Die Einführung des optischen 100G-Transceivers

Mit der Entwicklung von Rechenzentren stehen immer mehr Rechenzentren vor dem Problem, ihre Netzwerkinfrastruktur aufzurüsten. Die meisten Rechenzentren erwägen ein Upgrade auf ein 100G-Ethernet-Netzwerk, und 100G wird zum Mainstream-Trend für die zukünftige Netzwerkentwicklung werden. Auch die Nachfrage nach optischen 100G-Transceivern in der Kommunikationsbranche steigt. Es gibt viele Arten von optischen 100G-Glasfaser-Transceivern, darunter mehrere Modelle von CXP, CFP und QSFP28. Bevor Sie eine Lösung kaufen oder entwerfen, sollten Sie die Typen und Eigenschaften dieser verschiedenen optischen 100G-Glasfaser-Transceiver verstehen. In diesem Artikel werden die 3 Modelle CXP, CFP und QSFP28 sowie der gängige Steckverbinder für optische 100G-Transceiver im Detail vorgestellt.

Was ist der 100G-Standard?

Die gängigeren 100G-Schnittstellenstandards sind SR4(Short Reach), SR10, LR4(Long Reach), ER4 und ZR4. Alle diese standardmäßigen elektrischen Signale sind als 1010G definiert. Bei LR4 und ER4 beträgt das externe optische Signal 425G. Unter diesen Modellen werden SR4 und SR10 hauptsächlich für die Datenübertragung über kurze Entfernungen verwendet, und ihre maximale Übertragungsdistanz unterstützt 100 Meter. LR4, ER4 und ZR4 werden hingegen üblicherweise für die Übertragung über große Entfernungen verwendet. Die maximale Übertragungsdistanz von LR4 beträgt 10km, die maximale Übertragungsdistanz von ER4 beträgt 40km, und die maximale Übertragungsdistanz von ZR4 beträgt 80km.

100G-Typen optischer Transceiver

Zu den gängigen 100G optischen Transceiver-Modellen, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, gehören CXP optische Transceiver, CFP/CFP2/CFP4 optische Transceiver und QSFP28 optische Transceiver. Das beliebteste optische Transceiver-Modell auf dem Markt ist das QSFP28 optischer Transceiver jetzt.

CXP Optical Transceiver

Der Buchstabe C in CXP steht für 12, wobei eine hexadezimale Notation verwendet wird. Die 12 bedeutet, dass das CXP-Modul ein optisches Modul mit 12 Vollduplex-Kanälen ist. Es ist mit 12x10G-Transceivern ausgelegt, verfügt über 12 Sendekanäle und 12 Empfangskanäle und kann Übertragungsraten von bis zu 120G bereitstellen. Der CXP-Transceiver ist einfach zu implementieren, unterstützt Hot-Plugging und hat einen kleineren Formfaktor als der CFP. Er unterstützt 100GBASE-SR10-Multimode-Kurzstreckenübertragung und ist unter dem SR10-Standard mit optischen CFP/CFP2/CFP4- und QSFP28-Transceivern austauschbar. Die maximale Übertragungsdistanz des optischen CXP-100G-Moduls unterstützt 100m über OM3-Kabel und 150m über OM4-Kabel. Rechenzentrumsnetzwerke, Hochleistungs-Computing-Netzwerke, Enterprise-Core-Aggregation und Transportanwendungen von Dienstanbietern.

Abbildung 1: 100G CXP Transceiver 

Optischer Transceiver der CFP-Serie (CFP / CFP2 / CFP4)

Der optische 100G-CFP-Transceiver ist ein sehr großer und steckbarer optischer Transceiver, wobei der Buchstabe C eine römische Zahl ist, die die Zahl 100 (centum) darstellt. Die Größe von optischen CFP-, CFP2- und CFP4-Transceivern ist unterschiedlich: CFP2 ist halb so groß wie CFP, und der optische CFP4-Transceiver ist halb so groß wie CFP2 und kann 40/100G unterstützen. Die Breite und der Stromverbrauch des CFP4-Transceivers wurden gegenüber den beiden vorherigen Generationen aufgrund seiner geringeren Größe erheblich verbessert, und er eignet sich auch besser für 100G Ethernet, das eine höhere Dichte erfordert.

Abbildung 2: 100G CFP Transceiver 

QSFP28-Optikmodul

Das optische 100G QSFP28-Modul steht für Quad Small Form-factor Pluggable. Es ist so konzipiert, dass es über vier unabhängige Übertragungskanäle verfügt, wobei jeder Kanal eine Übertragungsrate von 25G hat und die Bündelung eine Übertragungsrate von 100G ergibt. 100G QSFP28 hat einen kleineren Formfaktor als optische CFP4-Module, was erhebliche Vorteile für die Datenübertragung mit hoher Dichte bietet. Derzeit umfassen die auf dem Markt gängigen optischen QSFP28-Module 100GBASE-PSM4, 100GBASE-SR4, 100GBASE-LR4, und 100GBASE-CWDM4. Da 100G QSFP28 optische Module auf dem Markt immer beliebter werden und die Technologie ausgereifter wird, werden ihre Kosten steigen. Die niedrigere ist für die meisten zukünftigen Rechenzentren die beste Wahl.

Abbildung 3: 100G QSFP28 Transceiver

Verschiedene Arten von 100G-Steckverbindern für optische Transceiver

Die häufigsten Steckertypen in optischen 100G-Modulen sind SC / LC / MPO und andere. In der herkömmlichen 10G-Schnittstelle werden SC/LC-Stecker in der Regel verwendet, um zweikernige Interconnect-Single-Income-Hairs zu bilden. LC- und SC-Stecker verwenden eine sehr ähnliche Struktur und ein sehr ähnliches Prinzip, aber die LC-Stecker sind kleiner.

Der MPO-Steckverbinder ist ein All-in-One-Adapter für mehrere Fasern mit Push-on-/Push-off-Funktion. Dieser Steckverbinder verwendet Paralleltechnologie, mehrere Transponder sind in derselben Box untergebracht und werden durch mehrere Glasfasern miteinander kombiniert. Zusammensetzung. Es gibt zwei gängige MPO-Modelle auf dem Markt: MPO12 und MPO24.

MPO12 hat 12 optische Kerne, davon sind vier Empfänger, weitere vier sind Sender, und die verbleibenden vier sind ungenutzte Fasern. Diese 12 Fasern enthalten 4 ungenutzte, daher entspricht dieser Standard SR4/LR4.

MPO 24 ist definiert als ein 24-adriges, 12-Draht-, 12-Draht-, 24-Draht-geschweißtes 12-adriges Glasfaser-Array. Eine der Fasern wird für den Sender und die andere Faser für den Empfänger verwendet. Bei Verwendung für ein CFP 100G optisches Modul wird in einem Array die mittlere 10*10G-Faser zur Übertragung des Datenverkehrs verwendet, und die äußersten zwei Fasern sind ungenutzt. Insgesamt sind in beiden Arrays 4 Fasern ungenutzt, daher wird es als SR10 formatiert. Bei Verwendung für ein CXP-Modul gibt es 12 Sendefasern und 12 Empfangsfasern und keine ungenutzten Leitungen.

Im Fall des optischen QSFP28-100G-Moduls beispielsweise: Wenn der Transceiver intern einen Splitter und Multiplexer verwendet, um 4 Kanäle mit 28G-Daten auf die Glasfaser zu modulieren, und der externe Transceiver eine einzelne Nutzlast mit einer einzelnen LC-Schnittstelle ist, werden bei der Anwendung für Langstreckenübertragung viele Glasfaserressourcen eingespart. Diese Mehrfaser-Glasfaserübertragungstechnologie ist WDM, die beim Aufbau von 5G-Basisstationen weit verbreitet ist. MPO-Steckverbinder werden üblicherweise für Kurzstreckenübertragung verwendet, während für Langstreckenübertragung LC-Steckverbinder eingesetzt werden, um Glasfaser zu sparen.

Können verschiedene optische 100G-Transceiver miteinander verbunden werden?

100G optische Transceiver desselben Typs können mit anderen Modulen verbunden werden. Beispielsweise kann ein CXP mit einem CXP verbunden werden, ein CFP-SR10 kann mit einem CFP-SR10 verbunden werden. Wenn eine Kommunikation zwischen verschiedenen Typen von 100G Transceivern hergestellt werden muss, müssen sie denselben Standard und denselben Schnittstellentyp aufweisen. Ein weiteres Beispiel: CFP / CFP2 / CFP4 können unter demselben Signalisierungssystem und Schnittstellentyp mit QSFP28 übertragen. CFP2-LR4 mit einer Duplex-LC-Schnittstelle kann mit QSFP28-LR4 über eine Duplex-LC-Schnittstelle kommunizieren. Der 100G CXP Transceiver kann nur mit dem optischen CFP/CFP2/CFP4/QSFP28 Transceiver verbunden werden, wenn der SR10-Standard verwendet wird. Beim Verbinden des CXP-Moduls und des CFP2-SR10-Moduls muss CXP 1, 12, 13 und 24 am Rand von CXP maskieren, da CXP ein 12-Kanal-Transceiver und CFP2 ein 10-Kanal-Transceiver ist.

Fazit

Die meisten Rechenzentren ziehen es inzwischen vor, ihre Netzwerke auf 100Gbps Ethernet zu aktualisieren. Bevor Sie Ihr Netzwerk aufrüsten, müssen Sie alles über diese optischen 100G-Module wissen. Der 100G CXP-Transceiver wird heute schrittweise vom Markt genommen und von Ingenieuren nur noch in wenigen Sonderfällen in Betracht gezogen, während 100G CFP-Transceiver und optische 100G QSFP28-Module zum Mainstream auf dem Markt werden. Wählen Sie einen optischen 100G-Transceiver, um Ihr Netzwerk zu aktualisieren in QSFPTEK, wir können Ihnen eine Vielzahl von optischen Modulen anbieten, darunter kostengünstige und hochwertige 100G CFP- und QSFP28-Optikmodule. Kontaktieren Sie uns über [email protected].