فهم أحدث تقنيات جهاز الإرسال والاستقبال 400 جرام: دليلك الكامل لـ 400 جرام QSFP-DD والوحدات الضوئية

في ظل الخلفية الحالية لتطور تكنولوجيا الشبكات، من الواضح أن المتطلبات المتزايدة لنقل البيانات مستمرة وكبيرة. وتغطي هذه الورقة الجوانب المقنعة لـ أجهزة إرسال واستقبال 400 جرام مع الإشارة بشكل خاص إلى Quad Small Form Factor Pluggable Double Density (QSFP-DD) وغيرها من الإلكترونيات الضوئية. من خلال تحليل الإنجازات الجديدة في هذه المواد الجاهزة الحديثة، نحاول توضيح بنية هذه الوحدات وخصائص تشغيلها وكيف يمكن استخدامها داخل نظام معين. ستكون هذه المقالة مفيدة أيضًا لمحترفي تكنولوجيا المعلومات أو مهندسي الشبكات أو أي متحمس لتكنولوجيا تكنولوجيا المعلومات يريد الوصول إلى جوهر مفاهيم جهاز الإرسال والاستقبال 400 جرام، وبهذه الطريقة، اتخاذ خيارات فعالة في صناعة سريعة الحركة ومعقدة.

ما هو جهاز الإرسال والاستقبال 400 جرام؟

نظرة عامة على جهاز الإرسال والاستقبال البصري 400 جرام

ال 400 جرام جهاز الإرسال والاستقبال البصري يبلغ وزنه 400 جرام وهو أحد أسرع أجهزة إرسال واستقبال البيانات التي يمكنها إرسال واستقبال البيانات بمعدل يصل إلى 400 جيجابت في الثانية. ويحتوي على كل من العنصرين، المرسل البصري والمستقبل البصري، في حاوية صغيرة واحدة تكون عادةً من النوع QSFP-DD. المكونات الموجودة في جهاز 400 جرام جهاز الإرسال والاستقبال البصري تتضمن أجهزة الليزر المسؤولة عن نقل الضوء، وأجهزة الكشف الضوئية للكشف عن الضوء الوارد، والدوائر الكهربائية الأخرى اللازمة لمعالجة الإشارات. توفر أجهزة الإرسال والاستقبال هذه معلومات شاملة حلول الاتصال عبر عدد من القنوات، مثل الألياف متعددة الأوضاع والألياف أحادية الوضع، وتُطبق في مجالات مثل مراكز تخزين البيانات، والحوسبة الفائقة، والاتصالات السلكية واللاسلكية في إرسال المعلومات عبر مسافات مع خسارة ضئيلة.

أنواع أجهزة الإرسال والاستقبال 400 جرام

يمكن تحليل أجهزة الإرسال والاستقبال من النوع 400g وفقًا لوسيلة الإرسال بالإضافة إلى خصائص التكنولوجيا، حتى في الشكل الأساسي.

1. أجهزة الإرسال والاستقبال للألياف متعددة الأوضاع (MMF): تم تصميم هذه الأنظمة لتطبيقات المسافات القصيرة وتستخدم الألياف الضوئية متعددة الأوضاع. تُستخدم في الغالب تقنية البصريات المتوازية حيث يتم استخدام العديد من النوى في وقت واحد لنقل إشارات متعددة وبالتالي يمكن استخدامها بين مراكز البيانات وأيضًا داخل المبنى.
2. أجهزة الإرسال والاستقبال للألياف أحادية الوضع (SMF): تم تصميم هذه الأجهزة المرسلة والمستقبلة للاتصالات لمسافات أطول وتستخدم أليافًا أحادية الوضع. كما تعمل أيضًا في نطاقات معينة لطول الموجة الإشارية وتجد تطبيقًا داخل شبكات المنطقة الواسعة (WAN) بالإضافة إلى الروابط بين مراكز البيانات نظرًا لانخفاض الخسائر والتشتت على الروابط طويلة المدى.
3. الكابلات الضوئية النشطة (AOCs): توفر هذه الكابلات منافذ إرسال واستقبال بصرية خارجية عبر مجموعات الكابلات البصرية. وهي مناسبة جدًا للاستخدام عبر قفزات قصيرة مما يسمح بالمرونة وسهولة الاستخدام دون المساس بمعدلات البيانات.
4. أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية المتماسكة: تستخدم هذه الفئة التعديل المعقد ومعالجة الإشارات الرقمية من أجل تعظيم عرض النطاق الترددي التشغيلي لمسافات طويلة في الغالب في الشبكات عالية السرعة والطويلة المدى. تسمح أجهزة الإرسال والاستقبال أيضًا بالتحكم في عرض النطاق الترددي الديناميكي، وبالتالي تحسين الأداء العام للشبكة.

باختصار، إن فهم الاستخدام المقصود لكل نوع من أجهزة الإرسال والاستقبال 400 جرام يمكّن مطور الشبكة من تحديد التصميم الأمثل.

فوائد استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال 400g في مراكز البيانات

توفر أجهزة الإرسال والاستقبال 400G تحسينًا استثنائيًا في الأداء والكفاءة في مراكز البيانات لأنها توفر العديد من المزايا، والتي تتضمن:

1. إمكانية تحسين النطاق الترددي: إن توصيل البيانات بسرعة عالية تبلغ 400 جيجابت في الثانية يستهلك نطاق ترددي كبير على هذه الأجهزة المرسلة والمستقبلة، مما يعزز النطاق الترددي حتى لهذه الخدمات مع تزايد الطلب على نقل البيانات بالإضافة إلى التوفير التكنولوجي للنطاق الترددي مع الخدمات السحابية وتطبيقات الاستخدام واسعة النطاق.
2. انخفاض زمن الوصول: إن أحدث الميزات التكنولوجية المدمجة في أجهزة الإرسال والاستقبال 400G مثل التعديل المتماسك تساعد في تقليل زمن الوصول وهو أمر مهم في نقل البيانات. وتعتبر هذه الميزات ضرورية في قطاع التداول المالي وبث الفيديو حيث تعتبر السرعة في معالجة البيانات والاستجابة أمرًا بالغ الأهمية.
3. الاقتصادات: على الرغم من أن تكلفة استخدام هذه التقنيات في 400 جيجابت في الثانية كبيرة، إلا أن العائدات في شكل فوائد أكبر. تؤدي زيادة الكفاءة إلى تقليل البنية الأساسية الإضافية للشبكة وتقليل تكاليف التشغيل وتكاليف الصيانة فضلاً عن استخدام الطاقة.
4. قابلية التوسع بشكل أفضل: لا يستلزم توسيع مركز البيانات التحول إلى جهاز إرسال واستقبال بسرعة 400 جيجابت في الثانية مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في حركة المرور حيث لا يتعين تعديل التصميم القديم للشبكة بشكل مفرط. وتسهل هذه القدرة على التكيف على المؤسسات مواكبة التغييرات الداخلية وكذلك التطورات في التكنولوجيا.

وبالتالي، من خلال استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال 400G في مراكز البيانات، يتم تحسين الأداء التشغيلي والموثوقية بشكل كبير وبالتالي إعداد المؤسسات للثورة الرقمية المتنامية.

كيف تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-DD 400g؟

المواصفات الفنية لأجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-DD

تم تصميم أجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-DD (أربعة صغيرة الحجم قابلة للتوصيل بكثافة مزدوجة) لتوفير نقل عالي السرعة للبيانات ولديها الميزات التالية:

1. بيانات التقييم: قادرة على دعم معدل بيانات يصل إلى 400 جيجابت، وبالتالي استيعاب خدمات النطاق الترددي العالي.
2. شكل عامل: إنه مضغوط، ويمكنه أن يتناسب مع ضعف عدد وحدات QSFP الفرعية القياسية مع الحفاظ على التوافق مع موصل QSFP.
3. نوع الموصل: استخدام موصل MPO/MTP لتكوينات الألياف المتعددة.
4. نطاق المسافة: ويأتي أيضًا مع خيارات وصول مختلفة، تتراوح من المدى القصير، أي استخدام الألياف متعددة الأوضاع، إلى المدى الطويل، أي أن الألياف أحادية الوضع ST تصل إلى مسافة تصل إلى 10 كم.
5. الطول الموجي البصري: يعمل بشكل أساسي عند الطول الموجي 850 نانومتر، والذي يستخدم في الوضع المتعدد، بينما في الوضع الفردي، يستخدم 1310 كلفن و1550 نانومتر.
6. استهلاك الطاقة: تهدر معظم الوحدات الطاقة بحد أقصى أقل من 4.5 وات لكل وحدة في معظم مراكز البيانات.
7. دعم البروتوكول: يتم دعم عدد متنوع من البروتوكولات، مثل Ethernet، وFibre Channel، وInfiniBand، مع توسيع قدرات الشبكات.

بالنسبة لهذه المعلمات، أصبحت أجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-D ضرورية للغاية لجميع شبكات السرعة العالية الحديثة تقريبًا.

400 جرام QSFP-DD FR4 مقابل 400 جرام QSFP-DD SR8

في الشبكات عالية السرعة، تؤدي أجهزة الإرسال والاستقبال FR400 4G QSFP-DD وظائف مختلفة عن أجهزة الإرسال والاستقبال SR400 8G QSFP-DD. تم تصميم جهاز الإرسال والاستقبال FR4 لنقل البيانات لمسافات طويلة، وله مدى يصل إلى 2 كيلومتر عبر الألياف أحادية الوضع وبالتالي فهو مفيد لربط مراكز البيانات وكذلك شبكات المناطق الحضرية. من ناحية أخرى، تم تصميم جهاز الإرسال والاستقبال SR8 للتطبيقات قصيرة المدى ويُستخدم عبر الألياف متعددة الأوضاع بمسافة قصوى تبلغ 100 متر. يتم استخدام واجهة موازية من 8 ألياف، مما يزيد من معدل نقل البيانات في المواقف عالية الكثافة بشكل أكبر. ومع ذلك، في حين أن كلا الجهازين بطبيعتهما 400 جيجابت في الثانية، فإن عوامل fr4 مقابل sr8 تشير إلى نوع الأداء المتوقع من النشر من حيث طول وسعة الرابط الذي توفره الشبكة.

ما هي الميزات الرئيسية لوحدات البصريات 400 جرام؟

عوامل الشكل والتوافق

تأتي الوحدات الضوئية التي تعمل بسرعة 400 جيجابت في الثانية، نظرًا لقابليتها للتطبيق على نطاق واسع، بأشكال مختلفة، مثل QSFP-DD وOSFP وCFP2. نظرًا لحجمها الصغير ولكن الفعال، نجحت هندسة الموصلات الأولية في جعل QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) مقبولة للغاية نظرًا لكثافة القالب التي تسمح لها بحمل العديد من الرقع، في هذه الحالة، ما يصل إلى ثمانية مسارات بسرعة 50 جيجابت في الثانية. أيضًا، OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) لها خصائص مماثلة ولكنها مختلفة من حيث الأداء والتصميم. والسبب هو أنه يمكن تحسين هذه التصميمات لإدارة الحرارة. CFP2 (C Form-factor Pluggable 2) هو خيار أفضل للتطبيقات طويلة المدى على الرغم من أنه أكبر مقارنة بالآخرين. يضمن معظم البائعين أن أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بهم متوافقة مع بعضها البعض من خلال مراعاة المواصفات القياسية. ومع ذلك، من المهم التحقق من توافق البائعين للتكامل في الشبكة.

معدل البيانات وعرض النطاق الترددي

يشار إلى هذه الوحدات عادةً باسم وحدات الثقة الضوئية 400G، وهي مجهزة بطريقة تجعلها تتمتع بسعة نطاق ترددي عالية، وهو شرط ضروري للتطبيقات الحالية. تتمتع هذه الوحدات بمعدل بيانات يبلغ 400 جيجابت في الثانية لكل مسار، وبالتالي فهي ملائمة للشبكة لنقل البيانات بشكل أسرع وأكثر كفاءة. كما يمكن أن يستوعب هذا النطاق الترددي أيضًا النقل المتزامن لتدفقات متعددة من البيانات، مما يشير إلى كيفية قدرة وحدات 400G على تحميل تطبيقات مثل الحوسبة السحابية والحوسبة عالية الأداء وبث الفيديو أيضًا. علاوة على ذلك، يمكن أيضًا تشغيل هذه الوحدات في ظل تكوينات مسارات مختلفة، مثل 4x100G، أو 8x50G، وبالتالي تعمل على تشبع النطاق الترددي المتاح فيما يتعلق باحتياجات الشبكة وتعزيز أداء النظام بشكل عام.

مسافة الإرسال وطول الموجة

تعد مسافة الإرسال وطول الموجة من بين العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء وحدات الألياف الضوئية 400G. تم تصميم جميع هذه الوحدات للعمل في الغالب في نطاق الطول الموجي 850 نانومتر لأنواع الألياف متعددة الأوضاع و1310 نانومتر إلى 1550 نانومتر لأنواع الألياف أحادية الوضع. يمكن لوحدات متعددة الأوضاع العمل عادةً ضمن مسافة لا تزيد عن 100 متر (م) لطول الموجة 850 نانومتر، والذي يستهدف الاستخدام في مراكز البيانات. من ناحية أخرى، يمكن استخدام وحدات الوضع الواحد لأطوال أكبر بكثير، أكثر من 10 كيلومترات (كم) لطول الموجة 1310 نانومتر وأكثر من 40 كيلومترًا لطول الموجة 1550 نانومتر، والذي يستهدف الاتصالات لمسافات طويلة. تحدد مثل هذه التبعيات المرتبطة باختيار طول الموجة والوضع مدى التوهين وتشتت الإشارة، وبالتالي استخدام النطاق الترددي وجودة اتصالات البيانات عبر المسافات.

كيفية اختيار جهاز الإرسال والاستقبال 400 جرام المناسب لاحتياجاتك؟

مقارنة بين أجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-DD وOSFP 400g

هناك العديد من المعايير التي يجب تقييمها عند اتخاذ القرار بشأن استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال 400G QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) أو أجهزة الإرسال والاستقبال OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) بما في ذلك عامل الشكل والكثافة واستهلاك الطاقة والتوافق.

عامل الشكل والكثافة

إن استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-DD في اتصال 400G ممكن لأنها موجودة في فتحات QSFP الحالية، مما يلغي الحاجة إلى تعديلات البنية التحتية. يمكن وضع ما يصل إلى 8 مسارات كهربائية، كل منها يعمل بمعدل بيانات 50 جيجابت في الثانية. في الوقت نفسه، تحتوي أجهزة الإرسال والاستقبال OSFP على عوامل شكل أكبر وأكثر ثراءً بالميزات، بما في ذلك الطاقة العالية بالإضافة إلى دعم التبريد الإضافي. ومع ذلك، يحتوي OSFP أيضًا على 8 مسارات كل منها بسرعة 50 جيجابت في الثانية، تمامًا مثل QSFP-DD، ولكنه يوفر في التصميم ترقيات مستقبلية وتحسينات للميزات بدلاً من التصميمات المعيارية.

استهلاك الطاقة

يجب على جهازي الإرسال والاستقبال اللذين تمت مناقشتهما أعلاه أيضًا أن يراعيا الاستخدام الفعال للطاقة. ستستهلك وحدة QSFP-DD الفردية في المتوسط ​​حوالي 3.5 وات بينما ستستهلك وحدة OSFP الفردية من 4 إلى 6 وات بسبب الميزات المضافة مثل التبريد المتكامل. يعد هذا الاختلاف مهمًا عند تحديد تخصيصات الطاقة العامة خاصة عندما يتعلق الأمر بتطبيقات مراكز البيانات واسعة النطاق.

إمكانية التشغيل البيني والتوافق

يمكن استخدام QSFP-DD وOSFP interconnect مع مفاتيح وموجهات الشركات المصنعة المختلفة، والتي يمكنها العمل مع التوصيلات عالية السرعة لهذا العامل الشكلي. ومع ذلك، يمكن للمرء هنا الاستفادة من التوافق العكسي لـ QSFP-DD وتحسين الأنظمة الحالية خطوة بخطوة أو تثبيت وحدات بديلة دون تغيير المكونات الحاكمة مرة واحدة. من ناحية أخرى، في حالة OSFP، من المرجح أن يتطلب انتشار مثل هذه الأجهزة المرسلة والمستقبلة بنية تحتية أحدث إذا كان من المقرر تسخير إمكاناتها الكاملة، مما يؤدي إلى تكاليف أولية عالية.

الأداء البصري

في مجال الأداء البصري، يسعى كلا النوعين من أجهزة الإرسال والاستقبال إلى اتباع المعايير الأكثر أهمية وهي أقصى مسافة يمكن تحقيقها وأدنى تدهور مقبول للإشارة. ويستوعب كلا النوعين من أجهزة الإرسال والاستقبال النطاق الواسع من الأطوال الموجية المستخدمة في الألياف متعددة الأوضاع وأحادية الوضع حتى لو كان الأداء هنا يعتمد على الشركة المصنعة.

الخاتمة

في النهاية، يتلخص الأمر في التطبيق المحدد المطلوب تحقيقه باستخدام الاتصال أحادي الوضع أو متعدد الأوضاع المتفوق، مع وجود أي من أجهزة الإرسال والاستقبال من نوع 400G QSFP-DD وOSFP في مكانها، ومعالجة الأنظمة الحالية جزئيًا واستغلال إمكانيات التوسع في المستقبل. هناك حاجة لتقدير الاختلافات من حيث الوظائف التي يوفرها البديلان حتى تظل مستويات أداء الشبكة عند التوقعات المطلوبة.

اعتبارات خاصة بوحدات الإرسال والاستقبال 400 جرام

في العملية الشاملة لاختيار وحدات الإرسال والاستقبال 400G للنظام البيئي، يتم التركيز على عدة نقاط رئيسية، كما أن الاستهلاك الحراري والكهربائي له أهمية كبيرة أيضًا؛ لتحديد ميزانية الطاقة المحددة لكل وحدة QSFP-DD وOSFP من المهم. وعلى نحو مماثل، يجب أن يكون الاستخدام على الأجهزة الأخرى مصدر قلق ثانوي في توافقها المناسب؛ يمكن دعم أنشطة خفض التكاليف في هذه الحالة من خلال محاولة تضمين ميزات التوافق مع الإصدارات السابقة. أخيرًا، يجب مراعاة مقاييس الأداء التشغيلي المهمة مثل النطاق وسلامة الإشارة. أخيرًا وليس آخرًا، يجب أيضًا مراعاة عواقب تطور الشبكة؛ يُنصح بالذهاب إلى الخيار المعياري الذي يمكن أن يعد بالتوسع دون مزيد من الإنفاق الضخم.

تقييم توافق جهاز الإرسال والاستقبال وكثافة المنافذ

من الحكمة أيضًا مراعاة هندسة وأبعاد أجهزة الشبكات عند تحديد حجم المنافذ وأجهزة الإرسال والاستقبال المستخدمة في الشبكات. كانت هذه هي الحال بشكل أساسي فيما يتعلق بنوع جهاز الإرسال والاستقبال مثل QSFP-DD أو OSFP، والذي يحدد عدد هذه الرؤوس التي سيحتوي عليها المحول/الموجه من تخطيط الفتحة أو تكوين المنفذ. تكون المنافذ ذات الأعداد الكبيرة مفيدة، خاصة في البيئات التي تتطلب أجهزة إرسال واستقبال عديدة، مما يتطلب من بعضها توفير مسارات إرسال متعددة وبالتالي زيادة عرض النطاق الترددي للبيانات دون احتلال مساحة كبيرة جدًا. في الوقت نفسه، يجب أيضًا التحقق من المعلمات الأخرى الضرورية لتصميم أجهزة الإرسال والاستقبال وأجهزة الشبكات المساعدة المقابلة، وهي معدلات البيانات والبروتوكولات المقبولة. بالإضافة إلى ذلك، فإن البحث في قوائم توافق البائع ونتائج اختبار التشغيل البيني المتاحة والاطلاع على هذه النتائج بشكل متكرر سيوفر الاقتراحات اللازمة لمساعدة المستخدمين النهائيين في اختيار أفضل أجهزة الشبكة والطوبولوجيات، وتحسين الأداء وبالتالي تقليل خطر الازدحام في الشبكة.

ما هو دور أجهزة الإرسال والاستقبال 400g في 400 Gigabit Ethernet؟

تنفيذ إيثرنت بسرعة 400 جيجابت باستخدام أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية QSFP-DD

إن الامتثال لبعض المعايير ضروري لضمان الاتصال وسلامة البيانات أثناء استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية QSFP-DD لإعداد إيثرنت 400G من خلال طرق الطول الموجي الضوئي. تعمل بالاشتراك مع كاميرا QSFP-DD مجموعات من أجهزة الإرسال والاستقبال التي لا تنفذ فقط 400G ولكن أيضًا عوامل الشكل في أنظمة الألياف أحادية ومتعددة الأوضاع. تتضمن الجوانب المهمة استخدام الكابلات الضوئية الصحيحة لتغطية المسافات المحددة مع الحفاظ على قوة الإشارة والتحقق مما إذا كانت مفاتيح وموجهات الشبكة تتضمن أيضًا نقاط 400G. من منظور أكثر بنية تحتية، يجب مراعاة الإدارة الحرارية وكفاءة الطاقة لضمان التدخل المستدام والفعالية في بيئات البيانات عالية الكثافة.

مزايا الشبكات عالية الأداء

إن التنفيذ واسع النطاق لشبكة إيثرنت 400 جيجابت بدعم من أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية QSFP-DD له عدد من الفوائد للشبكات عالية السرعة. أولاً، إنه يجلب قيود السعة المطلوبة، أي أنه يزيد من الأداء وسرعة نقل البيانات، مما يلبي الاحتياجات المتزايدة للأنظمة الحديثة، بما في ذلك تلك الموجودة في السحابة وأنظمة البيانات الضخمة. علاوة على ذلك، فإن دمج أجهزة الإرسال والاستقبال من الجيل التالي مثل تلك الخاصة بـ QSFP-DD يعزز أيضًا جودة الإشارات المرسلة ويقلل من الوقت اللازم لنقلها. أيضًا، نظرًا لأن عامل الشكل لأجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-DD صغير، فإن كثافة المنافذ فعالة، وبالتالي، يتم تعظيم المساحة في رفوف مركز البيانات. أخيرًا، فإن كمية الطاقة المطلوبة لتسهيل نقل البيانات أقل أيضًا، وهذا يقلل من تكاليف التشغيل الإجمالية ويقلل من أرصدة الكربون، مما يخلق حالة أكثر إقناعًا للانتقال إلى بنية تحتية 400 جيجابت.

أين يمكن العثور على أوراق البيانات والمعلومات التفصيلية حول أجهزة الإرسال والاستقبال 400g؟

الوصول إلى أوراق بيانات الشركة المصنعة

للحصول على مواصفات شاملة وبيانات أداء لمختلف أجهزة الإرسال والاستقبال 400G، يجب مراجعة البوابات الإلكترونية لكبار منتجي خرائط الطريق مثل Cisco Networks وJuniper Networks وMellanox Technologies. في معظم المواقع، يوجد قسم توثيق المنتج حيث توجد أوراق بيانات تسلط الضوء على التوافق ومتطلبات التشغيل والتثبيت. بالإضافة إلى ذلك، توفر خدمات أخرى، مثل تلك التي تقدمها IEEE أو OIF إذا كنت تبحث عن مزيد من المعلومات حول معايير 400G، معايير فنية وأوراق بيضاء. من المهم أيضًا ملاحظة أنه يتم استخدام أحدث المراجعات لأوراق البيانات لأنها الأفضل المتاحة حاليًا، وتتوقع الشركات التنظيمية ذلك.

استخدام أوراق البيانات لمقارنة المواصفات

تتم مقارنة أجهزة الإرسال والاستقبال المختلفة 400G في المقام الأول باستخدام أوراق البيانات من خلال تقييم المعلمات المهمة. كما يجب مراعاة جوانب إضافية مثل عرض النطاق الترددي وإجمالي استهلاك الطاقة وأقصى مسافة إرسال وتنسيقات التعديل الرئيسية المستخدمة. تساعد هذه البيانات في اتخاذ الاختيار المناسب مع مراعاة التطبيقات المقصودة. علاوة على ذلك، يساعد تقييم الإدارة الحرارية وحجم جهاز الإرسال والاستقبال أيضًا في تحديد التوافق مع النظام الحالي. يتيح هذا النهج المنهجي لخبراء الشبكات اختيار الخيار الأفضل ودمج أجهزة الإرسال والاستقبال 400G في أنظمتهم بأقصى قدر من الكفاءة.

مصادر مرجعية

عامل شكل صغير قابل للتوصيل

جهاز الإرسال والاستقبال

مركز البيانات

الأسئلة الشائعة (FAQs)

س: ما هو مفهوم جهاز الإرسال والاستقبال QSFP-DD 400g، وكيف يختلف عن وحدات جهاز الإرسال والاستقبال؟

ج: جهاز الإرسال والاستقبال QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density) سعة 400 جرام هو وحدة إرسال واستقبال بصرية تم إنشاؤها للمساعدة في استخدام إيثرنت 400 جيجابت. وهو يختلف عن وحدات الإرسال والاستقبال الأخرى في أنه أكثر كثافة بمقدار مرتين من وحدة QSFP القياسية، لأنه يمتلك واجهة كهربائية مكونة من ثمانية مسارات، حيث يتم تعديل كل مسار عند 50 جيجابت PAM4 وبالتالي يمكن تحقيق معدلات بيانات أعلى.

س: ما هي إيجابيات دمج وحدات 400 جرام للاتصالات البصرية في البنية التحتية للشبكة؟

ج: إن استغلال وحدات بصرية 400 جيجابت في شبكات الكابلات يوفر عددًا من الفوائد "على التوالي"، مثل زيادة عرض النطاق الترددي، وزيادة معدلات نقل البيانات، وتوسيع نطاق الشبكات في المستقبل. تمتلك هذه الوحدات طرق تعديل حديثة مثل PAM4 التي تدعم مسافات تصل إلى حوالي 10 كيلومترات، وهو ما هو مطلوب لمراكز البيانات ذات المستوى الأعلى والاتصالات طويلة المدى.

س: ما هو تصنيف جهاز الإرسال والاستقبال 400g مثل 400g QSFP-DD DR4؟

ج: 400g QSFP-DD DR4 هو جهاز إرسال واستقبال بصري قصير المدى غير متجول مخصص لمسافة قصوى تصل إلى 100 متر يعمل على ألياف أحادية الوضع. وهو يفعل ذلك من خلال أخذ 4 مسارات سلبية، كل منها مصنفة عند 100G PAM4، وضمها معًا، وبالتالي إعطاء سعة تراكمية 400G. من ناحية أخرى، يركز DR4 بشكل أكبر على الكثافة العالية والمدى القصير لأنه مقارنة بأنواع أجهزة الإرسال والاستقبال الأخرى 400g مثل 400g QSFP-DD LR8، يدعم ما يصل إلى 10 كم.

س: ما هي أهمية تعديل PAM4 عندما يتعلق الأمر ببصريات 400g؟

ج: يعد PAM4 (تعديل سعة النبضة بأربعة مستويات) مهمًا في بصريات 4g لأنه يوفر أفضلية 400 بت لكل رمز، مما يجعل معدل البيانات فعالًا حيث يمكن لنفس التردد حمل شكلين من البيانات. في لمحة، يحل هذا مشكلة تحقيق معدلات بيانات أعلى لأنظمة الفيديو دون مضاعفة عرض النطاق الترددي، وبالتالي يجعل من الممكن بناء شبكات 2g وحتى 2g المستقبلية عبر أنظمة الألياف الحالية.

س: ما هو الفرق بين 400 جرام OSFP و 400 جرام Qsfp-Dd؟

ج: 400g OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) و400g QSFP-DD نوعان مختلفان من أشكال وحدات واجهة 400g. ورغم أن كليهما مرتبط بسرعات نقل عالية، فإن 400g OSFP أكبر حجمًا قليلاً ولديه قدرة أكبر على إدارة الحرارة، وبالتالي فهو مخصص للتطبيقات عالية الطاقة. من ناحية أخرى، فإن 400g QSFP-DD أقل حجمًا وأكثر إحكاما في الشكل مع زيادة الكثافة ولديه توافق كبير مع الأنواع القديمة من خزائن QSFP.

س: كيف يمكن لأجهزة الإرسال والاستقبال والكابلات 400 جرام زيادة كفاءة مراكز البيانات؟

ج: أثبتت أجهزة الإرسال والاستقبال والكابلات التي تبلغ سرعتها 400 جيجابت أنها تعمل على تعزيز كفاءة مركز البيانات بشكل أساسي بسبب زيادة معدلات البيانات فضلاً عن الاستخدام المحسن لكابلات الألياف الضوئية المتاحة. يمكن لمراكز البيانات ضخ 400 جيجابت من الألياف الضوئية والحصول على سعة أقل على هياكل الألياف الضوئية الحالية، مما يؤدي إلى انخفاض زمن الوصول وعرض النطاق الترددي مما يتيح المزيد من الخدمات والتطبيقات الأكثر تطلبًا مع عدد أقل من الاتصالات والمكونات.

س: ما مدى فعالية تكلفة ترقية الوحدة البصرية إلى 400 جرام؟

ج: هناك عدد من عوامل التكلفة التي تؤثر على ترقية الوحدة الضوئية إلى حلول 400 جيجابت، مثل تكلفة وحدات الإرسال والاستقبال الأحدث التي سيتم الاستثمار فيها، والاتصال بالشبكة الحالية، وإمكانية وجود مكونات أخرى مطلوبة. ومع ذلك، يمكن القول إن الإنفاق على هذا النحو مدعوم بالجداول الزمنية الطويلة للمزايا مثل زيادة النطاق الترددي، وطول العمر، وجودة الشبكة الأفضل.

س: ما هو الغرض الرئيسي من المتحولين جنسيا 400g QSFP-DD LR4؟

ج: تم تصميم جهاز Transgender modular 400G QSFP-DD LR4 لنقل البيانات لمسافات طويلة دون أي عوائق تصل إلى 10 كم ولكن مع تلميع الوضع الواحد. تعد مثل هذه الأجهزة المستجيبة نموذجية للأماكن التي تتطلب نقل البيانات بترددات أعلى وبموثوقية عالية على مسافات كبيرة، بما في ذلك شبكات نظير إلى نظير وشبكات المناطق الحضرية.

س: ما هو تأثير الوحدات الضوئية 400 جرام على قابلية توسع الشبكة في المستقبل؟

ج: إن وحدات البصريات 400g تعزز قابلية التوسع في الشبكات في المستقبل، حيث أنها تعد بأداء نقل عالي عند معدلات البيانات هذه وحتى عند استخدام تعديل PAM4 وطرق التعديل الأخرى. إنها تجعل من الممكن التوسع إلى سرعات أعلى مثل 800g مع استعداد قاعدة العملاء المحتملة وبالتالي زيادة رضا العملاء لتعزيز نموذج الأعمال.

س: ما هي بعض الأنواع الشائعة من عوامل الشكل الأساسية لأجهزة الإرسال والاستقبال 400 جرام؟

ج: من بين العوامل الرئيسية البارزة في قائمة أجهزة الإرسال والاستقبال 400 جرام، نجد 400 جرام QSFP-DD و400 جرام OSFP وقائمة المواد و400 جرام CDFP. يقدم كل عامل شكل اقتراح القيمة الخاص به - ويكمن هذا في كثافة التعبئة والواجهات والتركيب الحراري وسهولة التركيب عند تثبيت الملحق في البنية الأساسية. وسيعتمد هذا على ما هو مطلوب/السياسة التي تمتلكها الوكالة التي تقوم بالنشر.