Comment interconnecter des ports OSFP et QSFP-DD pour les réseaux 400G/800G ?

Pourquoi l’interconnexion OSFP et QSFP-DD est-elle importante dans les réseaux 400G/800G ?

Avec le déploiement accéléré des réseaux 400G/800G, les centres de données doivent souvent utiliser à la fois OSFP et les boîtiers QSFP-DD afin de répondre aux besoins de différents appareils et scénarios. À mesure que le trafic continue de croître, la coexistence de plusieurs modules optiques à haut débit est devenue la norme, et l'interconnectivité entre différentes interfaces est devenue un enjeu critique.

En raison des différences de conception entre OSFP et QSFP-DD, l’absence de solutions d’interconnexion adaptées peut affecter la stabilité des liaisons et l’efficacité du déploiement. Par conséquent, assurer une interconnexion efficace entre les deux types de ports constitue une condition préalable importante pour garantir une extension flexible du réseau et des mises à niveau fluides. 

Présentation des formats 400G/800G OSFP et QSFP-DD

Qu’est-ce qu’un module OSFP et pourquoi est-il important pour les réseaux à haut débit ?

OSFP est un nouveau facteur de forme enfichable qui prend en charge huit canaux à haut débit, prenant initialement en charge 400Gbps (8x50G ou 4x100G). Il est légèrement plus large et plus profond que QSFP-DD, mais prend toujours en charge 32 ports OSFP par panneau avant 1U et 14.4Tbps par emplacement de commutation 1U. Les modules optiques OSFP sont conçus avec une intégrité du signal et des performances thermiques améliorées, permettant aux modules optiques 800G de nouvelle génération d’utiliser huit canaux 100Gbps (8x100G), facilitant ainsi les mises à niveau de 400G à 800G. OSFP offre également une rétrocompatibilité avec les modules optiques 100G QSFP.

Dans les réseaux à haut débit, les modules OSFP permettent non seulement une transmission à haute densité, mais disposent également d’une bonne dissipation thermique et sont faciles à entretenir, ce qui permet aux centres de données de fonctionner de manière stable même en cas de forte augmentation du trafic.

OSFP Finned Top vs OSFP Close Top vs OSFP-RHS Flat Top, quelle est la différence ?

Qu’est-ce qu’un module OSFP à dessus à ailettes ?

OSFP à dessus à ailettes les modules sont dotés de dissipateurs thermiques métalliques sur le dessus, augmentant considérablement la surface de dissipation thermique et améliorant l’efficacité du flux d’air. Cette conception convient aux déploiements haute puissance et haute densité, tels que les centres de données IA ou les environnements de commutateurs 800G, mais son inconvénient est qu’elle impose des exigences élevées en matière d’espace dans le châssis et de conception du flux d’air.

Qu’est-ce que le module OSFP Close Top ?

La conception OSFP Closed Top comporte une plaque de recouvrement sur le dessus des ailettes du dissipateur thermique. La conception Closed Top convient non seulement aux systèmes traditionnels refroidis par air, mais elle est également hautement compatible avec les architectures refroidies par liquide, répondant aux besoins de déploiement des différentes solutions de dissipation thermique des centres de données.

Qu’est-ce qu’un module OSFP-RHS Flat Top ?

Contrairement aux modules Finned Top, les modules Flat Top n'intègrent pas de structure visible de dissipation thermique. Ils utilisent plutôt une conception de boîtier plat, laissant la dissipation thermique au système de refroidissement interne du commutateur ou du serveur, comme les dissipateurs thermiques, les conduits d'air ou les dispositifs de refroidissement liquide. Cette conception permet d'obtenir une gestion plus uniforme du flux d'air et améliore la cohérence globale de la conception thermique de l'appareil.

Qu'est-ce qu'un module QSFP-DD et quel est son rôle dans les centres de données？

QSFP-DD (Double Density) est un boîtier amélioré basé sur le QSFP traditionnel. En étendant les canaux électriques de 4 à 8, il prend en charge des débits de transmission de 200G, 400G et même 800G. En même temps, il est rétrocompatible avec QSFP+/QSFP28, ce qui permet aux réseaux existants de passer en douceur à des vitesses plus élevées.

Dans les centres de données, QSFP-DD est principalement utilisé pour augmenter la densité des ports et la capacité globale de bande passante, permettant aux commutateurs de fournir davantage de connexions haut débit dans un espace limité. Il est largement utilisé dans le cloud computing, le DCI et d’autres scénarios, et constitue également l’un des choix courants pour les déploiements actuels de réseaux 400G.

Principes de base pour réussir l’interconnexion des émetteurs-récepteurs à connecteurs QSFP-DD et OSFP

Assurer la cohérence du protocole

Les deux modules interconnectés doivent respecter le même protocole de communication ; par exemple, un module Ethernet ne peut s’interfacer qu’avec un autre module Ethernet. Si différents protocoles, tels qu’Ethernet avec InfiniBand ou Fibre Channel, sont mélangés, même si le facteur de forme est identique, la liaison ne peut pas être établie. Par conséquent, les normes et les scénarios d’application suivis par les modules doivent être clairement définis avant le déploiement.

Correspondance de la modulation du port optique

Dans l’interconnexion de modules optiques, les débits des signaux électriques peuvent différer, mais les débits de transmission côté optique et les schémas de modulation doivent rester cohérents. Par exemple, lorsqu’un module OSFP utilise un signal optique 4×100G PAM4, l’autre module QSFP-DD doit également produire un signal optique de la même spécification ; sinon, une communication normale ne sera pas possible.

Maintenir la compatibilité du mode de fibre

Les câbles à fibre optique utilisés aux deux extrémités du module doivent être du même type, c’est-à-dire qu’ils doivent tous deux être monomodes ou multimodes. Étant donné que les deux types diffèrent considérablement en matière de longueur d’onde de fonctionnement, de perte de transmission et de scénarios d’application, les mélanger peut entraîner une instabilité de la liaison, voire une défaillance complète de la communication. 

Solutions pour l’interconnexion des ports 400G et 800G OSFP et QSFP-DD

QSFP-DD 400G SR4 vers OSFP 400G SR4 à dessus plat

Dans les interconnexions à courte distance et haut débit des centres de données, les modules 400G QSFP-DD SR4 peuvent être déployés sur des commutateurs, tandis que les modules 400G OSFP flat-top SR4 peuvent être utilisés sur des adaptateurs réseau, connectés via des cordons de brassage en fibre multimode MTP/MPO-12. Les deux modules utilisent quatre canaux optiques parallèles 100G PAM4 pour assurer une communication fluide entre les ports. Cette solution économique est idéale pour les connexions haut débit à courte distance entre les commutateurs ToR et les serveurs, généralement adaptée aux liaisons en fibre optique ne dépassant pas 100 mètres.

QSFP-DD 400G DR4 vers Flat Top 400G OSFP DR4

Dans les scénarios nécessitant une transmission à moyenne ou longue distance, les modules 400G QSFP-DD DR4 et 400G OSFP flat-top DR4 offrent une solution d’interconnexion efficace. Ces modules adoptent des signaux optiques parallèles 4×100G PAM4 pour établir la connexion entre les ports de commutateur QSFP-DD et les ports de carte d’interface réseau OSFP. Associée à des câbles fibre OS2 MTP/MPO-12, cette solution prend en charge des distances de transmission allant jusqu’à environ 500m.

QSFP-DD 400G vers DAC OSFP 400G à dessus plat

Dans les scénarios impliquant l’interconnexion de commutateurs et de serveurs au sein du même rack ou de racks adjacents, les câbles DAC ou AOC offrent une solution simple et efficace. Les câbles DAC flat-top 400G QSFP-DD vers 400G OSFP permettent des connexions directes plug-and-play entre les ports sans nécessiter de modules optiques supplémentaires. Lors de l’utilisation de câbles DAC ou AOC, il est essentiel de s’assurer que leur schéma de modulation correspond à la vitesse de port de l’appareil connecté. Par exemple, si le DAC utilise une modulation 4×100G PAM4 côté QSFP-DD, il sera incompatible avec un commutateur 400G QSFP-DD utilisant une modulation 8×50G PAM4.

OSFP 800G à dessus à ailettes en dérivation vers double 400G QSFP-DD

En plus des connexions directes standard 400G vers 400G, le module 800G OSFP à ailettes sur le dessus peut répartir un seul port 800G en deux ports 400G indépendants. Ce module utilise une modulation PAM4 8×100G et se connecte à deux modules 400G sur un commutateur QSFP-DD via deux cordons de brassage à fibre optique MTP/MPO-12 OS2, assurant une interopérabilité transparente entre les ports.

Conclusion

OSFP et QSFP-DD sont deux principaux formats pour les modules optiques 400G/800G. En confirmant la cohérence du protocole, la correspondance de la modulation des ports optiques et la compatibilité du mode de fibre, même si les deux modules ont des boîtiers différents, ils peuvent tout de même être interconnectés.