de 10 km sur SMF avec des connecteurs duplex SC et le 40GBASE-FR CFP est utilisée pour une transmission de 2 km sur SMF avec des connecteurs duplex SC. La figure suivante montre les dimensions du CFP.

CFP mechanical dimensions.jpg

Figure 4 : Dimensions mécaniques du CFP

Quelle est la différence entre le QSFP+ et le CFP ?

D'abord, le module CFP est assez grand. C'est-à-dire qu'il ne supporte pas l'empilage ou le regroupement et son prix serait plus élevé. L'interface d'un module CFP est MTP ou SC duplex, qui est également différente de l'interface MTP ou LC du module QSFP+. De plus, les types de modules CFP 40G sont relativement limités, de sorte qu'ils ne peuvent pas satisfaire les demandes diverses des utilisateurs pour des distances différentes. En un mot, le module QSFP+ est de taille plus petite et relativement abordable. Par rapport au module CFP 40G, la flexibilité du module QSFP+ est plus grande et sa application est plus large.

Conclusion

Les recherches montrent que le réseau de communication a besoin de toute urgence de la mise à niveau de la largeur de bande de transmission optique de 10G à 40G et à 100G.Les modules QSFP+ 40G offrent une transmission de données 40G à haute densité, économique et à faible consommation d'énergie. Connaître la définition du QSFP+, les interfaces, les types et les applications du module 40G QSFP+ est très importante lors du choix des émetteurs-récepteurs de haute performance pour votre infrastructure de données. Nous espérons que cet article vous donnera des renseignements sur les modules émetteurs-récepteurs 40G QSFP+ et 40G CFP.

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