200G QSFP-DD の可能性を解き放つ: 光トランシーバとデータセンター相互接続の詳細

ITインフラの進歩により、今日ではさまざまな業界でデジタルトランスフォーメーションのペースと範囲が加速しています。この変化により、堅牢なデータ転送機能を備えた専用のクラウドベースのアプリケーションが必要となり、これらのデータセンターが提供する高度なテクノロジーが求められています。このブログでは、主に200G QSFP-DDモジュールを含む光トランシーバーの世界について説明します。この高度なテクノロジーがどのようにデジタルトランスフォーメーションを推進するかを理解する データセンターの相互接続 帯域幅の遅延は、今日のネットワークの需要を物語っています。今日の現代のネットワークが要求するトラフィックの増加に伴い、200G QSFP-DDのコアの詳細を掘り下げて、その利点、潜在的な用途などについて理解を深めていきます。 データセンター.

何ですか 200G QSFP-DD、 そしてそれはどのように機能しますか？

200G QSFP-DD（Quad Small Form-factor Pluggable Double Density）は、さまざまなネットワークで運用効率を満たし、データを迅速に送信するために開発されました。パッシブ光モジュールであるQSFP-DDは、最大200ギガビットのイーサネットデータリンクを可能にし、従来のQSFPモジュールと比較して25倍のデータ負荷容量を実現します。そのアーキテクチャは、それぞれ200Gbpsで動作するXNUMXつの高速電気接続と光接続で構成されており、モジュールの構築で目標とされているXNUMXGの容量と連携します。モジュールはデータセンター間の直接光接続を使用し、レイテンシを減らし、データ転送速度を高めます。ホットスワップ互換性や既存のフレームワーク内での可用性などの機能により、QSFP-DDは容量を増やし、ネットワークをより効率的にする強力なソリューションになります。

理解 QSFP-DD フォームファクター

QSFP-DD 相互接続タイプは、帯域幅容量の増加が求められる現代のデータ ネットワークの期待に応えるように設計された高速光トランシーバの進歩として認められています。スケールアップ ソリューションを可能にする QSFP-DD デバイスには、最大 25 つの電気レーン (それぞれ 50 Gbps と 400 Gbps) をサポートする XNUMX 密度インターフェイスがあり、最大 XNUMXG ビット/秒以上を構成できます。このモジュール配置により、ネットワーク スイッチとルーターのポート密度を高めることができるため、スペースをより有効に活用し、データ センターに含まれるさまざまなコンポーネント間のシステムの複雑さを軽減できます。さらに、QSFP-DD は他の標準サイズの QSFP ポートと下位互換性があるため、ユーザーは古いポートをアップグレードし、新しいポートを統合し、トラフィック容量の要件の増加に対応しながら、ネットワークを再設計する手間を省くことができます。高度な熱管理システムと電磁干渉管理により、過酷なネットワーク環境でも信頼性と運用効率の点で際立っています。

の役割 光トランシーバ データセンター

光トランシーバーは、電気信号を光信号と機能的に接続するため、データセンターの高速通信に不可欠です。特に 200G イーサネット構成では重要です。大手ソースは、これらのデバイスが帯域幅に対する最新の需要を満たし、信号強度の損失を最小限に抑えながら非常に長い距離でもデータをより速く送信できるため、グローバル ネットワークの開発において極めて重要であると位置付けています。現在の改善では、データセンターの全体的なアーキテクチャを改善する上で、遅延の削減、エネルギー効率、および一般的なパフォーマンスにおけるこれらのデバイスの特定の強みを強調しています。さらに、光トランシーバーは、複数の伝送速度と通信プロトコルに対応するコスト効率の高いモジュール式インターフェイスを提供することで、ネットワークの拡張に役立ちます。これらのトランシーバーは、グローバル ネットワークと地域ネットワークに必要であり、データと音声のトラフィックが増加するにつれて、その存在は不可欠です。

比較 200G QSFP-DD 　 100G や 400G オプション

200G QSFP-DD は、ローエンド市場とハイエンド市場、それぞれ 100G と 400G を橋渡しします。つまり、データ センターは、高価な 400G インフラストラクチャを導入することなく、データ トラフィックを増やすことができます。100G システムは経済的ですが、将来の世代で必要となる帯域幅の増加には対応できない可能性があります。逆に、400G は高度なインフラストラクチャとの互換性が高く、エネルギー出力が大きくなりますが、コストがかかります。最後に、200G QSFP-DD は、100G に必要な莫大な費用をかけずに、段階的な改善で望ましい 400G パフォーマンスを達成できる、完璧な経済的な中間市場になります。設計構造により、段階的な拡張が必要な​​データ センターに適した、小さな段階的な改善も可能になります。

どうやって 200G QSFP-DD ケーブルの最適化 データセンターソリューション パフォーマンス？

高いところを探索する 帯域幅 機能

200G QSFP-DD ケーブルを使用すると、高いデータ レートと 100% マーケットプレイス リロードを実現できるため、データ センターのパフォーマンスが向上します。これらには 200 つの差動ペアがあり、多くの帯域幅を必要とするアプリケーションに必要なデータ伝送密度が大幅に向上します。このような高帯域幅機能により、より効率的なデータ処理と低遅延が可能になります。これは、クラウドやビッグ データ コンピューティングにとって重要です。複数のネットワーク プロトコルをサポートしている XNUMXG QSFP-DD ケーブルは、将来のデータ センターに適しています。また、データ センターの変化するトレンドの要件を満たしているため、データに対する需要の増加に合わせて関連性と効率性を維持できます。

の重要性 ポート密度 現代 データセンター

現代のデータ センターでは、パフォーマンスを最大化し、スペースを効率的に利用することが重要ですが、ポート密度が不可欠になります。スペースとポートの密度が高いほど、インフラストラクチャや追加の拡張コストを蓄積することなく、同じ物理スペースに多くの接続を統合できます。これは、コンパクトなネットワーク構造を促進する 200G QSFP-DD などの大容量ケーブルを使用することで可能になります。ポート密度が高いほど、最小限の構成変更で、データに対する需要の増加に対応するためのスケーリングが向上します。その結果、データ センターは限られたスペースでスループットを向上させ、効率を高め、将来を見据えた接続ソリューションを提供できます。このような方法論は、デジタル化と運用データの強度が急速に拡大するペースに対応するために不可欠です。

インパクト 200G on 高性能コンピューティング

200G テクノロジの出現により、高性能コンピューティング (HPC) 環境のインフラストラクチャ面では、大量のデータ フローを必要とするコンピューティング プロセスにとって重要なデータ通信パフォーマンス メトリックが強化されます。200G は標準の 100G の 200 倍の容量で、通信速度を複合的に変化させ、低速レーンを減らします。この通信テクノロジの強化により、HPC システムでは膨大な量の情報を非常に高速に転送できるようになり、複雑なモデル、処理、およびデータ抽出をタイムリーに実行する際に最も重要になります。さらに、200G テクノロジはネットワーク上のレイテンシ帯域幅とパワーを強化し、システム レベルでマルチプロセッサ機能を支援します。HPC の進化の例を使用すると、XNUMXG ネットワークの統合により、コンピューティング リソースをフルに活用してパフォーマンスを最大化し、データ量の多いアプリケーションのさらなる成長が可能になります。

の主な特徴は何ですか？ QSFP-DD アクティブ光ケーブル (AOC) と 直接接続ケーブル （DAC）？

のメリット QSFP-DD AOC 長距離伝送用

データ中心の機能に関して、AOC QSFP-DD は長距離伝送の要件に対して多くの利点があります。利点の 200 つは、このデバイスが長距離での高速データ転送を可能にすることです。これは、特に 2G QSFP-DD から XNUMX 倍の場合、光ファイバー構造のおかげで可能になります。このテクノロジーは、主流の銅線よりも到達範囲が広く、長距離にわたるデータが破損したり信号が弱くなったりするのを防ぎます。また、QSFP-DD AOC は消費電力が少なく、電磁放射が少ないため、大規模な展開シナリオでシステムのパフォーマンスが向上します。同時に、デバイスの設計は複雑ではなく、ネットワークのインストールと拡張性に役立ち、干渉をあまり受けずに迅速にアップグレードおよび拡張できます。このような機能により、さまざまなタイプのネットワークで高い転送速度を必要とする複雑で大規模なネットワークに、QSFP-DD AOC を備えた Amphenole コネクタを使用できるようになりました。

いつ使用するか パッシブ銅ケーブル 　 QSFP-DD

パッシブ銅ケーブルは、安価な接続と高密度が求められるが、距離が短い場合に最適です。特に、コンパクトな構造と低電力要件のため、データセンターのラック内またはラック間の配線に使用することをお勧めします。これらのケーブルは、スパンが従来のクロスオーバー範囲 (約 5 ～ 7 メートル) 内にある場所に適した、コスト効率の高い代替品です。さらに、パッシブ銅ケーブルは低遅延で設置が簡単なため、限られたスペースで電力効率が高く高帯域幅の接続が求められる高性能コンピューティング クラスターやその他の同様のアプリケーションに適しています。

認定条件 ダイレクトアタッチ ソリューションのメリット データセンター

ダイレクト アタッチ ソリューションは、データ センターに非常に役立つ銅線とアクティブ光ケーブルを提供します。これらのケーブルは低遅延を実現し、接続速度の向上とデータ入出力速度の効率化に非常に重要です。また、これらのソリューションはケーブルの乱雑さを軽減し、結果として無秩序さを最小限に抑え、冷却システムの改善に不可欠な空気の流れを促進します。DAC ケーブルと AOC ケーブルは、特定のデータ センターの要件に応じて調整できるため、手頃な価格でもあります。さらに、プラグ アンド プレイ デバイスであるため、インストールと保守が簡単で、特に新しいコンポーネントのインストール中や既存のコンポーネントの拡張中にサービスが動作しない期間が短縮されます。これらの利点を組み合わせることで、センターの効率と全体的なタスクの有効性が向上します。

どうやって 200G QSFP-DD モジュール 効率的なサポート 相互接続?

統合 200G QSFP-DD in イーサネット や インフィニバンド ネットワーク

過去 200 年間のコンピュータ ネットワークのグローバル化と、通信およびコンピューティング テクノロジへの依存度の高まりにより、データ通信と伝送の速度比を向上させるという継続的な要求が生じています。おそらく今後数年間で、画期的な衛星ネットワークが現代のインターネットを再形成し、革命を起こす可能性があります。この潜在的な飛躍に関係なく、コンピュータとネットワークで処理する必要があるデータの量はこれまでも、そしてこれからも大幅に増加しており、これは将来のネットワークとコンピュータ システムの新しいアーキテクチャと設計の動機となることは間違いありません。イーサネットおよび Infiniband ネットワークへの 200G QSFP-DD モジュールの統合により、相互接続オプションが合理化され、回路とデバイスの全体的なパフォーマンスが向上します。これらのモジュールは、データ レートと帯域幅を向上させるように設計されており、大規模なデータ転送がより低いレイテンシで処理されることを示しています。XNUMXg qsfp-dd te 接続は、相互接続の感度が容易で内部帯域幅が高いため、高密度のイーサネット構成ネットワークが実現します。 Infiniband ネットワークは、高度な信号整合性共有を提供し、再設計によりポート密度が向上し、スループットとデータ転送が向上します。そのため、データ センターはこれらのモジュールの可能性を最大限に活用し、パフォーマンス メトリックを向上させて、最新のインフラストラクチャ ネットワークの要求と標準に対応できるようになります。

の役割 QSFP-DDトランシーバー in 光ファイバー インフラ

QSFP-DD トランシーバーは、現在のネットワーク プロセスに必要な高密度かつ高速なデータ通信を可能にするため、光ファイバー アーキテクチャの重要なコンポーネントです。これらのトランシーバーは、広い帯域幅を必要とするさまざまなアプリケーションに対応します。たとえば、200G イーサネットは、最適なネットワーク パフォーマンスに不可欠な、ボイドフリーのデータ伝送を可能にします。QSFP-DD トランシーバーは、速度の向上により、より多くの帯域幅を必要とするネットワーク展開戦略の成長を促進します。また、他の光ファイバー システムと連携できるため、さまざまなトポロジーに適しており、構造と相互接続性の向上を目指す最新のデータ センターにとって不可欠です。

理解する PAM4 や NRZ 変調技術

タイトル: PAM4 および NRZ 変調技術: 効率とトレードオフ パルス振幅変調 4 レベル (PAM4) と非ゼロ復帰 (NRZ) は、情報を信号にエンコードして、高速伝送中にデータ形式に変換できるようにする技術です。NRZ はデータ表現に 4 つの振幅レベルを使用するのに対し、PAM4 は 4 つの振幅レベルを使用します。今日のペースが速くスループットの高いネットワークでは帯域幅の拡大が必要であり、PAMXNUMX は比較的それを実現しますが、このような方法の代償として、信号対雑音比 (SNR) が低下し、ノイズ障害が顕著になります。NRZ はそれほど多くのリソースを必要としないかもしれませんが、NRZ は作成がはるかに簡単で、SNR が高く、より重大な伝送中断に耐えることができます。PAMXNUMX および NRZ 変調を使用する際に生じるトレードオフを深く理解することは、ネットワーク エンジニアがネットワークとターゲットに関連する適切な変調技術を選択するために不可欠です。

アプリケーションと利点は何ですか？ QSFP-DDからQSFP-DD 起こる ケーブルですか？

柔軟性を高める 起こる 構成

この規格では QSFP-DD のスケールアウト目的としても知られるブレークアウト構成は、特にデータセンターに関しては絶対的に理にかなっています。これが当てはまる主な理由は、帯域幅要件の点でデータセンターは非常に多様であり、複雑なネットワーク ハードウェアの変更に対処せずに運用をスケールアップできるためです。つまり、ブレークアウト ケーブルを使用すると、データセンターはコストを節約し、リソースを最適に管理し、現在の要件に合わせてネットワーク容量を拡大しながら、より優れたパフォーマンスも提供できるようになります。

ケーススタディ： データセンターソリューション 効率の向上

データ センターの所有者は、効率性を高めるために QSFP-DD から QSFP-DD へのブレークアウト ケーブルの使用を徐々に受け入れるようになりました。印象的な例としては、データ トラフィックの変化をより適切に処理できる複数のブレークアウト構成を統合した大企業があります。これらのケーブルを使用することで、企業はポートの使用率を最大化でき、結果として、より多くの機器を購入する必要による経済的な支出を節約できました。また、適応性の高い構成により、ピーク時に帯域幅の配分を調整してスループットを向上させることも可能になりました。このようなケースでは、ネットワーク操作が簡素化され、技術の変化によってこのような機能が必要になるため、企業に拡張の潜在的なプラットフォームが与えられました。

今後の動向 QSFP-DD テクノロジー

高度な通信システムのバックボーンからのデータ転送速度に対する需要の増加に伴い、QSFP-DD テクノロジから目覚ましい発展が期待されていると言っても間違いではありません。今後の発展では、スループット能力が 800 Gbps に達する高帯域幅への進化が予測されています。フォトニック統合と新しい信号処理技術の革新は、この加速に貢献します。さらに、QSFP-DD モジュールは、よりグリーンなデータセンターをターゲットにした設計を通じて、エネルギー使用の傾向に追随すると予測されています。インテリジェントなトラフィック管理におけるリアルタイムのパフォーマンス強化のために、人間の知能に代わって人工知能と機械学習を適用することが期待されています。このような進歩は、QSFP-DD が次世代データセンター アーキテクチャ、特に 200G QSFP-DD から 2x ソリューションの中心になることを改めて強調するでしょう。

参照ソース

小型フォームファクタ プラガブル

光ファイバ

データセンター

よくある質問（FAQ）

Q: 56G システムでの使用に関して、QSFP200 と QSFP-DD の違いは何ですか?

A: どちらも QSFP56 QSFP200 と QSFP-DD は 56G システムに使用される標準ですが、いくつかの違いがあります。QSFP200 は、4x50G レーンに基づく従来の QSFP 56G のバリエーションです。一方、QSFP-DD (Double Density の略) は、QSFP8 の 25 倍の密度を提供するより現代的な設計で、200x400G レーンで XNUMXG を実現します。さらに、これらのモジュールは、簡単に XNUMXg にアップグレードできるため、仕様がより多様になる傾向があります。これは、インターフェイスが下位互換性があり、qsfps と互換性があるため実現可能です。

Q: 200G QSFP56 トランシーバーと 100G QSFP28 モジュールの違いは何ですか?

A: 200G は SFP 付きの sec を使用します。これは、2010g と Lalu 100 qsp28 モジュールのラップアラウンド ラギングです。高帯域幅の需要がテクノロジによって満たされ、相互接続されたデータ センターの可能性が高まり、データ アプリケーションの高速化が進んだため、これは重要です。100g qsp28 は 4x25g レーンを使用するのに対し、200g sig は aps とともに 50 つの wo 200g レーンを使用することに注意してください。このギャップは、100q が大幅に長くなるにつれてさらに広がります。ほとんどの XNUMX はさまざまな種類が続々と登場し、コストと他のモデルを押し上げています。

Q: 200G QSFP-DD 光モジュールの到達距離に関する設計と仕様はどのようなものですか?

A: 200G QSFP-DD 光モジュールには、さまざまな到達範囲があります。最も一般的なものは次のとおりです。1. PSM4 (パラレル シングル モード) は、マルチモード ファイバーを通過する単一スタンドの 500G 光ブロードバンド ファイバーで最大 200 メートルです。2. SR8 (ショート リーチ) マルチモード ファイバーは、最大 100 メートルの範囲を提供します。3. これらの機能に加えて、200 Gb/s QSFP-DD 光モジュールは、エキサイティングな 4 もサポートしています。LR4 (ロング リーチ) は、シングルモード ファイバーを介して最大 10 キロメートルの距離でのデータ伝送を可能にし、FR4 (2 チャネル LAN-WDM) は、到達範囲を XNUMX キロメートルまで拡張します。これらの範囲は、製造元、モデル、および相互接続に使用されるテクノロジによって異なる場合があります。 

Q: DAC (Direct Attach Copper) ケーブルは 200G QSFP-DD と互換性がありますか?

A: 200G-ZR 光モジュールには DAC ソリューションが用意されています。このようなケーブルには、ラック 200 台または 0.5 台の短距離に最適な、パッシブ ダイレクト アタッチ銅線とも呼ばれる Twinax ケーブルが含まれます。3G-ZR ダイレクト アタッチ銅線ケーブルにはさまざまな長さがあり、最も人気のあるものは 1 m から XNUMX m の範囲で、さらに XNUMX m もあります。これらは短距離と高速データ用に設計されているため、環境が厳しいデータ センターで役立ちます。

Q: 200 G QSFP-DD トランシーバーのデータシートにはどのような情報が記載されていますか?

A: 200G QSFP-DD トランシーバーの場合、データシートで重要な機能は次のとおりです。1. マルチソース標準 (MSA) 契約への準拠 2. サポートされているデータ レート/プロトコル (例: 200GbE) 3. 545 波長仕様 4. 電力および温度特性 5. 4 伝送距離機能 6. コネクタ タイプ (例: MPO またはデュプレックス LC) 7. 動作環境温度範囲 8. 特定モデルのサポートされているデータ センター スイッチ 9. 組み込みの診断および監視機能 10. 特定の種類の光相互接続テクノロジの使用 (例: SR8、PSM4、FR4)。

Q: 200G AOC ケーブル アセンブリは従来のトランシーバーとどう違うのですか?

A: 従来のトランシーバーと比較して、200G AOC ケーブルにはいくつかの利点があります。たとえば、AOC は光ファイバー ケーブルを製造しており、個別のトランシーバーとファイバー パッチ コードが不要です。インストールに関しては、プラグ アンド プレイであるため、シンプルなソリューションを提供します。挿入損失に関しては、AOC の方が効果的で、信号の整合性も優れています。もう XNUMX つの違いは、AOC には複数の寸法があり、通常は XNUMX メートルから XNUMX メートルまでであることです。また、AOC はトランシーバーとファイバーの組み合わせよりも短距離で安価であるという点でもコストに違いがあります。距離に関係なく、AOC ケーブルを介してデータを高速で送信でき、データ センター スイッチにある QSFP-DD ポートを介して接続を有効にできます。

Q: データセンターのアプリケーションで 200G QSFP-DD トランシーバーを使用する説得力のある利点は何ですか? 

A: 200G QSFP-DD トランシーバーをデータセンターに適用して使用する利点は次のとおりです。1. スループットが向上し、帯域幅が広くなります。2 - ポート密度の向上により、同じラック内のスペース利用率が向上します。3. 25G や 50G などの接続が少ない接続システムの増加に合わせて拡張しながらエネルギー効率を高めることでコストを節約できるため、200GQSFP-DD の使用が大幅に促進されます。スタンバイ状態では 400G の容量があり、必要なアップグレードで将来のネットワークのニーズに簡単に対応できます。5. 低速 QSFP モジュールもデバイスと通信して、スムーズな互換性を実現できます。6. デバイスには、さまざまな到達範囲と光学的に統合されたコネクタがあり、使用できます。7. 異なる地域ブランチで作業する人々間の物理的な接続の複雑さが軽減されます。これは、巨大なデータセンターを扱う場合に特に役立ちます。8. データ パケットの送受信により、最も厳格なアプリケーションでもレイテンシが低くなります。 9. 業界内で定められた要件と仕様を満たし、他の業界や企業でも運用可能 10. クラウドコンピューティングやビッグデータコンピューティングなどの大規模な利用が可能