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100G QSFP28光モジュールの比較

Moris

翻訳者 ともや
2017年3月7日 に投稿された

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今日、100Gイーサネットネットワークの勢いは止められません。したがって、100Gモジュールの需要はますます大きくなり、ネットワーク構築コストの比較的高い割合を占めています。100Gトラフィックを接続できるさまざまな100G光モジュールの中で、100G QSFP28光モジュールは、小型化と低消費電力のために最も推奨されるモジュールです。100G QSFP28光モジュールとは何ですか?それらの違いは何ですか?100G QSFP28オプティクスをどのように選択しますか?本日、100G QSFP28光モジュールの包括的な比較を行います。

100G QSFP28光モジュールとは何ですか?

100G QSFP28光モジュールは、100ギガビットイーサネット、EDR InfiniBand、または32Gファイバチャネル用に設計されています。通常、40G QSFP+とまったく同じサイズとフェースプレート密度を持っています。40G QSFP+が4つの10Gbpsレーンを使用して実装されているように、100G QSFP28モジュールは、25Gbpsから潜在的に40Gbpsの範囲のデータレートの4チャネルの高速差動信号で実装されています。アップグレード電気インターフェースにより、QSFP28 100Gモジュールは最大28Gbpsの信号をサポートできます。 QSFP 100G SR4, QSFP 100G LR4, QSFP 100G PSM4, QSFP 100G CWDM4、および QSFP 100G ER4は、さまざまな伝送距離要件を満たすように設計された5つの一般的なタイプの100G QSFP28モジュールです。100G QSFP28モジュールは、その前身の物理的寸法をすべて維持していますが、密度を上げ、電力消費を減らし、ビットあたりの価格を下げる強力な能力を備えています。


100G QSFP28 Optical Transceivers.jpg

図1:100G QSFP28光モジュール

100G QSFP28モジュールの違い

このセクションでは、標準、レーザーのタイプ、伝送メディア、伝送距離からこれらの100G QSFP28オプティクスの違いについて説明します。

100G QSFP28光モジュールの標準

100G QSFP28光モジュール標準は、主に2つの主要組織、つまりIEEEとマルチソースアグリーメント(MSA)によって定義されています。QSFP28 SR4、QSFP28 LR4、QSFP28 ER4はIEEEによって定義されています。これらの3つのモジュールを名前から明確にする方法は?「QSFP」はフォームファクタを意味します。「28」は、各レーンの最大伝送速度が28Gbpsであることを表します。「SR」は短距離(100m)、「LR」は長距離(10km)、「ER」は長距離(40km)を意味します。「4」は、モジュールに4つのレーンがあることを表します。たとえば、QSFP28 LR4は、長距離100Gモジュールであり、10kmの伝送距離で4つの波長で100G信号を伝送できることを意味します。

100GBASE-SR4および100GBASE-LR4は、IEEEで定義されている最も一般的に使用される100Gインターフェイス仕様です。ただし、QSFP28 SR4の伝送距離は短すぎてすべての相互接続要件を満たすことができず、QSFP28 LR4のコストは大規模なデータセンターには高すぎます。そのため、MSAはミッドレンジ接続のソリューションを市場に投入し、QSFP28 PSM4およびCWDM4の標準を定義しました。QSFP 100G LR4の機能はQSFP28 CWDM4を完全にカバーしていますが、QSFP 100G CWDM4ソリューションは2km伝送のシナリオでQSFP28 LR4よりもはるかに安価で競争力があります。

100G QSFP28レーザータイプ

レーザーは、5つの主要なタイプ(VCSEL、FP、DFB、DML、およびEML)を持つ100G QSFP28光モジュールで重要な役割を果たします。異なる種類のレーザーは、異なる動作波長、モード、およびアプリケーション環境を持っています。

レーザータイプ
波長 作業モード 適用シナリオ
VSCEL 850nm 面発光 200m以内
FP 1310nm/1550nm エッジ発光 500m-10km
DFB 1310nm/1550nm エッジ発光
40km
DML 1310nm/1550nm 直接変調 500m-10km
EML 1310nm/1550nm 電界吸収変調 40km

VCSELレーザーは、QSFP28 SR4モジュールによく使用されるマルチモードファイバとの小型、低消費電力、容易な統合、低価格、高い結合効率を特長としています。QSFP28 LR4およびQSFP28 ER4オプティクスは、長距離伝送(10 kmまたは40 km)に使用されます。これには、大きなアイボリューム、小さな分散、大きな消光、および長距離という利点を持つレーザーが必要です。EMLは、QSFP 100G LR4およびQSFP 100G ER4モジュールのこれらすべての要件を満たすように設計されています。DMLは、レーザーの注入電流を変調する方法で信号変調を実現できます。注入電流の大きさによってレーザーの活性領域の屈折率が変化するため、波長ドリフトにより分散が発生します。したがって、高速信号変調を実現することは難しく、非常に長い距離にわたって送信することはできません。したがって、DMLレーザーは、500mまたは2kmの伝送距離を持つQSFP28 PSM4およびQSFP28 CWDM4モジュールに適しています。

QSFP 100G伝送メディアと伝送距離

100G QSFP28光モジュールにはLCデュプレックスまたはMTP/MPO-12コネクターが装備されており、伝送距離は70mから40kmまでさまざまです。QSFP28オプティクスの伝送距離は、それらのアプリケーションシナリオを決定します。QSFP28 100Gモジュールはすべて、直接接続、企業内の相互接続、データセンターネットワークに適用できます。次の図は、QSFP 100Gオプティクスの特定の違いを示しています。

QSFP28 SR4 LR4 PSM4 CWDM4 ER4
標準 IEEE 802.3 IEEE 802.3 MSA MSA IEEE 802.3
コネクタ MTP/MPO-12 LCデュプレックス
MTP/MPO-12 MTP/MPO-12 MTP/MPO-12
ケーブルタイプ MMF SMF SMF SMF SMF
波長 850nm 1295.56-1309.14nm 1310nm 1270-1331nm 1295.56-1309.14nm
伝送距離 70/100m 10km 500m 2km 40km
送信機タイプ VCSEL EML DML/FP DML DML

100G QSFP28光モジュールの選択方法

さまざまな種類の100G QSFP28光モジュールの違いを紹介した後、それらの基本的な理解を得ることができます。実際のアプリケーションでQSFP28 100Gモジュールを選択する方法は?下記が選択ガイドです。

5m〜100mの伝送距離の場合、QSFP28 SR4光モジュールを選択できます。OM3ファイバを使用して70m、OM4ファイバを使用して100mを送信できます。

100m〜2kmの伝送距離の場合、QSFP 100G PSM4またはQSFP28 CWDM4モジュールを選択できます。QSFP28 CWDM4のコストは、QSFP28 PSM4よりもはるかに高くなっています。ただし、QSFP28 CWDM4は、QSFP28 PSM4の8つのシングルモードファイバよりもはるかに少ない2方向伝送で2つのシングルモードファイバのみを必要とし、コストにQSFP 100G PSM4よりも低くなっています。実際のアプリケーションでは、相互接続距離に応じて、QSFP28 PSM4またはQSFP28 CWDM4のどちらを使用するかを決定する必要があります。

10kmから40kmの伝送距離の場合、最大10 kmのQSFP 100G LR4または最大40kmに達するQSFP28 ER4モジュールを選択できます。

結論

要約すると、すべての100G QSFP28光モジュールは、高ポート密度と低消費電力特性を備えており、大規模データセンターや将来のネットワーク拡張の理想的な代替手段です。FSはプログラミングと広範な一連のプラットフォーム診断テストを実行してパフォーマンスと互換性を保証するすべての種類の100G QSFP28モジュールを提供します。それらについて詳しく知りたい場合は、遠慮なくfs.comにアクセスしてください。

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