200G QSFP56光模組知識全解
200G QSFP56光模組和200G QSFP-DD光模組是200G光互連的兩種主流解決方案,QSFP56運用了主流數字信號處理器(DSP)來幫助雲數據中心應對嚴峻挑戰,以靈活擴展的規模和低成本實現更高效的光互連。本文將主要為您介紹光模組200G QSFP56封裝技術以及QSFP56封裝與QSFP28、QSFP+封裝的區別。
圖1:光模組封裝類型
200G QSFP56光模組封裝技術概述
在了解QSFP56封裝之前,我們先來看看QSFP封裝的外形設計,QSFP 即Quad Small Form-Factor Pluggable,指的是四通道小型可熱插拔SFP接口,它最初的設計目的是為了用高密度的光模組取代單通道的SFP光模組。與SFP光模組相比,QSFP光模組的帶寬更高。
在QSFP封裝的基礎上發展起來的40G QSFP+光模組和100G QSFP28光模組開始逐漸被應用在高密度數據中心網絡部署中。隨着數據中心流量不斷增長,其對帶寬的要求也越來越高,QSFP封裝類型也隨之出現了更多的外形尺寸,例如200G QSFP56和400G QSFP56-DD。
圖2:QSFP+光模組的封裝類型
200G QSFP56光模組是40G QSFP+和100G QSFP28光模組的升級版本,是專門為200G以太網互連而設計的光模組。QSFP56表示在一個QSFP封裝尺寸里可以傳輸4x 50Gb/s至56Gb/s的傳輸速率,QSFP56光模組也被稱為200G QSFP光模組。按照不同的傳輸距離,200G QSFP56光模組又被分為QSFP56 CR、SR、DR、FR、LR這幾種類型,可以在單模和多模光纖上實現不同距離的傳輸。
一般情況下,將兩個200G QSFP56光模組分別插入對應的交換機端口,再用一根單模或者多模光纖相連,就可以實現200G的傳輸速率。除此之外,將QSFP56 DAC/AOC高速線纜插入對應的端口,也可以實現200G的傳輸。若是想實現2x100G或4x50G的傳輸,可以採用200G QSFP56至2x100G QSFP28分支線纜和200G QSFP56至4x50G SFP56分支線纜來實現。
QSFP56 vs QSFP28 vs QSFP+的區別
從名稱上來看,QSFP56、QSFP28和QSFP+光模組的封裝類型相同,但是它們的傳輸速率、調製技術、接口等不一樣,下表列出了這幾種封裝類型光模組的基本參數:
封裝類型 | 年份 | 全稱 | 電氣通道數 | 光口通道數 | 單通道速率 | 調製技術 | 傳輸速率 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
QSFP+ | 2013 | 10G 四通道小型可熱插拔光模組 | 4 | 4 | 10Gbps | NRZ | 40G |
QSFP28 | 2016 | 28G 四通道小型可熱插拔光模組 | 4 | 4 | 25Gbps | NRZ | 100G |
QSFP56 | 2017 | 50G 四通道小型可熱插拔光模組 | 4 | 4 | 50Gbps | PAM4 | 200G |
從表格中可以看出,QSFP56封裝類型的光模組可以支持4x50G傳輸從而達到200G的傳輸速率。QSFP+光模組是QSFP光模組的升級版,可以支持4x10G傳輸,來實現10G以太網、10G光纖通道和QDR InfiniBand的傳輸。它可以復用四個通道來增加帶寬,實現40Gbps的傳輸速率(每個通道10GBaud NRZ)。QSFP28光模組和QSFP+光模組一樣,包含4路光發射器和4路光接收器,支持4x25G傳輸,從而實現100G的傳輸速率。
QSFP56封裝與QSFP+、QSFP28封裝的最大的區別在於QSFP56不再採取之前的NRZ調製技術,而是採取PAM4調製技術,每個通道的傳輸速率可達到50G,可在現有的光纖上傳輸更多的數據,更適合應用在超大規模的數據中心網絡。
200G QSFP56向400G QSFP-DD的轉變
隨着數據中心的快速發展,數據的傳輸需求也在不斷地增加,促使着網絡向更高的帶寬和更高的密度發展。目前,市場上已經出現了新一代的400G光模組封裝類型——400G QSFP-DD,這裡的“DD”指的是雙密度,也就是說400G QSFP-DD的通道數量從4個變為8個,可以達到400G的傳輸速率。
400G QSFP-DD光模組尺寸與200G QSFP56光模組尺寸很相近,但400G QSFP-DD光模組可以向後兼容40G QSFP+、100G QSFP28、200G QSFP56等QSFP封裝光模組。也就是說,只要交換機支持,200G QSFP56 光模組就可以在400G QSFP-DD端口上工作。當在400G QSFP-DD端口上使用200G QSFP56光模組時,交換機的端口將會被配置為200G的傳輸速率,而非400G。
雖然QSFP-DD封裝是目前400G以太網市場熱門的封裝類型,但這並不意味着QSFP56封裝類型的淘汰,對於一些沒有400G那麼高的速率需求的數據中心而言,使用200G QSFP56封裝光模組部署200G以太網仍是理想解決方案。
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