Что такое оптический трансивер QSFP+ 40G ER4?

Как высокопроизводительное устройство оптической связи, оптический трансивер QSFP+ 40G ER4 стал популярным решением для развёртывания 40G Ethernet благодаря отличной дальности передачи, совместимости и степени интеграции. В этой статье подробно рассматриваются принцип работы, преимущества и сценарии применения оптического модуля 40G ER4 QSFP+, а также проводится его сравнение с модулем 40G ZR4, чтобы помочь вам лучше понять, как выбрать подходящее решение на основе оптических модулей в соответствии с фактическими потребностями.

Обзор трансиверов 40G ER4 QSFP+

Что такое 40GbE QSFP+?

QSFP+ — это сокращение от Quad Small Form-factor Pluggable Plus; форм-фактор оптического модуля, широко используемый в высокоскоростных сетях передачи данных. По сравнению с более ранними трансиверами SFP+, Трансиверы QSFP+ объединять четыре канала данных для поддержки более высоких скоростей передачи данных и плотности портов.

Когда модуль QSFP+ используется для 40G Ethernet (40GbE), его часто называют оптическим модулем 40G QSFP+. Он передает данные с общей скоростью 40Gbps по четырем параллельным каналам со скоростью 10Gbps каждый.

Что такое модуль ER4 40G QSFP+?

Модуль трансивера 40G ER4 QSFP+ оснащен дуплексными разъемами LC и обеспечивает соединение на расстоянии до 10 км по одномодовому оптическому волокну OS2 (SMF). Этот оптический трансивер 40G ER4 оснащен двунаправленным 4-канальным разъемом QSFP+, обеспечивающим общую пропускную способность 40 Гбит/с, поскольку каждый канал поддерживает скорость передачи данных 10 Гбит/с. Модуль 40GBASE-ER4 QSFP+ соответствует спецификациям QSFP+ MSA и IEEE 802.3ba 40GBASE-ER4.

Преимущества модулей 40GBase-ER4 QSFP+

Возможность передачи на большие расстояния 

Модули 40GBase-ER4 обычно имеют максимальную дальность передачи до 40km, что делает их подходящими для городских сетей (MAN) или магистральных сетей большой протяженности. Это расстояние значительно больше, чем у таких модулей, как SR4 (150m) и LR4 (10km).

Высокая степень интеграции и малый форм-фактор

Форм-фактор QSFP+ отличается небольшими размерами, что удобно для развертывания оборудования с высокой плотностью. QSFP+ экономит место и особенно подходит для сред с высокими требованиями к пространству в центрах обработки данных и сетевых помещениях.

Широкая совместимость и гибкое развертывание

Большинство модулей QSFP+ 40G ER4 соответствуют стандарту IEEE 802.3ba и спецификации QSFP MSA, совместимы с распространенными коммутаторами, маршрутизаторами и оборудованием для оптоволоконных сетей, что упрощает расширение и модернизацию сети.

Как работает одномодовый трансивер QSFP 40G ER4?   

На передающей стороне модуль преобразует четыре электрических сигнала 10Gbps в четыре оптических сигнала CWDM с длинами волн 1271nm, 1291nm, 1311nm и 1331nm, а затем мультиплексирует их в один оптический сигнал для передачи по одному оптическому волокну.

На приемной стороне модуль использует демультиплексор для разделения принятого составного оптического сигнала на четыре отдельных канала CWDM, а затем преобразует каждый оптический сигнал в электрический, выдавая четыре канала электрических данных.

Применение оптических модулей 40G QSFP+ ER4

В связи с быстрым развитием облачных вычислений, больших данных, ИИ и других технологий растет спрос на высокоскоростные, высокоплотные и высоконадежные сетевые коммуникации. В этих рыночных условиях оптические модули 40G QSFP+ ER4, являясь передовой технологией передачи данных, будут широко применяться в центрах обработки данных, при строительстве сетей связи, в оптических коммуникациях и других областях. Оптические модули 40G QSFP+ ER4 подходят для различных сценариев применения. Ниже приведены некоторые типичные сценарии:

Центры обработки данных

Модуль 40G QSFP+ ER4 поддерживает передачу по одномодовому оптоволокну на расстояние до 40 км и подходит для соединения центров обработки данных в пределах одного кампуса, а также для высокоскоростного подключения между коммутаторами ядра центра обработки данных. По сравнению с традиционными многомодовыми модулями ER4 обеспечивает высокоскоростную связь на больших расстояниях без использования транкингового оборудования, повышая гибкость и масштабируемость сетевой архитектуры.

Городские сети (MAN)

В городских сетях большие объёмы данных часто необходимо передавать между различными офисными зданиями, кампусами и узлами операторов на расстояния от 10 до 40 километров. Оптический модуль 40G QSFP+ ER4 можно использовать для повышения скорости передачи данных в сети и расширения её пропускной способности.

Связь 4G

Оптические модули 40G QSFP+ ER4 в основном используются в сетях связи 4G, особенно для передачи данных на большие расстояния. Они обеспечивают стабильные и высокоскоростные соединения, поддерживая требования к пропускной способности базовых станций 4G.

QSFP+ 40G ZR4 и 40G ER4: в чем разница?

Что такое модуль 40GBASE-ZR4 QSFP+?

Оптический трансивер 40G ZR4 QSFP+ оснащен дуплексными разъемами LC и обеспечивает соединение на расстоянии до 80 км по OS2. Трансиверный модуль 40GBASE-ZR4 QSFP+ соответствует стандартам QSFP+ MSA и IEEE 802.3ba 40GBASE-ZR4.

Модуль 40G QSFP+ ZR4 использует технологию WDM, при которой MUX/DEMUX объединяет несколько сигналов разных длин волн в одном оптическом волокне для передачи.

Модуль 40G QSFP+ ZR4 преобразует четыре входных канала передачи данных 10G в четыре канала оптических сигналов WDM, каждый из которых поддерживает скорость передачи данных до 11.2Gbps.

QSFP 40G ER4 и 40G ZR4: основные различия и как выбрать

Чтобы наглядно показать различия между трансиверами 40G QSFP+ ZR4 и QSFP+ ER4, ниже приведено сравнение двух оптических модулей 40G от QSFPTEK.

При выборе между оптическими модулями QSFP+ 40G ER4 и ZR4 ключевым фактором является необходимая дальность передачи. Если длина линии не превышает 40 километров, обычно достаточно ER4, что позволяет снизить затраты и энергопотребление при сохранении требуемой производительности. Если дальность передачи превышает этот диапазон или сетевая среда является более сложной и требует большей стабильности и улучшенных характеристик приема, ZR4 будет более надежным выбором. Иными словами, оценка расстояния и требований к производительности сети поможет эффективнее выбрать подходящий модуль.

Заключение

Оптический трансивер QSFP+ 40G ER4 является хорошим решением для 40G Ethernet, поскольку поддерживает передачу на большие расстояния, имеет компактный размер и широкую совместимость. Широко применяемый в центрах обработки данных, городских сетях и инфраструктурах связи 5G, он обеспечивает быстрые и надежные соединения по одномодовому волокну на расстояние  до 40 км. По сравнению с QSFP+ 40G ER4 и 40G ZR4, модуль 40G QSFP+ ER4 обеспечивает более низкое энергопотребление и стоимость. Выбирайте модули трансиверов 40G ER4 QSFP+ для стандартных задач передачи на большие расстояния, а модули 40G QSFP+ ZR4 — если вашей сети требуется дальность до 80km или более высокая производительность.