Optische 100G-Transceiver sind ein wesentlicher Bestandteil des Aufbaus von 100G-Netzwerken. CFP-Formfaktoren (einschließlich CFP/CFP2/CFP4) und QSFP28 sind die aktuellen Mainstream-Produkte für 100G-Netzwerke. Dieser Artikel bietet eine Einführung in optische 100G-CFP-Module und optische QSFP28-100G-Module.
CFP 100G Übersicht
Was ist der CFP-Formfaktor?
CFP (C Form-Factor Pluggable) ist ein gängiger Formfaktor bei Modulen. Das C in CFP steht in römischen Ziffern für 100. Der CFP-Formfaktor wurde erstmals vom CFP-MSA-Komitee veröffentlicht, um frühe optische 100G-Module zu unterstützen. Um eine 100G-Rate zu erreichen, besteht eine Lösung darin, 10 Kanäle zu verwenden, um jeweils 10 Gbit/s zu übertragen. Die Optisches 100G-CFP-Modul nutzt dieses Prinzip, um von 10G auf 100G aufzurüsten. Das folgende Bild zeigt den Größenvergleich zwischen CFP und SFP+, und es ist offensichtlich, dass der CFP im Vergleich zu SFP+ besonders groß ist.

Typen optischer Transceiver der 100G CFP-Serie
Da die Größe von CFP zu groß ist, um den Anforderungen von Rechenzentren an hohe Dichte gerecht zu werden, definierte das CFP-MSA-Komitee zwei neue optische Module der CFP-Serie, nämlich optische CFP2-Module und optische CFP4-Module. Daher sind optische Module der 100G CFP-Serie in drei verschiedenen Formfaktoren erhältlich. Dies wird im Folgenden ausführlich vorgestellt.

100G CFP Module
Das optische 100G-CFP-Modul ist auf Basis von SFP konzipiert. Es ist das größte und unterstützt eine Datenübertragung mit 100 Gbps. Es unterstützt die Übertragung über Singlemode- und Multimode-Glasfasern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Protokollen und Anforderungen an die Verbindungslänge. CFP-Module umfassen das 100GBASE-SR10 CFP für 150m über Multimode-Faser, das 100GBASE-LR10 CFP und 100GBASE-LR4 CFP für 10KM über Singlemode-Faser sowie das 100GBASE-ER10 CFP und 100GBASE-ER4 CFP für 40KM über Singlemode-Faser.
100G CFP2 Modules
Da CFP zu groß ist, besteht die weitere Entwicklungsrichtung angesichts der immer höheren Integrationsdichte optischer Module darin, Größe und Stromverbrauch zu reduzieren, und CFP kann sich zu CFP2 weiterentwickeln. Das CFP2-Modul ist nur halb so groß wie das CFP-Modul und kann zehn 10G-Kanäle, vier 25G-Kanäle, acht 25G-Kanäle und acht 50G-Kanäle unterstützen. 100G CFP2 wird häufig als 100G-Ethernet-Verbindungslink verwendet. Seine Übertragungseffizienz ist höher als die von CFP-Optikmodulen, und seine kleinere Größe macht es für Verkabelung mit höherer Dichte geeignet.
100G CFP4-Module
Das optische 100G-CFP4-Modul hat die gleiche Datenrate wie das optische CFP/CFP2-Modul; die Übertragungseffizienz wurde erheblich verbessert, während der Stromverbrauch reduziert wurde und die Kosten ebenfalls niedriger sind als beim CFP2. Daher bietet das optische CFP4-Modul unersetzliche Vorteile. Im Folgenden werden die Vorteile des optischen CFP4-Moduls erläutert.
CFP4-Module haben gegenüber früheren 100G-CFP-Optikmodulen mehrere wesentliche Vorteile. Erstens erreicht das CFP4-Optikmodul eine 100G-Übertragungsrate über vier 25G-Kanäle; im Vergleich zum CFP-Optikmodul, das dieselbe Rate über zehn 10G-Kanäle erreicht, wurde die Übertragungseffizienz deutlich verbessert, und auch die Stabilität ist höher. Zweitens ist der CFP4-Optiktransceiver nur ein Viertel so groß wie der CFP und damit das kleinste der drei Optikmodule der CFP-Serie. Darüber hinaus ist das CFP4-Optikmodul auch stärker integriert, nämlich viermal so stark wie das CFP, während das CFP2 doppelt so stark integriert ist wie das CFP. Schließlich bietet der CFP4-Transceiver eine deutliche Steigerung der Übertragungseffizienz bei gleichzeitiger Reduzierung des Stromverbrauchs, wodurch das System gegenüber dem CFP2-Optikmodul einen Kostenvorteil erhält.
Anwendungen von CFP-Transceiver-Modulen
100G CFP optische Transceiver haben eine breite Palette von Anwendungsszenarien, die hauptsächlich die folgenden Aspekte abdecken:
Übertragungsanwendungen in Netzwerken
100G-CFP-Optikmodule können für Glasfaserkommunikation sowie Konnektivität, Wachstum und Erweiterung von Rechenzentren eingesetzt werden. Sie eignen sich für optische Netzwerke, Datenaustausch, verteilte Computing-Umgebungen und andere fortschrittliche Anwendungen.
Anwendungen in Rechenzentren
Der optische 100G-CFP-Transceiver kann auch in Rechenzentren verwendet werden, um Server mit hoher Bandbreite, Netzwerk-Switches und Speichersysteme zu verbinden und Quasi-Echtzeitanwendungen in Cloud-Computing-Umgebungen zu unterstützen. Er ermöglicht außerdem eine Port-Erweiterung mit hoher Dichte und Hochgeschwindigkeitsverbindungen (Infiniband, Ethernet). Im Bereich Netzwerke und Rechenzentren können optische 100G-CFP-Transceiver als hochwertige, hochzuverlässige Produkte die Übertragungsleistung sicherstellen und optische Übertragungsverluste reduzieren. Auch die Entwicklungsperspektiven sind sehr breit gefächert.
Darüber hinaus wird DWDM-Technologie mit kohärenten CFP-Modulen in 100G-MANs häufig eingesetzt, um deren Anforderungen an hohe Kapazität und große Entfernungen zu erfüllen. Dies 100G kohärentes CFP-Modul gewährleistet die Übertragungsleistung und reduziert gleichzeitig den optischen Übertragungsverlust, wodurch es eine effektive Lösung für 100G-MANs ist.
QSFP28 100G Überblick
Was ist QSFP28?
Das optische 100G QSFP28-Modul wurde erstmals 2013 eingeführt. Nach jahrelanger Entwicklung wurde es in mehrere Kategorien abgeleitet. Derzeit sind die gängigen das QSFP28 SR4-Transceiver-Modul, das QSFP28 LR4-Transceiver-Modul, das QSFP28 PSM4-Transceiver-Modul und die optischen QSFP28 ER4-Module. Sie haben unterschiedliche Standards und Übertragungsentfernungen und eignen sich für verschiedene Übertragungsanwendungen.
Das optische 100G QSFP28-Modul hat die gleiche Größe wie das optische QSFP+-Modul. Sein Funktionsprinzip ähnelt dem des optischen 40G QSFP+-Moduls. Es verfügt ebenfalls über vier parallele Datenkanäle, aber die Übertragungsrate jedes Kanals wird von 10Gbit/s auf 25Gbit/s erhöht, wodurch eine Übertragungsrate von 100Gbps erreicht wird.
Anwendungen des 100G QSFP28 Transceiver Module
Rechenzentrum
Da Rechenzentren weiter expandieren, gewinnen Kommunikationstechnologien mit hoher Bandbreite und hoher Geschwindigkeit rasch an Popularität. 100G QSFP28 optisches Modul kann die Verbindungsgeschwindigkeit von Ethernet-Netzwerken beschleunigen und die Effizienz der Datenübertragung verbessern. Darüber hinaus unterstützt es auch die Verbindung von Ethernet-Switches und Routern und ermöglicht so anspruchsvollere Rechenzentrumsanwendungen.
Telekommunikationsnetze
Das optische 100G QSFP28 Modul ist ebenfalls eines der wesentlichen Kommunikationsgeräte in Telekommunikationsnetzen. Wenn die Datenübertragung in der Telekommunikation höhere Raten und eine Übertragung mit hohem Datenverkehr erfordert, können optische 100G QSFP28 Module die Effizienz der Datenübertragung besser erreichen. Laut Analyse von Branchendaten wächst der Einsatz optischer 100G QSFP28 Module in Telekommunikationsnetzen allmählich und zeigt eine breite Marktnachfrage.
CFP vs QSFP28 100G, was ist der Unterschied?
Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede zwischen diesen beiden 100G-Transceivern:
QSFP28- oder CFP-100G-Optikmodule: Wie wählt man aus?
Bei der Auswahl von 100G-Optikmodulen hängt die Wahl zwischen CFP und QSFP28 von zwei Hauptfaktoren ab: dem Porttyp des Hardwaregeräts und dem Anwendungsszenario. CFP-Module sind größer, während QSFP28 kompakter und für unterschiedliche Anforderungen geeignet ist. 100G QSFP28 ist zur gängigen Wahl geworden und wird häufig für kurze Distanzen zwischen Switches (0-10km) eingesetzt; manchmal kann es auch für längere Distanzen (bis zu 40/80 km) verwendet werden, insbesondere bei der Nutzung von QSFP28 ER4/ZR4-Modulen. Im Gegensatz dazu können 100G CFPs zwar ebenfalls für kurze Distanzen eingesetzt werden, werden jedoch häufiger in Metropolitan-Area-Network-(MAN)- und Langstrecken-Wellenlängenmultiplex-(WDM)-Übertragungsszenarien verwendet und eignen sich für Anwendungen, die eine höhere Bandbreite und längere Übertragungsdistanzen erfordern.
Daher hängt die Wahl des Moduls von Ihrer Netzwerkausrüstung und Ihren spezifischen Anwendungsanforderungen ab. Wenn Ihr Netzwerk hauptsächlich kurze, schnelle Verbindungen umfasst, ist QSFP28 möglicherweise die bessere Wahl, während CFP besser geeignet sein kann, wenn Sie größere Entfernungen abdecken müssen, insbesondere bei MAN- oder Langstrecken-WDM-Übertragung.
Fazit
Obwohl CFP-Module früher als QSFP28 auf den Markt kamen, bieten QSFP28-Module Vorteile hinsichtlich Stromverbrauch, Kosten und Portdichte. Optische Transceiver der CFP-Serie haben jedoch weiterhin unersetzliche Vorteile bei großer Bandbreite und WDM-Übertragung über große Entfernungen. Mit der Entwicklung der 100G-Technologie sind optische QSFP28-Transceiver aufgrund ihres effizienten Stromverbrauchsmanagements und ihrer höheren Portdichte zur Mainstream-Lösung in 100G-Anwendungen geworden.





