Comparaison des Modules Optiques QSFP28 100G

Publié le 7 mars 2017
2020-07-07 01:35:46
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John

Traducteur David

Aujourd'hui, la popularité du réseau Ethernet 100G est en hausse et devient indispensable. Ainsi, les demandes de modules 100G sont de plus en plus nombreuses et représentent une part relativement importante des coûts de construction des réseaux. Parmi les différents émetteurs-récepteurs optiques 100G capables de connecter le trafic 100G, le QSFP28 100G est le module le plus populaire en raison de sa taille réduite et de sa faible consommation d'énergie. Que sont les modules QSFP28 100G et quelles sont les différences entre ces modules? Dans cet article, nous allons vous présenter une comparaison complète des modules optiques QSFP28 100G.

Qu'est-ce qu'un émetteur-récepteur optique QSFP28 100G ?

L'émetteur-récepteur optique QSFP28 100G est conçu pour 100 Gigabit Ethernet, EDR InfiniBand, ou 32G Fibre Channel. Il a généralement la même empreinte et la même densité de surface que le 40G QSFP+. Tout comme le QSFP+ 40G est appliqué en utilisant quatre voies de 10Gbps, le module QSFP28 100G est appliqué avec quatre voies de signaux différentiels à haut débit avec des débits de données allant de 25Gbps à potentiellement 40Gbps. Avec une interface électrique améliorée, l'émetteur-récepteur QSFP28 100G est capable de supporter des signaux jusqu'à 28Gbps. QSFP 100G SR4, QSFP 100G LR4, QSFP 100G PSM4, QSFP 100G CWDM4, et QSFP 100G ER4 sont les types de modules 100G QSFP28 les plus utilisés et sont conçus pour répondre aux différentes exigences de distance de transmission. Bien que le module QSFP28 100G conserve toutes les dimensions physiques de ses prédécesseurs, il les surpasse grâce à sa grande capacité à augmenter la densité, à diminuer la consommation d'énergie et à réduire le prix par bit.


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Figure 1 : Émetteurs-récepteurs optiques QSFP28 100G

Différences entre les émetteurs-récepteurs QSFP28 100G

Dans cette section, nous allons expliquer les différences entre les modules optiques QSFP28 100G du point de vue des normes, des types de laser, des supports de et des distances de transmission.

Normes QSFP28 100G pour les modules optiques

Les normes du module optique 100G QSFP28 sont principalement définies par deux organisations importantes, respectivement l'IEEE et le Multi Source Agreement (MSA). Les QSFP28 SR4, QSFP28 LR4, QSFP28 ER4 sont spécifiées par l'IEEE. Comment clarifier ces trois produits de leurs noms? Le "QSFP" désigne le facteur de forme ; "28" signifie que chaque voie a un taux de transmission maximum de 28Gbps ; "SR" signifie courte portée (100m), "LR" est longue portée (10km) et "ER" est longue portée (40km). 4" signifie que le module a 4 voies. Par exemple, le QSFP28 LR4 signifie qu'il s'agit d'un module 100G à longue portée qui peut transmettre des signaux 100G sur quatre longueurs d'onde avec une distance de transmission de 10 km.

100GBASE-SR4 et 100GBASE-LR4 sont les spécifications d'interface 100G les plus utilisées. Cependant, la distance de transmission du QSFP28 SR4 est trop courte pour répondre à tous les besoins d'interconnexion et le coût du QSFP28 LR4 est trop élevé pour les grands centres de données. Par conséquent, MSA a introduit dans le marché une solution pour la connectivité de milieu de gamme et a établi les normes QSFP28 PSM4 et CWDM4. Bien que la capacité du QSFP 100G LR4 soit en mesure de couvrir complètement le QSFP28 CWDM4, la solution QSFP 100G CWDM4 est moins chère et plus compétitive que le QSFP28 LR4 dans le cas d'une transmission sur 2 km.

Type de laser du QSFP28 100G

Le laser joue un rôle important dans les émetteurs-récepteurs optiques 100G QSFP28, dont il existe 5 types principaux : VCSEL, FP, DFB, DML et EML. Ces différents types de lasers ont des longueurs d'onde de fonctionnement, des modes et des environnements d'application différents.

Type de laser
Longueur d'onde Modes opérationnels Scénario d'application
VSCEL 850nm Émissions de surface Dans un rayon de 200
FP 1310nm/1550nm Émissions de pointe 500m-10km
DFB 1310nm/1550nm Émissions de pointe
40km
DML 1310nm/1550nm Modulation Direct 500m-10km
EML 1310nm/1550nm Modulation à électro-absorption 40km

Le laser VSCEL se caractérise par sa taille réduite, sa faible consommation d'énergie, sa facilité d'intégration, son prix bas et sa grande efficacité de couplage avec les fibres multimodes, qui sont souvent utilisées pour les modules QSFP28 SR4. Les optiques QSFP28 LR4 et QSFP28 ER4 sont utilisées pour les transmissions de longue distance (10 km ou 40 km), qui exigent des lasers présentant les avantages d'un grand volume optique, d'une faible dispersion et d'une longue distance. Le EML est conçu pour répondre à toutes ces exigences pour les émetteurs-récepteurs QSFP 100G LR4 et QSFP 100G ER4. The DML can realize the signal modulation through the way of modulating the injection current of the laser. Comme la magnitude du courant d'injection modifie l'indice de réfraction de la région active du laser, entraînant une déviation de la longueur d'onde qui génère une dispersion. Ainsi, il est difficile d'obtenir une modulation du signal à grande vitesse et il n'est pas possible de transmettre sur de longues distances. En conséquence, le laser DML est adapté aux modules QSFP28 PSM4 et QSFP28 CWDM4 avec une distance de transmission de 500m ou 2km.

Média et distance de transmission du QSFP 100G

Les émetteurs-récepteurs optiques QSFP28 100G sont équipés de connecteurs LC duplex ou MTP/MPO-12, dont les distances de transmission varient de 70m à 40km. Les distances de transmission des modules QSFP28 déterminent les scénarios d'application de celles-ci. Tous les émetteurs-récepteurs QSFP28 100G peuvent être employés pour la connexion directe, l'interconnexion dans les entreprises et les réseaux de centres de données. Le tableau suivant indique les différences spécifiques du QSFP 100G.

QSFP28 SR4 LR4 PSM4 CWDM4 ER4
Normes IEEE 802.3 IEEE 802.3 MSA MSA IEEE 802.3
Connecteur MTP/MPO-12 LC Duplex
MTP/MPO-12 MTP/MPO-12 MTP/MPO-12
Type de câble MMF SMF SMF SMF SMF
Longueur d'onde 850nm 1295.56-1309.14nm 1310nm 1270-1331nm 1295.56-1309.14nm
Distance de transmission 70/100m 10km 500m 2km 40km
Type de Transmetteur VCSEL EML DML/FP DML DML

Comment choisir un émetteur-récepteur optique QSFP28 100G ?

Après avoir présenté les spécificités des différents types d'émetteurs-récepteurs optiques 100G QSFP28, vous devriez maintenant avoir une connaissance de base de ces modules. Comment choisir le module QSFP28 100G pour une application pratique ? Nous vous proposons ce guide pour vous aider à faire votre choix.

Pour une distance de transmission entre 5m et 100m, vous pouvez choisir le module optique QSFP28 SR4, il peut transmettre sur 70m en utilisant des fibres OM3 ou 100m en utilisant des fibres OM4.

Pour une distance de transmission comprise entre 100m et 2km, vous pouvez choisir les modules QSFP 100G PSM4 ou QSFP28 CWDM4. Le prix du QSFP28 CWDM4 est beaucoup plus élevé que celui du QSFP28 PSM4. Cependant, le QSFP28 CWDM4 ne nécessite que deux fibres monomodes en transmission bidirectionnelle, ce qui est bien moins que les huit fibres monomodes du QSFP28 PSM4, dont le coût total s'élève très rapidement à 100G PSM4. Dans des applications pratiques, il est nécessaire de déterminer s'il faut utiliser le QSFP28 PSM4 ou le QSFP28 CWDM4 en fonction de la distance d'interconnexion.

Pour une distance de transmission comprise entre 10 km et 40 km, vous pouvez choisir le QSFP 100G LR4 qui a une distance de transmission maximale de 10 km ou le QSFP28 ER4 dont la distance de transmission peut atteindre 40 km.

Conclusion

Tous les émetteurs-récepteurs optiques QSFP28 100G sont équipés d'une densité de ports élevée et de caractéristiques de consommation d'énergie réduites, ce qui constitue une alternative idéale pour les centres de données à grande échelle, ainsi que pour les futures extensions de réseau. FS propose tous types de modules QSFP28 100G qui sont soumis à une série exhaustive de tests de diagnostic de la plate-forme pour garantir leurs performances et leur compatibilité. Pour plus d’informations, n'hésitez pas à consulter le site fs.com.