QSFP28 100G CWDM4란 무엇이며 Facebook 데이터 센터는 이를 어떻게 적용하나요?
작성자 Moore
날짜 10/22/2021
QSFP28 100G CWDM4 모듈은 단일 모드 광섬유(SMF)를 통해 최대 2km까지 100GBASE Ethernet 처리량에 사용하도록 설계되었습니다. 이 글에서는 QSFP28 100G CWDM4 광 트랜시버를 충분히 이해할 수 있도록 작동 원리, 사양 및 Facebook Data Center 적용 사례에 중점을 둡니다.
QSFP28 100G CWDM4란 무엇이며 어떻게 작동하는가
The QSFP28 100G CWDM4 트랜시버 듀플렉스 단일 모드 광섬유(SMF)를 통해 최대 2km까지 100 기가비트 이더넷(GbE) 링크에서 사용하도록 설계되었습니다. 100 기가비트 이더넷 신호는 네 개의 파장으로 전송됩니다. 네 파장의 다중화 및 역다중화는 장치 내부에서 관리됩니다.
100G CWDM4 모듈은 1271, 1291, 1311, 1331nm의 4개 레인 중심 파장을 사용하는 CWDM MUX/DEMUX 기술을 채택합니다. 송신 측에서 100G CWDM4 모듈은 4개의 전기 입력 채널을 광 신호가 있는 4개 레인으로 변환하고 이를 100Gbps 광 전송의 단일 채널로 다중화합니다. 반대로, 수신 측에서는 모듈이 100Gbps 입력을 광학적으로 4개 레인 신호로 역다중화하고 이를 4개 레인의 전기 데이터로 변환합니다.
그림 1: QSFP28 CWDM4 100G 모듈 작동 원리
QSFPTEK QSFP28 100G CWDM4 사양
표 1 - QSFPTEK QSFP28 CWDM4 100G 사양
| 폼 팩터 | QSFP28 |
| 파장 | 1271, 1291, 1311, 1331nm |
| 케이블 유형 | SMF Duplex |
| 케이블 거리 | 2km |
| 전송 전력 | 레인당 -6.5~2.5dBm |
| 수신 전력 | ＜-11.5dBm |
| 레이저 유형 | DML WDM+PIN |
| 프로토콜 | IEEE 802.3ba, IEEE 802.3bm, SFF-8665, SFF-8636, 100G CWDM4 MSA, QSFP28 MSA |
| 호환 장치 | Cisco, Arista, Juniper, H3C, Brocade, Huawei 호환 가능 |
| 보증 | 3년 |
사례 분석: QSFP28 100G CWDM4는 Facebook 데이터 센터에 어떻게 적용되나요？
데이터 센터의 스위치 상호 연결 대역폭을 100G로 늘리기 위해, Facebook은 100G 데이터 센터에서 대규모 구축을 실현하는 비용 효율적인 방법으로 듀플렉스 단일 모드 광섬유(SMF)를 통한 100G를 지원하기 위해 100G CWDM4 QSFP28 를 선택합니다.
비용을 낮추고 실제 데이터 센터 환경을 고려하기 위해 Facebook은 아래와 같이 여러 사양을 완화했습니다.
1. 작동 케이스 온도를 0-70 ˚ C에서 15-55 ˚ C로 낮춤;
2. 이를 기반으로 거리 요구 사항을 2km에서 500m로 줄이면서 링크 손실 예산이 5dB에서 3.5dB로 줄었습니다.
완화된 사양은 광 트랜시버가 500 meters 미만의 거리에서 표준 MSA 사양 버전과 상호 운용되도록 보장합니다.
표 2 - CWDM4 MSA 사양 vs. FB 완화 사양
| 최적화된 매개변수 | CWDM4 MSA | FB 완화 사양 |
| 도달 범위 | 2km | 500m |
| 링크 손실 | 5dB | 3.5dB |
| 작동 케이스 온도 | 0˚ C ~ 70˚ C | 15˚ C to 55˚ C |
트랜시버가 설치된 후에도 안정적으로 작동하도록 하기 위해 Facebook은 구성 요소 수준과 시스템 수준에서 테스트했습니다.
그림 2 및 그림 3에 표시된 것처럼, 다양한 온도와 다양한 광섬유 길이에서 송신기(평균 광 출력, 소광비, 지터, OMA 등)와 수신기(감도) 성능을 특성화하기 위해 구성 요소 수준 테스트를 채널당 25.78Gb/s에서 수행했습니다.
그림 2 - QSFP28 CWDM4 100G 구성 요소 아이 다이어그램 검증 데이터
그림 3 - QSFP28 CWDM4 100G 구성 요소 OMA 검증 데이터
컴포넌트 테스트 후, 해당 스위치 플랫폼에서 시스템 수준 트래픽 테스트가 수행되었습니다. 그림 4는 패킷 손실 없이 32개의 연결된 CWDM4 포트를 통해 100Gbps 이더넷 트래픽이 실행되는 것을 보여줍니다.
그림 4 - QSFP28 CWDM4 100G 시스템 수준 테스트 구조
사례 결론
이 Facebook 사례는 100G CWDM4가 데이터 센터의 스위치 상호 연결 대역폭을 늘리는 데 효과적인 기술임을 입증합니다. Facebook은 데이터 센터 운영 요구 사항을 충족하기 위해 트랜시버 성능 사양(온도, 도달 거리)을 완화하는 방법을 소개합니다. 이 10G CWDM4 기술 솔루션은 참고할 수 있으며, 데이터 센터 전반에서 실제 프로덕션 애플리케이션 트래픽을 지원하기 위해 대규모로 배포될 수 있습니다.
QSFPTEK는 10년 동안 고속 광 인터커넥트 제품의 R&D 및 생산에 주력해 왔습니다. QSFP28 100G CWDM4 모듈을 최적의 가격으로 제공합니다. QSFPTEK에 문의하고 견적 받기.
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