Cosa è un modulo QSFP+: Wiki e tipi di transceiver QSFP+

È innegabile che la tecnologia 40G Ethernet sia più matura rispetto alla recente 25G Ethernet e che sul mercato siano disponibili vari tipi di prodotti per applicazioni 40G. Alcuni manager di rete stanno quindi adottando la rete 40G Ethernet come scelta sicura e affidabile nei data center. Essendo uno dei componenti chiave di 40G Ethernet, il transceiver ottico 40G QSFP+ è pertanto interessante. Ma cosa è un modulo QSFP+ e quanti tipi ne esistono? E quali sono le differenze tra i moduli 40G QSFP+ e 40G CFP?

Wiki transceiver QSFP+ 40G

Cosa è un modulo QSFP+?

Come evoluzione di QSFP (quad small form-factor pluggable), il QSFP+ è un transceiver compatto e collegabile a caldo utilizzato per una velocità di 40 Gbps. È conforme a SFF-8436 e QSFP Multi-source Agreement (MSA). Sono disponibili 4 linee dati indipendenti da 10 Gbps in ciascuna direzione per supportare una larghezza di banda aggregata di 40 Gbps. QSFP+ è stato ampiamente utilizzato in 40GBASE-X Ethernet, breakout a 10GBASE-X Ethernet, aggregazione di data center e applicazioni backplane e connessioni di switch e router datacom. La figura seguente illustra le dimensioni QSFP+.

Figura 1: dimensioni meccaniche QSFP+

 

Quali sono le interfacce del modulo QSFP+?

I transceiver QSFP+ sono progettati per l'installazione in qualsiasi porta QSFP+ (e parte della porta QSFP28), consentendo interfacce 40GBASE-X alla rete tramite il connettore QSFP+. Generalmente, le interfacce dei moduli 40G QSFP+ possono essere duplex LC o MTP/MPO (abbreviato come "MTP" nella seguente introduzione). Ci sono alcune differenze distinte tra le due interfacce: distanza di trasmissione, tipo di cavo e disponibilità di connettività 4x10G, ecc. Se desideri ottenere maggiori informazioni sull'analisi e il confronto delle due interfacce, visita: Transceiver 40G QSFP+ MTP vs 40G QSFP+ LC.

Figura 2: Interfacce QSFP+: MTP vs LC

 

Quanti tipi di transceiver QSFP+?

Esiste una varietà di transceiver 40G attualmente disponibili sul mercato. È molto importante distinguere questi diversi tipi e scegliere quello più adatto alle proprie esigenze. Nei prossimi paragrafi verranno presentati nove tipi comuni di transciever QSFP+.

Transceiver QSFP+ con interfaccia MTP parallela

I quattro moduli 40GBASE-SR4, 40GBASE-CSR4, 40GBASE-PLRL4 e 40GBASE-PLR4 saranno presentati uno per uno. Tutti i transceiver sono dotati di interfaccia MTP e sono disponibili per gli scenari che richiedono quattro porte 10GbE da un'unica interfaccia QSFP+.

40GBASE-SR4

40GBASE-SR4 è probabilmente il transceiver 40G più diffuso per la trasmissione a breve distanza. Funziona attraverso fibre multimodali e la sua lunghezza di collegamento può raggiungere i 100 m con OM3 e i 150 m con OM4. Il modulo 40GBASE-SR4 dispone di quattro corsie di trasmissione e quattro corsie di ricezione a 10G, in grado di inviare e ricevere segnali combinati a 40G.

40GBASE-CSR4

Come versione di aggiornamento di SR4, il modulo 40GBASE-CSR4 condivide lo stesso principio di 40GBASE-SR4: entrambi hanno un'interfaccia MTP. Inoltre, 40GBASE-CSR4 può essere utilizzato per collegamenti ottici 40G su cavi paralleli a 12 fibre con connettori femmina MTP o in modalità breakout 4x10G con cavi breakout in fibra paralleli e duplex per la connettività a quattro interfacce 10GBASE-SR. La differenza è che il CSR4 può supportare trasmissioni di dati più lunghe, fino a 300 m su OM3 e 400 m su OM4.

40GBASE-PLRL4

QSFP+ PLRL4 si riferisce a "QSFP+ parallel LRL4". In generale, la trasmissione di dati digitali può avvenire in due modalità di base: seriale o parallela. In parole povere, nella trasmissione parallela più bit vengono inviati contemporaneamente su canali diversi all'interno dello stesso cavo. Come i moduli SR4 e CSR4, anche il modulo 40GBASE-PLRL4 utilizza la trasmissione parallela, abbinata ai connettori MTP. A differenza dei due moduli precedenti, il 40GBASE-PLRL4 può supportare la trasmissione a lungo raggio fino a 1 km o 1,4 km su SMF.

40GBASE-PLR4

Il transceiver 40GBASE-PLR4 termina con connettori MTP per ottenere una trasmissione parallela. Inoltre, come 40GBASE-PLRL4, 40GBASE-PLR4 può supportare 4 connessioni 10G-LR individuali utilizzando una modalità 4×10G e cavi di breakout per fibra monomodale. Progettato per la trasmissione di dati a lungo termine come 40GBASE-PLRL4, la lunghezza dei collegamenti di 40GBASE-PLR4 può raggiungere i 10 km.

Transceiver QSFP+ con interfaccia LC duplex

In seguito verranno illustrati in sequenza 40GBASE-BiDi, 40GBASE-UNIV, 40GBASE-LR4, 40GBASE-LR4L e 40GBASE-ER4. Tutti funzionano con connettori LC. Tuttavia, 40GBASE-BiDi è l'unico che trasmette dati solo su MMF per brevi distanze.

40GBASE-BiDi

40GBASE-BiDi ha la capacità unica di trasmettere traffico full-duplex 40G su un cavo MMF duplex con connettori LC. In altre parole, il transceiver QSFP+ BiDi supporta la connessione 40G su una coppia di cavi MMF, consentendo di implementare il 40G utilizzando la stessa infrastruttura del 10G (10GBASE-SR) senza aggiungere alcuna fibra. Il modulo 40GBASE-BiDi è un transceiver ottico a corto raggio che può raggiungere 100 metri su OM3 o fino a 150 metri su OM4.

40GBASE-UNIV

Questo modulo è chiamato "universale" per la sua capacità di funzionare sia con MMF che con SMF senza la necessità di alcuna modifica software/hardware al modulo o qualsiasi altro hardware aggiuntivo nella rete. Pertanto, il costo aggiuntivo e il tempo di implementazione verranno risparmiati. Il modulo 40GBASE-UNIV ha 4 canali di 10G multiplexati all'interno del modulo per trasmettere e ricevere un segnale 40G aggregato su 2 fili di fibra. Può supportare la stessa distanza di trasmissione su fibre OM3 e OM4 (ovvero 150 m) e raggiungere anche lunghezze di collegamento da 500 m a 2 km (variabili a seconda del fornitore) su un cavo in fibra monomodale. Fai clic qui per ulteriori informazioni su 40GBASE-UNIV.

40GBASE-LR4

Mentre il modulo 40GBASE-SR4, ampiamente diffuso, è utilizzato per la trasmissione a breve distanza, il modulo 40GBASE-LR4, al contrario, è destinato alla trasmissione di dati a lungo raggio. La lunghezza del collegamento di questo tipo QSFP+ è fino a 10 km tramite un cavo in fibra monomodale dotato di connettori LC duplex. 40GBASE-LR4 multipla le quattro corsie di invio su un filamento di fibra e le quattro corsie di ricezione su un altro singolo filamento di fibra, invece di utilizzare un singolo filamento di fibra per ogni corsia.

Figura 3: Principio di funzionamento dei transceiver 40GBASE-LR4

 

40GBASE-LR4L

40GBase-LR4L, ovvero 40GBase-LR4 Lite, ha gli stessi fondamenti di 40GBase-LR4. Entrambi sono utilizzati per la trasmissione di dati 40G a lungo raggio su cavo in fibra monomodale. La differenza principale è che il modulo LR4L può raggiungere solo una distanza di trasmissione di 2 km.

40GBASE-ER4

L'ultimo modulo QSFP+ che verrà presentato è in grado di gestire la più lunga distanza di trasmissione dei dati fino a 40 km su SMF con connettori LC duplex. Ha lo stesso principio di funzionamento del 40GBASE-LR4 citato in precedenza.

Per un'illustrazione e un confronto inequivocabili, si veda la seguente tabella:

40G QSFP+ e 40G CFP: Quali sono la differenze?

Cosa è PCP 40G?

CFP, abbreviazione di C form-factor pluggable, è conforme a MSA per produrre un fattore di forma comune per la trasmissione di segnali digitali ad alta velocità. Questo standard è stato progettato principalmente per i sistemi 100 Gigabit Ethernet, ma può supportare anche 40GbE. Esistono tre tipi principali di moduli CFP 40G: 40GBASE-SR4 CFP è utilizzato per la trasmissione di 150 m su OM4 MMF con connettori MTP; 40GBASE-LR4 CFP è progettato per la trasmissione di 10 km su SMF con connettori SC duplex e 40GBASE-FR CFP è utilizzato per la trasmissione 2 km su SMF con connettori SC duplex. La figura seguente illustra le dimensioni di CFP.

Figura 4: Dimensioni meccaniche CFP

 

Qual è la differenza tra QSFP+ e CFP?

In primo luogo, un modulo CFP ha dimensioni piuttosto grandi, che non consentono l'impilamento o il raggruppamento, ma con un prezzo più elevato. L'interfaccia di un modulo CFP è MTP o SC duplex, diversa dall'interfaccia MTP o LC del modulo QSFP+. Inoltre, i moduli CFP 40G hanno tipologie relativamente limitate, quindi non possono soddisfare le diverse richieste degli utenti per le diverse distanze. In sintesi, QSFP+ è più piccolo nelle dimensioni e relativamente economico, con una maggiore flessibilità e un'applicazione più ampia rispetto a 40G CFP.

Riepilogo

Come mostrato dalle ricerche, la rete di comunicazione ha urgente bisogno dell'aggiornamento della larghezza di banda della trasmissione ottica dall'originale 10G a 40G e persino a 100G. I moduli QSFP+ 40G garantiscono una trasmissione dati 40G ad alta densità, economica e a bassa potenza, portando un futuro luminoso. Comprendere cos'è QSFP+, le interfacce, i tipi e le applicazioni del modulo 40G QSFP+ è il compito principale prima di selezionare i transceiver ottimizzati per la propria struttura dati. Si spera che questo documento ti dia qualche ispirazione sui moduli transceiver QSFP+ 40G e CFP 40G.