Qu’est-ce que QSFP28 100G CWDM4 et comment le centre de données de Facebook l’applique-t-il ?

Le module QSFP28 100G CWDM4 est conçu pour une utilisation avec un débit Ethernet 100GBASE jusqu’à 2km sur fibre monomode (SMF). Cet article se concentrera sur le principe de fonctionnement, les spécifications et un cas d’application de centre de données Facebook afin de vous donner une compréhension complète de l’émetteur-récepteur optique QSFP28 100G CWDM4.

Qu’est-ce que QSFP28 100G CWDM4 et comment fonctionne-t-il

Le Émetteur-récepteur QSFP28 100G CWDM4 est conçu pour être utilisé dans des liaisons 100 Gigabit Ethernet (GbE) jusqu'à 2km sur fibre monomode duplex (SMF). Le signal 100 Gigabit Ethernet est transporté sur quatre longueurs d'onde. Le multiplexage et le démultiplexage des quatre longueurs d'onde sont gérés au sein du dispositif.

Le module 100G CWDM4 adopte la technologie CWDM MUX/DEMUX avec quatre longueurs d’onde centrales des voies à 1271, 1291, 1311 et 1331nm. Du côté de la transmission, le module 100G CWDM4 convertit 4 canaux d’entrée électriques en 4 voies avec signal optique et les multiplexe en un seul canal de transmission optique de 100Gbps ; inversement, le module démultiplexe optiquement l’entrée 100Gbps en signaux de 4 voies et les convertit en 4 voies de données électriques du côté du récepteur.

Figure 1 : principe de fonctionnement du module QSFP28 CWDM4 100G

Spécification QSFPTEK QSFP28 100G CWDM4 

Tableau 1 - Spécifications QSFPTEK QSFP28 CWDM4 100G

Analyse de cas : comment le QSFP28 100G CWDM4 est-il appliqué dans le centre de données de Facebook？

Pour augmenter la bande passante d’interconnexion des commutateurs des centres de données à 100G, Facebook choisit le 100G CWDM4 QSFP28 afin d’activer le 100G sur fibre monomode duplex (SMF), comme moyen rentable de réaliser un déploiement à grande échelle dans les centres de données 100G.

Pour réduire les coûts et tenir compte de l’environnement réel du centre de données, Facebook a assoupli plusieurs spécifications, notamment les suivantes :

1. Réduction de la température de fonctionnement du boîtier de 0-70 ˚ C à 15-55 ˚ C ;

2. En réduisant les exigences de distance de 2km à 500m, sur cette base, le budget de perte de liaison a été réduit de 5dB à 3.5dB.

La spécification assouplie garantit que les émetteurs-récepteurs optiques interopéreront avec la version MSA standard de la spécification sur des distances inférieures à 500 mètres.

Tableau 2 - Spécification CWDM4 MSA vs spécification FB assouplie

Pour s’assurer que les émetteurs-récepteurs fonctionneraient de manière fiable une fois installés, Facebook les a testés au niveau des composants et au niveau du système.

Les tests au niveau des composants ont été effectués à 25.78Gb/s par canal afin de caractériser les performances de l’émetteur (puissance optique moyenne, taux d’extinction, gigue, OMA, etc.) et du récepteur (sensibilité) à différentes températures et sur différentes longueurs de fibre comme indiqué dans la fig. 2 et la fig. 3.

Fig. 2 - Données de validation du diagramme de l’œil du composant QSFP28 CWDM4 100G

Fig. 3 - Données de validation OMA du composant QSFP28 CWDM4 100G

Après les tests des composants, les tests de trafic au niveau système ont été effectués sur leurs plateformes de commutation. La Fig. 4 montre un trafic Ethernet 100Gbps passant par 32 ports CWDM4 concaténés sans perte de paquets. 

Fig. 4 - Structure de test au niveau système QSFP28 CWDM4 100G

Conclusion de l’étude de cas

Ce cas Facebook prouve que le 100G CWDM4 est une technologie efficace pour augmenter la bande passante d’interconnexion des commutateurs des centres de données. Facebook présente une façon d’assouplir les spécifications de performance des émetteurs-récepteurs (température, portée) afin de répondre à nos exigences d’exploitation des centres de données. Cette solution technologique 10G CWDM4 fournit une référence et peut être déployée à grande échelle pour prendre en charge le trafic réel de nos applications de production dans l’ensemble de nos centres de données.

QSFPTEK se concentre depuis 10 ans sur la R&D et la production de produits d’interconnexion optique à haut débit. Les modules QSFP28 100G CWDM4 sont disponibles au meilleur prix. Contactez QSFPTEK et obtenez un devis.