Обзор модулей CFP/CFP2/CFP4/CFP8

Чтобы достичь линейной скорости 100 Гбит/с, одно из решений основано на 10 каналах 10 Гбит/с. Поэтому появился CFP трансивер, который является носителем для преобразования из 10G в 100G. Что такое CFP? Что означает CFP? Эта статья подробно расскажет о гаджете.

Что такое CFP?

CFP, сокращает от form-factor pluggable, который является эффективным решением для организации высокоскоростных соединений, они обеспечивают высокую скорость передачи, низкое энергопотребление, компактные габариты и высокую плотность портов. Оптический трансивер форм-фактора CFP организует 4 независимых полнодуплексных каналов, со скоростью передачи в каждом канале ~ 25 Гбит/с (трансиверы CFP SR организуют 10 независимых полнодуплексных каналов со скоростью передачи 10 Гбит/с), совокупная скорость передачи данных для всех трансиверов CFP составляет 100 Гбит/с (поддерживаются скорости передачи от 103,1 Гбит/с до 111,8 Гбит/с, в зависимости от протокола передачи).

Типы 100G CFP

CFP трансиверы включают в себя вставные CFP, CFP2, CFP4 и CFP8 трансиверы для поддержки требований высокой пропускной способности сетей передачи данных. Следует отметить, что хотя они не являются взаимозаменяемыми, они могут взаимодействовать с соответствующими разъемами на оптическом интерфейсе.

CFP

CFP трансиверы — съемные оптические трансиверы, предназначенные для формирования оптических сигналов со скоростью передачи данных 40 или 100 Гбит/с. Модули соответствуют новому промышленному стандарту СFP (C form-factor pluggable).

CFP трансиверы используются для дуплексной передачи данных по двум одномодовым или многомодовым оптическим волокнам. Модуль поддерживает передачу данных по четырем или десяти каналам в обоих направлениях со скоростью 10 или 25 Гбит/с каждый, обеспечивая при этом совокупную пропускную способность более 40 или 100 Гбит/с. 100G CFP трансиверы включают в себя 100GBASE-SR10 CFP для 100 м на MMF, 100GBASE-LR10 CFP и 100GBASE-LR4 CFP для 10 км на SMF, а также 100GBASE-ER10 CFP и 100GBASE-ER4 CFP для 40 км на SMF. Они являются идеальным выбором для приложений ЦОД.

CFP2

Оптические модули CFP2 используются для дуплексной передачи данных по двум одномодовым оптическим волокнам. Модули поддерживают передачу данных по четырем каналам в обоих направлениях со скоростью 25 Гбит/с каждый, обеспечивая при этом совокупную пропускную способность более 100 Гбит/с. Модификации оптических интерфейсов — 100GBase-LR4 на 10 км и 100GBase-ER4 на 40 км.

CFP4

CFP4 в два раза меньше трансиверов CFP2. Трансиверы CFP4 используются для дуплексной передачи данных по многомодовому волокну или двум одномодовым оптическим волокнам. Модули поддерживают передачу данных по четырем каналам в обоих направлениях со скоростью 25 Гбит/с каждый, обеспечивая при этом совокупную пропускную способность 100 Гбит/с. Трансиверы соответствуют промышленному стандарту СFP4 MSA.

CFP8

После присвоения имен CFP2 и CFP4 CFP8 трансивер был предложен в 2015 году, и его внешний вид аналогичен CFP2 модулю. Новый CFP8 трансивер имеет небольшой размер 40мм x 102мм x 9,5мм, а его пропускная способность в четыре раза выше, чем у существующих решений 100G. Его электрический интерфейс обычно указывался для работы в режимах 16 x 25 Гбит/с и 8 x 50 Гбит/с. CFP MSA продемонстрировала спецификацию размера CFP8 (16 x 25 Гбит/с) для Ethernet 400G на OFC 2017. 400G CFP8 трансивер обеспечивает компактные порты и высокопроизводительные решения для пользователей Ethernet благодаря своим компактным размерам и низкому энергопотреблению. С точки зрения плотности полосы пропускания CFP8 трансивер в восемь раз больше, чем CFP трансивер, и в четыре раза больше, чем CFP2 трансивер.

Применение CFP

CFP является основным типом системы соединения высокоскоростных интерфейсов ввода/вывода, которая в основном используется для WAN, метр, беспроводных базовых станций, видео и других систем телекоммуникационных сетей. Основные реализации на рынке включают пакетные реализации в определенных облачных дата-центрах, корпоративных дата-центрах, HPC лабораториях (High Performance Computing) и системах интернет-провайдеров. Здесь мы представили два приложения сети метро с участием CFP трансиверов.

100G CFP когерентный трансивер для сетевых приложений метро

Когерентный 100G CFP может преодолевать оптические препятствия при передаче и при этом достигать приемлемых характеристик. Что еще более важно, он может обеспечить передачу данных между сайтами более 1000 километров. Для удовлетворения требований к пропускной способности и большой дальности городских сетей 100G используется DWDM технология и CFP когерентный трансивер.

Сценарий 1: 100G DWDM многоканальная сеть

Поскольку скорость 100G более чувствительна к дисперсии, требуется дополнительная компенсация дисперсии и увеличение оптической мощности. Следовательно, дополнительный 100 GHz DWDM мультиплексор сначала используется для объединения всех скоростей 100G, за которыми следуют комбинированные ступени компенсации дисперсии и усиления. Эта архитектура облегчает модель закупок поставщиков услуг по требованию. Когда пропускная способность исчерпана, существующие унаследованные каналы 10G могут беспрепятственно обмениваться с услугами 100G. Остальные компоненты могут быть использованы повторно для увеличения скорости передачи данных до 2.4 Тбит/с.

Это решение требует развертывания 24 CFP трансиверов разных цветов вместе с 48-канальными 100 GHz DWDM мультиплексорами. Все услуги 100G сначала мультиплексируются вместе, поэтому достаточно только одной компенсации дисперсии и ступени усиления. Очевидно, что такая сетевая архитектура обеспечивает более высокую плотность и возможность гибкого повторного использования существующей инфраструктуры, оставаясь при этом экономичной.

Сценарий 2: Решения для увеличения расстояния 100G

В этом сценарии коммутатор был протестирован с SFP+ OEO повторителями, чтобы обеспечить простое решение для увеличения расстояния. 100G выходной сигнал от коммутатора преобразуется в сигнал DWDM, который может передаваться на большие расстояния. Это решение устраняет ограничения по расстоянию благодаря использованию CFP когерентного модуля для подключения выходного сигнала к оптическому кабелю и передачи сигнала на большие расстояния.

Для достижения более высокой кабельной плотности с Cisco CFP 100G модуля, структура перемешен с 16 каналов двойного волокна DWDM мультиплексоры демультиплексоры, которые могут быть использованы для приемопередатчик CWDM/DWDM оборудование гибридных и 8 каналов двойного волокна CWDM мультиплексоры демультиплексоры, добавив МТP harness кабеля и WDM SFP+ с OEO средств для передачи регулярного SR длины волны для уплотнения DWDM длин волн. Таким образом, будет достигнуто построение междугородних сетей DWDM протяженностью 2500 км в 100G когерентных CFP-модулях и экономически эффективным способом.

Заключение

CFP был разработан после интерфейса SFP, но значительно больше для поддержки 100 Гбит/с. Для электрического соединения CFP используются полосы 10 x 10 Гбит/с в каждом направлении (RX, TX). Оптическое соединение может поддерживать варианты 10 x 10 Гбит/с и 4 x 25 Гбит/с. У CFP есть несколько собственных итераций, которые включают меньшие и более быстрые варианты продукта. Когерентный 100G CFP может обеспечить требуемую производительность при снижении потерь при оптической передаче и является эффективным решением для 100G сетей метро.