Разновидности оптических модулей QSFP28

В настоящее время тенденция для сети 100G Ethernet является обычной и неизбежной. Таким образом, требования к модулям 100G становятся все выше и выше, что объясняет относительно высокую долю затрат на строительство сети. Среди различных оптических модулей QSFP28, которые способны соединять трафик 100G, модуль QSFP28 является наиболее предпочтительным модулем для меньших размеров и более низкого энергопотребления. Что такое модули QSFP28? Каковы различия между ними? Как выбрать модуль QSFP28? Сегодня мы сделаем для вас полное сравнение модулей QSFP28.

Что такое модуль QSFP28?

Модуль QSFP28 разработан для   100 Гбит Ethernet, EDR InfiniBand или 32G Fibre Channel. Обычно он имеет ту же плотность упаковки и панели как 40G QSFP+. Так же, как 40G QSFP+ реализован с использованием четырех каналов 10 Гбит/с, модули 100G QSFP28 реализованы с использованием четырех каналов высокоскоростных дифференциальных сигналов со скоростями передачи данных от 25 Гбит/с до потенциально 40 Гбит/с. С обновленным электрическим интерфейсом, модуль QSFP28 способен поддерживать сигналы до 28 Гбит/с. QSFP 100G SR4, QSFP 100G LR4, QSFP 100G PSM4, QSFP 100G CWDM4 и QSFP 100G ER4 представляют собой пять общих модулей QSFP28, разработанных для удовлетворения различных требований к расстоянию передачи. Хотя модуль QSFP28 сохраняет все физические размеры своего предшественника, он обладает способностью увеличивать плотность, снижать энергопотребление и снижать цену за бит.

Рисунок 1: Модули QSFP28

Различия между модулями QSFP28

В этом разделе мы опишем различия между 100G QSFP28 с точки зрения стандартов, типов лазеров, среды передачи и расстояний передачи.

Стандарты модулей QSFP28

Стандарты модулей QSFP28 в основном определяются двумя ключевыми организациями, а именно IEEE и Multi Source Agreement (MSA). QSFP28 SR4, QSFP28 LR4, QSFP28 ER4 определяются IEEE. Как уточнить эти три предмета из их названий? ‘QSFP’означает форм-фактор; ‘28’ означает, что максимальная скорость передачи каждой полосы составляет 28 Гбит/с; ‘SR’означает короткий радиус действия (100 м), ‘LR’- большой радиус действия (10 км), а ‘ER’ - расширенный радиус действия (40 км). ‘4’означает, что модуль имеет 4 полосы. Например, QSFP28 LR4 означает, что это модуль 100G с большим радиусом действия, который может передавать сигналы 100G на четырех длинах волн с расстоянием передачи 10 км.

100GBASE-SR4 и 100GBASE-LR4 - наиболее часто используемые спецификации интерфейса 100G, определенные IEEE. Однако расстояние передачи QSFP28 SR4 слишком мало, чтобы удовлетворить все требования к соединению, а стоимость QSFP28 LR4 слишком высока для крупных центров обработки данных. Поэтому MSA вывела на рынок решение для подключения среднего уровня и определила стандарты QSFP28 PSM4 и CWDM4. Хотя возможности QSFP 100G LR4 полностью покрывают QSFP28 CWDM4, решение QSFP 100G CWDM4 намного дешевле и более конкурентоспособно, чем QSFP28 LR4 в сценарии 2-километровой передачи.

Тип лазера 100G QSFP28

Лазер играет важную роль в модулях QSFP28, которые имеют пять основных типов: VCSEL, FP, DFB, DML и EML. Различные типы лазеров имеют различную рабочую длину волны, режимы и условия применения.

Лазер VCSEL отличается небольшими размерами, низким энергопотреблением, простой интеграцией, низкой ценой и высокой эффективностью связи с многомодовыми волокнами, что часто используется для QSFP28 SR4. QSFP28 LR4 и QSFP28 ER4 используется для передачи на большие расстояния (10 или 40 км), для которых нужны лазеры с преимуществами большого объема глаза, малой дисперсии, большого затухания и большого расстояния. EML разработан с учетом всех этих требований для QSFP 100G LR4 и QSFP 100G ER4. DML может реализовать  модуляцию сигнала путем модуляции тока инжекции лазера. Так как величина тока инжекции изменяет показатель преломления активной области лазера, вызывая дрейф длины волны, чтобы генерировать дисперсию. Таким образом, трудно добиться высокоскоростной модуляции сигнала, и она не может передавать на очень большое расстояние. Таким образом, лазер DML подходит для модулей QSFP28 PSM4 и QSFP28 CWDM4 с расстоянием передачи 500 м или 2 км.

Среда передачи QSFP 100G & расстояние Передачи

Модули QSFP28 оснащены дуплексными разъемами LC или MTP/MPO-12, расстояние передачи которых варьируется от 70 м до 40 км. Расстояния передачи QSFP28 определяют сценарии их применения. Все модули QSFP28 могут применяться для прямого соединения, межсоединения на предприятиях и в сетях центров обработки данных. Следующая диаграмма показывает конкретные специфические  отличия QSFP 100G.

Как выбрать модуль QSFP28?

После ознакомления с различиями в модулях QSFP28 у вас может быть общее представление о них. Как выбрать ваши модули QSFP28 в практическом применении? Вот руководство по выбору для вас.

Для расстояния передачи от 5 до 100 м вы можете выбрать QSFP28 SR4, который может использовать волокно OM3 для передачи 70 м или волокно OM4 для передачи 100 м.

Для расстояния передачи от 100 м до 2 км вы можете выбрать модуль QSFP 100G PSM4 или QSFP28 CWDM4. Стоимость QSFP28 CWDM4 намного выше, чем QSFP28 PSM4. Однако QSFP28 CWDM4 требует только двух одномодовых волокон в двунаправленной передаче, что намного меньше, чем восемь одномодовых волокон QSFP28 PSM4. Общая стоимость QSFP 100G PSM4 очень быстро растет. В практических приложениях необходимо решить, использовать ли QSFP28 PSM4 или QSFP28 CWDM4 в соответствии с расстоянием между соединениями.

Для расстояния передачи от 10 до 40 км вы можете выбрать QSFP 100G LR4 с максимальным расстоянием передачи до 10 км или модули QSFP28 ER4, расстояние передачи которых может достигать до 40 км.

Заключение

Таким образом, все модули QSFP28 оснащены характеристиками высокой плотности портов и низким энергопотреблением, что является идеальной альтернативой для крупных центров обработки данных, а также для будущих сетевых расширений. FS предлагает все виды модулей QSFP28, которые проходят через программирование, и обширную серию диагностических тестов платформы для обеспечения их производительности и совместимости. Если вы хотите узнать о них больше, пожалуйста, не стесняйтесь посетить сайт fs.com.