急速に変化する技術とコミュニケーション方法の文脈では、 100G QSFP28 ER4 光トランシーバーモジュールは、高帯域幅の要件を満たすように設計されているため、このモジュールはデータセンターと通信インフラストラクチャを対象としており、信号損失を最小限に抑えながら長距離の高帯域幅通信をサポートします。特に注意を払う必要があるのは、100G QSFP28 ER4の技術的なパラメータ、利点、および適用分野です。彼はネットワークを主な目的とは考えていませんが、このチュートリアルを使用することで、この高度な技術の使用に関する基本的なことを学んでほしいと考えています。 光トランシーバ システム内では、ネットワーク エンジニア、システム アーキテクト、または単にホスティングに熱心であるかどうかは関係ありません。
QSFP28 トランシーバーとは何ですか?
QSFP28の基礎を理解する
Quad Small Form-factor Pluggable 28（QSFP28）は、小型フォームファクタのホットプラグ可能な 100Gイーサネット用にカスタマイズされた光トランシーバー およびその他の高速アプリケーション。これにより、最大25Gbpsのデータ伝送速度を持つ100つのチャネルを介してデータを転送でき、合計28Gbpsの容量が得られます。QSFPXNUMXフォームファクタの一般的な目的は、通信システム内で使用されることです。 100Gイーサネット、Infiniband、光トランスポート ネットワーク OTN など。コンパクトな寸法により、ネットワーク アプライアンスおよび機器のポート密度が高くなり、データ センターやクラウド コンピューティングに最適です。さまざまな物理メディアには、QSFP28 モジュール用のマルチモード光ファイバーやシングルモード光ファイバーが含まれますが、これらに限定されません。
QSFP28と他のトランシーバーの違い
銀行は、データレートとポート密度の増加に関連して、SFP や QSFP などの他のタイプのトランシーバーと比較して、QSFP28 の選択において異なります。SFP 転送速度は 40 GBPS に設定されており、QSFP+ などの介入によって 28GBPS が提供されるのに対し、QSFP28 によって提供される容量は 28 倍の 28 GBPS です。この大きな進歩により、企業はトラフィックのバランスを取り、データが主に処理される組織内で生産性を向上させることができます。また、この設計により、QSFPXNUMX は XNUMX つのモジュールで XNUMX チャネルのスペースを確保し、従来のトランシーバーではモジュールごとに XNUMX チャネルしか許可されないスイッチおよびルーターの設計でのスペース使用に役立ちます。ただし、QSFP plus と QSFP XNUMX はどちらも、マルチモードまたはシングルモードの溶融溶接ファイバーストレインの直接挿入マルチプレクサで使用できます。 QSFP XNUMX のより洗練されたローリング キャビネットは、融合マルチモードで使用され、このようなテクノロジを採用していない標準 QSFP の使用よりもメトロポリタン エリア ネットワークの距離が総合的に向上します。
データセンターの一般的なアプリケーション
QSFP28 トランシーバー モジュールは、占有スペースが少なく高帯域幅を提供するため、特にデータ センターで需要が急増しています。注目すべき用途は次のとおりです。
- 高密度ネットワーキング: QSFP28 の設計により、ラック ユニットあたりの設置スペースが削減され、クラウド サービスや広範なデータ操作の構築に必要なポート密度構成が向上します。
- データセンター相互接続: QSFP28 トランシーバーは、多数のデータセンターを接続し、分析、バックアップ、さらには災害復旧のために大量のデータを転送するために使用されており、長距離にわたるデータを必要とするリアルタイム支援ソリューションを可能にします。
- ストレージ ネットワーキング: ストレージ エリア ネットワーク (SAN) では、QSFP28 により、サーバーとストレージ システム間の高速データ転送が可能になり、システム スループットが向上し、レイテンシが短縮されます。これは、ビッグ データや仮想化設定などの分野で重要です。
これらのアプリケーションは、新時代のデータセンターの拡張と効率性に関する今日のデータ中心の運用に対応する上での QSFP28 トランシーバー モジュールの重要性を強調しています。
100GBASE-ER4 QSFP28 光トランシーバーはどのように機能しますか?
100G QSFP28 ER4の機能と技術
100GBASE-ER4 QSFP28 光トランシーバーは、主にシングルモード光ファイバーで最大 100 km の距離に 40 Gbps のデータを送信するために使用されます。WDM 技術を使用して 25 チャネルあたり 802.3 Gbps の XNUMX チャネル構造を採用しています。これは、帯域幅の有用性を高めるために、XNUMX 本の光ファイバーで複数の信号を収容するように設計された技術です。このトランシーバーは、異なるサプライヤのシステムを一緒に使用できるアプリケーション標準 IEEE XNUMX の要件を満たしています。また、温度、電圧、光パワー レベルの連続スキャンなどの追加のオンボード機能も提供します。
伝送距離と波長
100GBASE-ER4 QSFP28 光トランシーバーは、1264.5 nm ～ 1337.5 nm の光波長を使用する長距離アプリケーション向けに設計されています。この範囲により、トランシーバーはシングルモード ファイバーを使用して非常に低い損失でデータを送信し、より長い距離を実現できます。具体的には、トランシーバーは、条件が整えば最大 40 キロメートルのリンク距離をサポートできます。
データ通信は 25 つの波長で行われ、各波長は 100 Gbps で動作し、スループットは XNUMX Gbps になります。たとえば、波長分割多重化は、XNUMX 本のファイバーを複数のデータ チャネルで使用できるようにして、その容量を最大限に活用するテクノロジです。パフォーマンス特性には、チャネルの最大および最小の発射電力、送信チャネル、電力チャネル、受信チャネルが含まれます。距離が与えられ、その他の条件はしきい値によって決まるため、信頼性の高い通信の条件を設定する要因があります。データ センターの作業で高いパフォーマンスと信頼性を実現するには、これらのパラメータを効果的に監視および制御する必要があります。
100G QSFP28 ER4 におけるデュプレックス LC と SMF の役割
この 二重LCコネクタ 100GBASE-ER4 QSFP28 光トランシーバの導入には、このコネクタが非常に小型で高密度アプリケーションでの構成の高密度化が容易なため、不可欠です。コネクタの薄型化により、データセンターの占有面積も減少しますが、適切な光結合によりパフォーマンスが低下することはありません。シングルモード ファイバ (SMF) は、送信信号の内容を失うことなく約 40 キロメートルの距離を送信できるため、長距離通信で採用されています。SMF は、モード分散 (距離による光の不鮮明化) を削減するため、品質を損なうことなく 100 Gbps でデータを送信できます。これらをデュプレックス LC コネクタおよび SMF と組み合わせることで、最適なデータ レートが得られ、最新の高速光ネットワークでのパフォーマンスと信頼性が向上します。
100G QSFP28 ER4 の主な仕様は何ですか?
技術仕様の概要
100G QSFP28 ER4 光トランシーバーは、ネットワーク環境で可能な限り最高のパフォーマンスと相互運用性を提供することを目標に、厳格な技術標準に準拠して設計されています。主な仕様は次のとおりです。
- データレート： このデバイスは、公称データ レート 100 Gbps で動作します。これは高密度データ転送向けです。
- 波長： トランシーバーは、WDM 伝送を可能にする 1264.5 nm、1270 nm、1275.5 nm、1281 nm の XNUMX つの波長で動作します。
- 最大リーチ: 最大到達距離は、SMF 経由で最大 40 キロメートル以内になるように設計されており、遠距離通信が可能です。
- 送信機のタイプ: 光信号伝送には冷却された電気吸収変調レーザー (EML) が使用され、高品質の信号出力を提供します。
- 受信機タイプ： 信号検出に関する主なコンポーネントは、動作条件内で安全に動作するために、通常約 -24 dBm の感度低しきい値を持つ PIN フォトダイオードです。
- コネクタタイプ： 挿入損失が低い光ファイバーの接続に有利なデュプレックス LC コネクタが含まれています。
- 動作温度： 通常、適切なサポート動作温度は 0°C ～ 70°C の範囲であり、さまざまな温度条件下で使用できます。
これらの仕様を組み合わせることで、100G QSFP28 ER4 トランシーバーは、パフォーマンスと信頼性に関する最新のデータ センター ネットワークの厳しい要件を満たすことができます。
1310nmの波長と40kmの範囲の重要性
光通信システムの場合、1310 nm の重要性は多くの理由から依然として非常に高いままです。第一に、この波長は減衰と分散の最適なトレードオフ領域として確立されているため、長距離でも信号の品質が維持されるため好まれています。また、データ通信の信号制約が最小限に抑えられるため、通信ネットワークや相互接続されたデータ センターなど、多くの分野に最適です。シングル モード ファイバー (SMF) で最大範囲が約 40 キロメートルであることも、大容量ネットワークに関して 1310nm が非常に高く評価されているもう 1310 つの大きな理由です。この範囲の能力により、ビジネス組織は信号中継器を使用せずに長距離のカバレッジと強力な通信を実現でき、運用コストを最小限に抑え、ネットワークの設計を簡素化できます。全体として、40nm の運用と XNUMX キロメートルの到達距離は、高帯域幅、信頼性、効率性に優れたデータ伝送システムを提供する上で非常に重要な役割を果たします。
IEEE 802.3ba 規格への準拠
802 年に完成した IEEE 3a2010ba 規格は、40 Gbps および 100 Gbps イーサネットに関する仕様を概説しており、これらの非常に高帯域幅のソリューションの開発と導入に不可欠であるため、非常に重要です。これらの規格に従うことで、多くのデバイスと機器の相互接続性が促進され、現在の設計に簡単に組み込むことができます。これらの規格では、物理層の属性に使用されるパラメーター (変調技術、信号速度、パフォーマンス基準など) が定義されており、情報の安全で正常な転送に関する技術の指針となります。IEEE 802.3ba ポリシーの実装では、許容可能なパフォーマンス基準と信頼性の要件が規定されるだけでなく、高帯域幅と低遅延が求められる場合など、さまざまなアプリケーションで 100G QSFP28 トランシーバーを安心して導入できます。したがって、準拠を可能にするメーカーは、業界とエンドユーザーにとって有利な特定の製品を製造し、競争の激しい状況で自社の地位を確保することができます。
100G QSFP28 ER4 は他の機器と互換性がありますか?
Cisco およびその他の主要ブランドとの互換性
100G QSFP28 ER4 トランシーバーは、Cisco、Juniper、Arista Networks などのあらゆるベンダーのネットワーク機器と相互運用できるように設計されています。他のメーカーは、クロスプラットフォーム モジュールの連携を補完する IEEE 802.3ba などの実証済みの規則を遵守することで、モジュールの適切な相互運用が実現されると主張しています。
Cisco システムの場合、100G QSFP28 ER4 は、さまざまな Cisco ルーターおよびスイッチ、特に Nexus 9000 シリーズおよび ASR 9000 シリーズのルーターで使用できます。スイッチは、シングル モード ファイバーを介して最大 1264.5 km の距離を実現する上で重要な 1337 ～ 5 nm の光波長範囲を含むトランシーバーの動作要件を満たすのに十分な能力を備えています。
ネットワーク機器メーカーのシステム互換性はますます高まっており、テストケースを通じて Mellanox や Brocade などの他のブランドのトランシーバー モジュールとの通信が成功することが確認されています。この傾向により、ネットワーク業界の将来像は、マルチベンダー サポートがより可能になり、低コストでアプリケーションの構築とアップグレードが容易になります。したがって、100G QSFP28 ER4 トランシーバーは、パフォーマンスの問題やベンダー ロックイン アタッチメントを恐れることなく、NMS ベースのネットワークの任意の部分に挿入できます。
MSA とベンダーの互換性を理解する
マルチソース アグリーメント (MSA) は、光学分野における重要な契約であり、トランシーバー モジュールの動作パラメータと仕様が設定されます。MSA 標準に準拠することで、メーカーは自社製品がベンダーのプラットフォーム レベルに関係なく動作することを保証し、相互運用性を高めます。100G QSFP28 ER4 トランシーバーの場合、MSA に準拠しているため、トランシーバーはすべての技術要件を満たし、シスコの機器だけでなく他のメーカーの機器でも動作します。代わりに、ベンダー間の互換性を促進し、ネットワーク エンジニア/管理者がサービスの低下なしに異なるベンダーのデバイスを交換できるようにします。したがって、ネットワーク ソリューションの最適化における MSA の重要性を認識し、サプライヤーのマージンの多様性を高めることが不可欠です。
ネットワークに 100G QSFP28 ER4 を選択する理由は何ですか?
100G QSFP28 ER4を使用する利点
100G QSFP28 ER4 トランシーバーを利用すると、ネットワークのパフォーマンスと効率を最終的に向上させる運用上の利点が数多くあるため、価値ある取り組みとなるでしょう。
- データレートの向上: QSFP100 ER28 は 4 Gbps のデータ レートを提供できるため、25G SFP28 モジュールと比較してデータ レートが XNUMX 倍になり、高帯域幅アプリケーションのデータ センター相互接続や高性能コンピューティングでの使用が可能になります。
- カバーエリアの拡大: ER4 バリアントの場合、シングルモード ファイバーで距離を 40 キロメートル以上に延長できるため、信号を再生成せずにさらに伝送範囲を広げることができます。このタイプの機能は、大都市や地域のネットワーク、および大規模なデータ センターの相互接続に役立ちます。
- 材料の節約: QSFP28 ER4 は XNUMX つのトランシーバーで複数のチャネルをサポートし、トランシーバーなどのネットワーク コンポーネントに関連する物理的な寸法とコストを削減します。これは、ラック スペースの効率的な利用と、ケーブルやコネクタなどの全体的なコストの削減に非常に重要です。
- 消費電力が少ない: QSFP28 ER4 は 3.5 ワット程度の電力で動作し、ここで説明するトランシーバーは電力効率に優れています。これは、データ センターの運用コストを削減し、同時に持続可能性の目標を達成するために達成する必要がある要件です。
- 便利な管理: DDM を組み込むことで、温度や光出力、動作条件など、トランシーバーのパフォーマンスを正確に追跡できるようになり、潜在的な落とし穴を実際に発生する前に排除できるようになります。
その結果、100G QSFP28 ER4 トランシーバーは、高帯域幅のニーズの高まりに応えるだけでなく、ネットワークに対する効率的で経済的、かつ環境に優しいソリューションをオペレータに提供します。これらの側面を総合すると、現代のネットワーク アーキテクチャに適したソリューションになります。
要求の厳しい環境における信頼性とパフォーマンス
需要の高い状況に対処する場合、最も重要な要素は、ネットワーク部品の信頼性とパフォーマンスです。QSFP28 ER4 トランシーバーは、通常よりも悪い状況でも最適レベル以下で動作しないように設計されています。メンテナンスフリーの動作は、シリコンの平均故障間隔 (MTBF) を大幅に向上させる高度な材料と製造プロセスを使用することで実現され、これも業界標準レベルを超えています。温度範囲に関する許容範囲が広がるということは、さまざまな環境で使用できることも意味し、この制御の使用範囲がデータセンターからエッジコンピューティング構造にまで広がります。デジタル診断監視機能と組み合わせることで、起こり得る問題を予測して防止できるため、ネットワークが提供するサービスの品質が向上します。安定した動作特性を備えているため、GSFP28 ER4 モジュールは、重要なアプリケーションの運用に特に役立ちます。
コスト効率と低消費電力
100G QSFP28 ER4 トランシーバーは、高帯域幅アプリケーションで最も低コストを提供する最も魅力的な候補です。更新された構成では、同様のアプリケーションよりも低い電力使用量を採用することで、運用コストを削減できます。通常、QSFP28 ER4 の消費電力は約 3.5 ワットで、これは古いテクノロジの数値よりも大幅に低いため、ネットワーク プロバイダーは許容できるエネルギー コストでデータ レートをスケールアップできます。この効率は、一定期間にわたって冷却への依存度が低く、TCO が低いことを示しています。エネルギー効率の高いテクノロジの人気が高まっているということは、オペレータにとってネットワーク支出が安くなり、トランシーバー設計を活用したより環境に優しく、より効果的な最新のネットワーク展開を意味します。コストとパフォーマンスのこの効率は、ほとんどの業界の注目を集めており、前述の理由の改善が進むにつれて、ほとんどの業界はフラストレーションに覆われ、ある時代から別の時代に移行するパフォーマンスを求めています。
100G QSFP28 ER4 のインストールと保守方法は?
ステップバイステップのインストールガイド
- 準備： すべてのネットワーク機器がシャットダウンされていることを確認し、静電気防止リストストラップなどの必要な機器を携帯していることを確認してください。
- QSFP28 スロットを見つけます。 QSFP28 ER4 トランシーバーを取り付けるスイッチまたはルーターの適切なスロットを探します。
- トランシーバーを挿入します: 保持クリップが上位置にある状態で、最初の手順は、正しい向きで QSFP28 ER4 を適切なスロットに挿入することです。トランシーバーがロックされていることを示す抵抗効果を感じるまで、トランシーバーをスロットにゆっくりと押し込みます。
- トランシーバーを固定する: 該当する場合は、機器に付属するその他の保持装置を使用してトランシーバーを固定する必要があります。
- 光ファイバーケーブルを接続する 正しい配置のために接続光トランスデューサに接続します。
- 機器の電源を入れる: 終了処理が完了したら、ネットワーク機器の電源をオンにすることができます。
- 接続を確認します: QSFP28 ER4 のネットワークと接続の状態が証明され、正常に機能しています。トランシーバーからのリンクやその他の問題の表示も非常に役立ちます。
- ドキュメントのインストール: システムの日付と、変更が必要な関連する構成の側面を示すインストールを書き留めます。
メンテナンスとトラブルシューティングのベスト プラクティス
- 定期検査: 特にすべてのトランシーバーとその接続部、およびケーブルに緩みや損傷がないか定期的に目視検査を実施してください。非効率の原因となる傷や腐食がないか観察してください。
- コネクタを掃除します。 したがって、コネクタをクリーニングするには、信号の品質を低下させる汚染を防ぐために、光ファイバークリーニングワイプなどの適切なクリーニング機器を使用する必要があります。
- パフォーマンス メトリックの監視: ネットワーク パフォーマンス監視ソリューションを活用して、リンク ステータス、信号強度、ネットワークのエラー率などの必要なパフォーマンス特性を追跡します。これは、問題に対処するための予防策として非常に役立ちます。
- 温度管理： 作業環境の温度が適切に管理されていることを確認してください。内部の放熱が極端に高いと、時間が経つとトランシーバーがずれることがあります。
- ファームウェアの更新： コンプライアンスと機能向上のために、ネットワーク ハードウェアの定期的なチェックとファームウェア更新が行われていることを確認してください。
- ドキュメント： インストール、構成、メンテナンスの各タスクが実行されるたびに、テンプレートとガイドラインを記録し、レポートし、保管します。これらの詳細は、重要な理由、トラブルシューティング、および操作の標準に役立ちます。
- メーカーのガイドラインを参照してください。 インストールとトラブルシューティングでは、ハードウェアの設計のベースとなる他の製造元の指示に従い、機器に関連する標準およびより良いプラクティスに準拠する必要があります。
長期的なパフォーマンスと信頼性の確保
妥当な期間にわたってネットワーク トランシーバーの適切な機能と信頼性を維持するには、他の対策も含めた対策が最も重要です。まず第一に、TELCO では定期的なメンテナンスが不可欠です。メンテナンスは、単に清掃や検査を行うだけでなく、パフォーマンス評価も伴います。信号品質と時間の経過とともに発生する異常を詳細にテストして調べます。第二に、デバイスが動作する一般的な要因、特に温度と湿度を常に考慮する必要があります。これは、多くのコンポーネントが過熱や湿気によって損傷する可能性があるためです。第三に、そして最も重要なのは、最新の技術改善を組み込み、問題を修復するために、ソフトウェアとファームウェアのアップデートが利用可能になったら適用する必要があることです。最後に、履歴が存在しない場合は、パフォーマンスと操作の記録をどのように保存するかについて、いくつかのポリシーと対策を確立する必要があります。これらのアプローチは個別に、発生したときに対処されていた問題に対するソリューションを提供し、機器の全体的な寿命を延ばします。
参照ソース
よくある質問（FAQ）
Q: 100G QSFP28 ER4 光トランシーバーモジュールとは何ですか?
A: 100G QSFP28 ER4 光トランシーバー モジュールは、シングルモード ファイバーのみを使用して、100 キロメートルを超えない距離で最大 40 Gbps のデータ レートで光ファイバーの接続を提供することを目的とした高速光送受信ユニットです。また、主に波長 1310nm の動作に依存し、IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4 規格に準拠しています。
Q: 100G QSFP28 ER4 をこれほど長距離伝送できる理由は何ですか?
A: 100G QSFP28 ER4 モジュールは、より長距離の伝送をサポートします。このモジュールがカバーできる最大距離は 40KM です。これは、WDM (波長分割多重) と呼ばれる、100 本のファイバー ペアで XNUMX つの異なる波長の光を使用することで実現されます。このモジュールは、高度な構成が可能で、XNUMXG 通信アプリケーションで高い動作信頼性を備えています。
Q: 100G QSFP28 ER4 光トランシーバー モジュールの動作を特徴付ける重要な仕様は何ですか?
A: 100G QSFP28 ER4 光トランシーバー モジュールの主な特徴には、100GBASE-ER4 規格のサポート、シングルモード光ファイバー伝送距離 40 キロメートル以上、光波長 1310nm の使用、QSFP28 MSA への準拠、DOM 機能または非 DOM 機能のいずれかによるさまざまな構成などがあります。これらの特徴により、高速通信を必要とする多くのプラットフォームに適しています。
Q: 異なるベンダーの 100GQSFP28 ER4 モジュールには交換可能なバージョンがありますか?
A: はい、100G QSFP28 ER4モジュールには、さまざまなベンダーの互換性のあるバージョンがあります。たとえば、次のようなモジュールがあります。 シスコ QSFP-Cisco スイッチおよびその他のネットワーク デバイスでサポートされている 100G-ER4L-S。
Q: 100GBASE-ER4 トランシーバー モジュールと 100GBASE-ER4L トランシーバー モジュールの違いは何ですか?
A: トランシーバー モジュール 100GBASE-ER4 とその 100GBASE-ER4L の主な違いは、伝送距離にあります。簡単に言うと、100GBASE-ER4 は 40km を超えない距離用ですが、100GBASE-ER4L (「Lite」というプレフィックスが付いていることが多い) は 30km を超えない距離用ですが、より安価です。どちらも IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4 仕様に準拠しています。
Q: 100G QSFP28 ER4 モジュールをシングルモードファイバー接続で 40 km 使用することは可能ですか?
A: 100G QSFP28 ER4 モジュールは、シングルモード ファイバーで 40 km の距離に適しているとされています。さまざまなネットワーク シナリオ内で長距離にわたる大容量データ伝送に最適化されています。
Q: 100GQSFP28 ER4 モジュールではどのような光ツイストロック タイプが使用されていますか?
A: この場合、100G QSFP28 ER4 モジュールは LC デュプレックス コネクタを採用しています。このような光コネクタは、効率的なデータ伝送のために、ファイバー物理通信で広く採用されています。
Q: DOM 搭載の 100G QSFP28 ER4 も見学する予定ですか?
A: 100G QSFP28 ER4 には、100GBASE-ER4L 1310nm 40km DOM デュプレックス トランシーバーなどのデジタル光モニタリングをサポートするモデルがあります。DOM テクノロジーは、ネットワーク管理者がモジュールの動作状況をリアルタイムで確認できるように設計されており、パフォーマンスと信頼性が向上します。
Q: 100G QSFP28 ER4 光トランシーバー モジュールはどのアプリケーションで最も多く利用されていますか?
A: 100G QSFP28 ER4 光トランシーバー モジュールをインストールすると、最大 100 km の長距離にわたる信頼性の高い 40G 伝送を必要とする高速データ センター、エンタープライズ ネットワーク、および通信アプリケーションに最適であることがわかっています。このユニットは最大 40 km のリンクの作成に最適で、FS スイッチなどの他のタイプのスイッチと組み合わせてデータ通信ソリューションを強化できます。
Q: エンドユーザーの場合、100G QSFP28 ER4 モジュールが自分のネットワーク機器と互換性があるかどうかをどのように確認すればよいですか?
A: 100G QSFP28 ER4 モジュールとネットワーク機器の互換性を確保するには、モジュールの仕様と機器の仕様を検討し、すべての側面が考慮されていることを確認する必要があります。モジュールと特に互換性のある機器を購入するのが最善です。たとえば、このモデルには特定の cisco qsfp-100g-er4l-s 互換モジュールがあります。さまざまなベンダー サポート ドキュメントには、互換性や使いやすさに関する質問への回答が記載されています。
