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リファレンスガイド:400Gネットワーク用のMTP/MPOケーブル

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Vincent

翻訳者 ともや
2020年3月18日 に投稿された
2020-08-08 15:06:18
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400Gスイッチが2018年の後半と2019年の初めに発売され、市場に参入されました。多くの人々は、400Gが2020年に実際に運用されると予想しています。実際、データセンター市場のアナリストであるDell'Oroは、400Gスイッチポートの出荷数が2023年までに1500万に達することを予測しています。このトレンドに歩調を合わせて、多くのサプライヤーは、高性能400Gネットワークのニーズを満たすために、さまざまな400GモジュールとMTP/MPOケーブルソリューションを提供することに取り組んでいます。この記事では、400G MTP/MPOケーブル接続及びいくつかのアプリケーションシナリオをご紹介いたします。

400GオプティクスとMTPケーブルの概要

400GbEの登場につれて、400G-SR8、400G-DR4、400G-FR4、400G-FR8、400G-LR8、400G-SR16など、複数のタイプの400G光モジュールが登場してきます。その中で、QSFP-DDとOSFPフォームファクターの400G-SR8、400G-DR4、400G-FR4モジュールは広く実証され、すでに市場の光モジュールベンダーから販売されています。

IEEE P802.3cmタスクフォースによって標準化された400G-SR8 QSFP-DD/OSFPモジュールは、16芯パラレルマルチモードMTPケーブルを使用して、費用対効果の高い短距離伝送を提供するように設計されています。IEEE 802.3bsタスクフォースのプロトコルに従って、400G-DR4 QSFP-DD/OSFPモジュールは、8芯または12芯のパラレルシングルモードMTPケーブルを使用する場合、500mの到達距離を達成できます。前の2つとは異なり、400G-FR4インターフェイスは、8つのレーザーではなく4つのレーザーのみを使用して、各方向に1本の光ファイバ上に複数の波長を多重化します。400G-FR4 QSFP-DD/OSFPモジュールは、100GLambda MSAによって標準化されており、2本のLCシングルモード光ファイバケーブルを介してリモート送信できます。

その結果、MTPケーブルは主に、400Gネットワークで400G-DR4および400G-SR8モジュールと一緒に使用され、さらに8芯、12芯、16芯SMFおよびMMF MTPケーブルなど種類に分けることができます。

典型的な400GネットワークアプリケーションシナリオのMTPケーブルソリューション

400Gデータセンターには、主に400G-400G、400G-4x100G、400G-2x200G、および400G-5x80Gとの4つのケーブル接続シナリオがあります。上記の400Gモジュールと相応な光パッチケーブルを組み合わせることで、完璧な直接接続または相互接続が実現できます。このセクションでは、4つのシナリオの直接接続MTPケーブルソリューションに焦点を当てます。

400G-400G直接接続

400G-DR4 OSFP/QSFP-DDから400G-DR4 OSFP/QSFP-DD へ

「DR4」の「DR」はシングルモードファイバを使用した500mリーチを意味し、「4」は4x100 Gbps光チャネルがあることを意味します。1つの光チャネルには2本のファイバが必要なので、400G-DR4モジュールに8芯または12芯のMTPケーブルを使用して、直接接続を実現できます。8芯MTPケーブルでは、ファイバの使用率は100%ですが、12芯MTPケーブルでは、4芯はまだ使用されない状況です。400G QSFP-DDモジュールを例にとると、次の図は400G DR4直接接続用のMTPケーブルを示しています。

400G-SR8 OSFP/QSFP-DDから400G-SR8 OSFP/QSFP-DD へ

「SR8」の「SR」はマルチモードファイバを採用した100mリーチを表し、「8」はそれぞれが50Gbpsで動作する8つの光チャネルがあることを意味します。一般的に、400G-SR8モジュールは、直接接続に100%のファイバ使用率の16芯MTPケーブルを使用します。これらの400G-SR8モジュールの主な使用者は、北米と中国で非常に大規模なクラウドサービスプロバイダーになると予想されています。

400G-2x200G直接接続

400G-SR8 OFSP/QSFP-DDから2x200G-SR4 QSFPへ

バックボーンおよびいくつかのより複雑なメトロポリタンエリアネットワークでは、シングルキャリア400Gテクノロジーと比較して、デュアルキャリアテクノロジー(2x200G)を採用してチャネル間隔を圧縮します。なぜならば、400G-2x200G直接接続は伝送距離を延長してスペクトル効率を向上させ、最小の帯域幅リソースで400Gバックボーンネットワークを展開するのに役たつためです。

この場合、両端にMTPコネクタが付いたMTP変換ケーブルが必要です。このタイプのケーブルでは、1つの400G OFSP/QSFP-DDモジュールと2つの200G QSFP56モジュールを直接接続できます。

400G-4x100G直接接続

400G-DR4 OSFP/QSFP-DDから4x100G-DR QSFPへ

400G-4x100Gのアーキテクチャは、100Gbpsで4つの波長を使用します。ただし、現在の100Gテクノロジーは4x25G設計に基づいており、400Gに拡張することはできません。PAM4テクノロジーだと、チャネルあたり100Gbpsを達成するために採用されるため、4x100Gアグリゲーションによって全体として400Gbpsの速度を達成することはできます。MTPケーブルを使用すると、400G帯域幅を複数の100Gまたは40Gデータストリームに分割できます。

400Gから4x100Gへの移行のシナリオでは、下記のマッチング製品についても参考してください。MTPからLCへの伝送を実現するために、光ファイバエンクロージャー(⑥)に8芯MTP-LCカセット(④)を嵌合されています。そして、1本の8芯MTP/MPOトランクケーブル(③)と4本のLCデュプレックス光パッチケーブル(⑤)が両端に接続されます。

400G-8x50G直接接続

400G-SR8 OFSP/QSFP-DDから8x50G-SR SFPへ

400Gの急速な発展により、あまり人気のない50G市場がある程度促進されました。50GbEは、今後の400G(8x50G)ネットワークに適応するように拡張できるテクノロジーも提供するためです。8つの50Gチャネルは、PAN変調を通じて40Gbps集約光リンクをサポートできます。

このシナリオの例では、MTPカセットが中央に位置し、16芯MTP変換ケーブルとLCデュプレックス光パッチケーブルを接続して、400G-8x50G直接接続を実現できます。

400Gネットワーク用のMTPケーブルシステムへのスケーリング

400Gは、多くの高性能および高密度ネットワーク環境でますます一般的になっています。400Gネットワークの普及により、MTPケーブルは、一般的なケーブルソリューションとしてデータセンターで広く使用されています。弊社は常に主導的な立場にあり、スムーズな400GbE接続または400G-4x100G、400G-2x200Gおよび400G-5x80G移行を実現するために、関連するさまざまな400G MTP製品を提供しております。