Что такое QSFP28 100G CWDM4 и как его применяет дата-центр Facebook?

Модуль QSFP28 100G CWDM4 предназначен для использования в сетях 100GBASE Ethernet с пропускной способностью до 2km по одномодовому оптоволокну (SMF). В этой статье рассматриваются принцип работы и характеристики, а также пример применения в центре обработки данных Facebook, чтобы дать вам полное представление об оптическом трансивере QSFP28 100G CWDM4.

Что такое QSFP28 100G CWDM4 и как он работает

Этот Трансивер QSFP28 100G CWDM4 предназначен для использования в соединениях Ethernet 100 Gigabit (GbE) на расстоянии до 2km по дуплексному одномодовому оптическому волокну (SMF). Сигнал Ethernet 100 Gigabit передается по четырем длинам волн. Мультиплексирование и демультиплексирование четырех длин волн выполняются внутри устройства.

Модуль 100G CWDM4 использует технологию CWDM MUX/DEMUX с четырьмя центральными длинами волн линий: 1271, 1291, 1311 и 1331nm. На стороне передачи модуль 100G CWDM4 преобразует 4 электрических входных канала в 4 линии с оптическим сигналом и мультиплексирует их в один канал оптической передачи со скоростью 100Gbps; в обратном направлении модуль оптически демультиплексирует входной сигнал 100Gbps в сигналы 4 линий и преобразует их в 4 линии электрических данных на стороне приемника.

Рисунок 1: принцип работы модуля QSFP28 CWDM4 100G

Спецификация QSFPTEK QSFP28 100G CWDM4 

Таблица 1 — спецификация QSFPTEK QSFP28 CWDM4 100G

Практический пример: как QSFP28 100G CWDM4 применяется в центре обработки данных Facebook？

Чтобы увеличить пропускную способность межкоммутаторного соединения центров обработки данных до 100G, Facebook выбирает 100G CWDM4 QSFP28 для передачи 100G по дуплексному одномодовому волокну (SMF) как экономичный способ реализации масштабного развертывания в центрах обработки данных 100G.

Чтобы снизить затраты и учесть фактические условия центра обработки данных, Facebook смягчил несколько спецификаций, в том числе следующие:

1. Снижение рабочей температуры корпуса с 0-70 ˚ C до 15-55 ˚ C;

2. Сокращение требований к расстоянию с 2km до 500m привело к уменьшению бюджета потерь в линии связи с 5dB до 3.5dB.

Ослабленные требования спецификации гарантируют, что оптические трансиверы будут совместимы со стандартной версией спецификации MSA на расстояниях менее 500 метров.

Таблица 2 — сравнение спецификации CWDM4 MSA и спецификации FB Relaxed

Чтобы убедиться, что трансиверы будут надежно работать после установки, Facebook протестировала их на уровне компонентов и системном уровне.

Испытания на уровне компонентов проводились при скорости 25.78Gb/s на канал для определения характеристик как передатчика (средняя оптическая мощность, коэффициент экстинкции, джиттер, OMA и т. д.), так и приемника (чувствительность) при различных температурах и длинах оптоволокна как показано на рис. 2 и рис. 3.

Рис. 2 — данные валидации глазковой диаграммы компонента QSFP28 CWDM4 100G

Рис. 3 — данные валидации OMA компонента QSFP28 CWDM4 100G

После компонентных испытаний на платформах коммутаторов были проведены испытания трафика на системном уровне. На рис. 4 показан трафик Ethernet со скоростью 100Gbps, проходящий через 32 объединенных порта CWDM4 без потери пакетов. 

Рис. 4. Структура системного тестирования QSFP28 CWDM4 100G

Заключение по результатам рассмотрения случая

Этот пример Facebook доказывает, что 100G CWDM4 — эффективная технология для увеличения пропускной способности межкоммутаторных соединений центров обработки данных. Facebook предлагает способ смягчить требования к характеристикам трансиверов (температура, дальность), чтобы соответствовать требованиям эксплуатации нашего центра обработки данных. Это технологическое решение 10G CWDM4 является ориентиром и может масштабно применяться для поддержки фактического трафика производственных приложений во всех наших центрах обработки данных.

QSFPTEK уже 10 лет занимается разработкой и производством высокоскоростных продуктов для оптических соединений. Модули QSFP28 100G CWDM4 доступны по лучшей цене. Свяжитесь с QSFPTEK и получите расценки.