Общие сведения об активном оптическом кабеле 100G QSFP28: ключевые компоненты и преимущества

В современном мире понимание различных сред передачи необходимо для реализации высокоскоростной передачи данных в сетях. 100G QSFP28 AOC (активный оптический кабель) обеспечил такие высокие скорости передачи данных. Целью данной статьи является дать всестороннее описание AOC 100G QSFP28, включая их технические характеристики, основные части и реальные преимущества. Прочитав эту статью, вы должны быть достаточно осведомлены о том, как передовые кабельные технологии, подобные этой, могут повысить производительность и эффективность сетей.

Что такое активный оптический кабель QSFP100 весом 28 г?

Определение активного оптического кабеля QSFP100 28 г

Высокоскоростное соединение, предназначенное для центров обработки данных и сред HPC, — это активный оптический кабель 100G QSFP28 (AOC). Он объединяет четыре независимых канала по 25 Гбит/с каждый, обеспечивая таким образом общую скорость передачи данных по оптоволоконному кабелю 100 Гбит/с. Электрические и оптические компоненты объединены в QSFP28 AOC, чтобы обеспечить эффективную передачу данных с минимальными потерями сигнала, а также предотвратить электромагнитные помехи. Этот тип кабеля лучше всего подходит для межсоединений внутри стоек или между соседними стойками, расположенными ближе друг к другу; он имеет низкое энергопотребление, высокую плотность и легко развертывается.

Основные характеристики QSFP100 AOC 28 г

Высокая скорость передачи данных: Сотня Гбит/с может поддерживаться 100G QSFP28 AOC, имеющим высокую совокупную скорость передачи данных.

Энергосбережение: AOC предназначен для экономии энергии, поскольку обычно он потребляет меньше энергии, чем традиционные медные решения.

Предотвращение шумового сигнала и электромагнитные помехи: Сочетая электрические и оптические части в одном устройстве, AOC гарантирует минимальные потери сигнала при передаче данных и снижение электромагнитных помех (EMI).

Компактность: Небольшой размер модулей QSFP28 позволяет использовать большее количество портов в стойках центра обработки данных, что повышает эффективность использования пространства.

Легкое развертывание: Эти кабели готовы к использованию по принципу «подключи и работай», что означает, что перед использованием им не требуется выполнять какие-либо настройки, что упрощает установку и упрощает настройку сети.

Пригодность для коротких расстояний: 100G QSFP28 AOC лучше всего подходит для подключения внутри или между стойками в центрах обработки данных, поскольку он хорошо работает на коротких расстояниях.

Как работает активный оптический кабель

Активные оптические кабели (АОК) работают путем преобразования электрических сигналов в оптические, обеспечивая высокоскоростную передачу данных. Ниже приводится краткое описание того, как они работают по данным различных источников:

1. Электрическое-оптическое преобразование: AOC преобразуют электрические входные сигналы от источника данных в оптические сигналы через встроенные в них приемопередатчики. Эти трансиверы состоят из лазерного диода для передачи данных и фотодиода для их приема.
2. Оптическая передача: Преобразовавшись в световые импульсы, эти световые сигналы проходят через оптическое волокно, проложенное по кабелю. Оптические волокна имеют широкую полосу пропускания и могут передавать информацию на большие расстояния с небольшой задержкой или потерей мощности сигнала.
3. Опто-электрическое преобразование: Другая группа встроенных трансиверов преобразует полученные оптические сигналы обратно в электрические, чтобы принимающее устройство могло их воспринимать в электронной форме.
4. Надежность данных: Благодаря использованию оптических носителей восприимчивость к электромагнитным помехам (EMI), а также потери сигнала значительно снижаются, что обеспечивает точность и эффективность при передаче данных.

Короче говоря, AOC используют оптику для более быстрой и надежной передачи данных, что очень важно в современных высокопроизводительных вычислениях и средах центров обработки данных.

Почему стоит выбрать QSFP28 AOC вместо других типов кабелей?

Преимущества кабелей QSFP100 AOC 28 г

1. Высокая пропускная способность: Он поддерживает передачу данных на скорости до 100 Гбит/с, что делает его подходящим для высокопроизводительных вычислений и центров обработки данных.
2. Низкая задержка: Это обеспечивает минимальную задержку при отправке сигналов и, таким образом, улучшает мгновенную обработку данных.
3. Расширенный охват: Способен эффективно передавать данные на большие расстояния, чем обычные медные кабели.
4. Сопротивление электромагнитным помехам: Последнее гарантирует стабильный и безопасный метод передачи информации, подавляя электромагнитные помехи лучше, чем другие типы систем.
5. Энергоэффективность: По сравнению с другими быстрыми каналами связи это потребляет меньше электроэнергии, что приводит к снижению эксплуатационных расходов.
6. Легкий и гибкий: Это упрощает их эксплуатацию и установку, одновременно снижая физическую нагрузку на сетевую инфраструктуру.

Сравнение активного оптического кабеля с медными кабелями

Активные оптические кабели (AOC) и медные кабели имеют разные характеристики для различных сетевых требований.

• Пропускная способность и скорость передачи данных: Центры обработки данных, высокопроизводительные вычисления и другие среды с интенсивным использованием данных могут получить выгоду от способности AOC поддерживать более высокую пропускную способность и скорость передачи данных, чем медные провода.
• Задержка: Оптические волокна обеспечивают более высокую скорость передачи сигналов в AOC, тем самым уменьшая задержку, что важно для обработки данных в реальном времени, а также для приложений с низким временем допуска для ответов.
• Дальность передачи: Хотя медные кабели способны эффективно передавать данные только на расстояние до 100 метров, иногда с использованием AOC можно достичь даже нескольких километров без ущерба для производительности.
• Электромагнитные помехи (EMI): Невосприимчивость к электромагнитным помехам, являющаяся врожденным качеством активных оптических кабелей, делает их пригодными для использования в средах с высокой электромагнитной активностью, тогда как медные провода могут подвергаться такого рода помехам, которые приводят к ухудшению или потере сигналов.
• Потребление энергии: При сравнении друг с другом становится ясно, что AOC потребляют меньше энергии, чем их аналоги — медные кабели, — что снижает эксплуатационные расходы на всю сетевую инфраструктуру и повышает ее энергоэффективность.
• Физические характеристики: Помимо того, что активные оптоволоконные шнуры легче по весу, они также обладают большей гибкостью по сравнению с традиционными металлическими проводными системами, например, изготовленными из медных материалов. Это упрощает установку и одновременно снижает физическую нагрузку на компоненты сетевого оборудования, такие как коммутаторы и другие.

В заключение следует отметить, что, хотя медные провода по-прежнему доступны на коротких расстояниях, они не могут сравниться с AOCS по таким показателям, как пропускная способность, период задержки, расстояние, покрываемое без снижения производительности, устойчивость к электромагнитным помехам (ЭМП), уровень энергопотребления и простота настройки, что делает их превосходными вариантами для использования в сетях дальней связи, характеризующихся высокими требованиями к скорости.

Высокая производительность 100 г QSFP28

QSFP28 разработан для удовлетворения потребностей различных сетей, требующих более высоких скоростей передачи данных. Этот трансивер может поддерживать скорость передачи данных 100 Гбит/с и предназначен для сетей с высокой плотностью и многополосной связью. Некоторые из его ключевых показателей производительности включают в себя:

1. Эффективная пропускная способность: QSFP28 может передавать данные со скоростью 100 Гбит/с по одному дуплексному волокну, что делает его очень эффективным при работе с приложениями, требующими высокой пропускной способности, но минимальным оборудованием.
2. Минимальная задержка: Т100-граммовый QSFP28 использует PAM4 (импульсно-амплитудную модуляцию) среди других передовых технологий модуляции сигнала для уменьшения задержки или задержки, что является важным фактором в приложениях реального времени, а также в центрах обработки данных, где информация должна обрабатываться быстро.
3. Большее расстояние: Он поддерживает различные расстояния передачи: от нескольких метров с использованием DAC (медных кабелей прямого подключения) до 10 км по одномодовому оптоволокну (SMF), тем самым обеспечивая гибкость для требований сетей ближней и дальней связи.
4. Энергосбережение: При разработке этого модуля используются механизмы энергосбережения, поэтому QSFP3.5 обычно потребляет менее 28 Вт, что намного ниже, чем у его предшественников, что позволяет сократить эксплуатационные расходы в центрах обработки данных.
5. Контроль тепла: Более развитые возможности контроля нагрева позволяют продукту оптимально работать в заданных температурных диапазонах даже при плотном размещении, обеспечивая тем самым постоянную непрерывность обслуживания.

Подводя итог, можно сказать, что модуль QSFP100 28g обеспечивает высокую производительность, необходимую для современных требовательных сетей, включая высокую пропускную способность, низкую задержку, расширенный радиус действия, энергоэффективность и надежные функции управления температурой.

Каковы применения 100g QSFP28 в современных центрах обработки данных?

Варианты использования в центрах обработки данных

1. Высокоскоростная передача данных: Модуль QSFP100 весом 28 г идеально подходит для обеспечения высокоскоростной передачи данных между серверами, системами хранения и сетевыми устройствами, обеспечивая тем самым плавную передачу информации.
2. Cloud Computing: Модуль расширяет облачную инфраструктуру за счет улучшенной пропускной способности и уменьшения задержек для удовлетворения потребностей требовательных приложений и сервисов, размещенных в облаке.
3. Обновления сети: QSFP28 обеспечивает повышенную скорость передачи данных в меньшем пространстве, одновременно модернизируя существующую сетевую инфраструктуру, поскольку он обеспечивает конкурентоспособную масштабируемость в рамках ограниченных физических возможностей.
4. Пограничные вычисления: Для управления большими объемами данных в средах периферийных вычислений QSFP28 обеспечивает обработку в реальном времени и связь с малой задержкой.
5. Среды с высокой плотностью: Разработанный для удовлетворения требований среды с высокой плотностью размещения, он обеспечивает более высокую плотность портов при оптимизированных показателях энергопотребления и теплового КПД.

Улучшение передачи Ethernet

Есть несколько важных моментов, которые следует учитывать при улучшении передачи Ethernet с помощью модуля QSFP100 28 г. Во-первых, это устройство имеет очень высокую пропускную способность и низкую задержку, что может значительно повысить производительность сетей Ethernet, сделав передачу данных более быстрой и эффективной. Другое дело, что он использует передовые методы модуляции, такие как PAM4 (импульсно-амплитудная модуляция), которые позволяют передавать большие объемы информации по одному и тому же оптоволоконному каналу, тем самым максимизируя доступную инфраструктуру. Кроме того, функции энергоэффективности и управления температурным режимом модуля помогают обеспечить стабильную работу в плотных условиях, одновременно сокращая эксплуатационные расходы и повышая надежность всей сети. Все эти улучшения в совокупности отвечают новым требованиям, предъявляемым современными центрами обработки данных, таким как более высокие скорости передачи данных, снижение задержек и масштабируемая высокая производительность сети.

Применение в высокопроизводительных вычислениях

Модуль 100G QSFP28 очень важен в средах высокопроизводительных вычислений (HPC), поскольку он может обрабатывать большие объемы данных, например, полученные в ходе научного моделирования или сложных расчетов. Это устройство обладает возможностями высокоскоростной передачи и низкой задержкой, что необходимо для анализа в реальном времени и других задач, требующих быстрого перемещения информации между многими узлами внутри кластера. Помимо этого, в HPC часто используется параллельная обработка; поэтому надежный терморегулятор вместе с передовыми методами модуляции, используемыми модулями, гарантируют, что они всегда работают надежно при любых обстоятельствах, обеспечивая более высокую скорость вычислений, а также более эффективную обработку данных, одновременно повышая общую производительность системы.

Каковы совместимость и стандарты для активного оптического кабеля QSFP100 28 г?

Совместимость с устройствами QSFP100 28 г

Активный оптический кабель 100G QSFP28 AOC можно использовать со многими другими устройствами, которые также имеют тот же порт 100G QSFP28, такими как коммутаторы, маршрутизаторы и сетевые карты в корпоративных сетях или даже в центрах обработки данных. В соответствии с Соглашением о нескольких источниках (MSA) для QSFP28 кабель будет поддерживать любую систему, соответствующую этому стандарту, что позволяет работать даже с разными поставщиками.

Обзор совместимости устройств:

• Переключатели: Cisco, Juniper и Arista — это лишь некоторые примеры среди многих других ведущих производителей, которые обеспечивают поддержку интерфейсов, подобных тем, которые имеются в модулях 100G QSFP28; они обеспечивают высокоскоростные соединения как между центрами обработки данных, так и внутри более крупных корпоративных сетей.
• Маршрутизаторы: Для эффективного управления магистральным трафиком системы могут быть построены с использованием различных типов аппаратных компонентов, включая маршрутизаторы высокой пропускной способности, поставляемые Alcatel-Lucent или Huawei, совместимые со стандартом 100G QSFP28.
• Сетевые интерфейсные карты (NIC): Чтобы установить быстрое соединение между серверами в типичной среде постоянного тока, сейчас обычной практикой является встраивание в хост-системы многопортовых адаптеров, разработанных специально для этой цели; они могут поставляться такими известными поставщиками, как Intel, Mellanox или Broadcom – все они поддерживают 100GbE по медным/оптическим кабелям через соответствующие модули приемопередатчиков QSA+.

Технические характеристики:

• Скорость передачи данных: До ста гигабит в секунду.
• Длина волны: Когда речь идет о многомодовом оптоволокне, чаще всего его называют восемьюдесятью нанометрами.
• Вылет: Теоретически до ста метров, но практически она не должна превышать восьмидесяти метров из-за ограничений бюджета мощности, налагаемых волокнами класса OM4.
• Тип разъема: Четырехдюймовый подключаемый модуль малого форм-фактора Twenty-Eight.

Соответствие стандартам:

• ИЭЭЭ 802.3бм – Спецификации физического уровня для оптоволоконных соединений Ethernet на скоростях более десяти гигабит в секунду с использованием многомодовых оптоволоконных магистралей.
• SFF-8665 – Электрические интерфейсы, механические размеры и интерфейсы управления для модулей приемопередатчика QSFP28.
• RoHS – Директива об ограничении использования опасных веществ (соответствие) 2002/95/EC.

Эти технические характеристики показывают, что общая пропускная способность 100G QSFP28 AOC не должна превышать ста гигабит в секунду, чего можно достичь за счет использования многомодового оптоволокна с максимальной рабочей длиной волны около восьми пятидесяти нанометров. Однако из-за ограничений бюджета мощности, налагаемых этим конкретным сортом волокон, его максимальная дальность может варьироваться от восьмидесяти или даже менее двадцати метров только в определенных случаях при работе с кабельной сборкой OM4. Наконец, тип разъема известен как Quad Small Form-factor Pluggable Twenty-Eight.

Понимание QSFP28 MSA и стандартов

Соглашение о нескольких источниках QSFP28 (MSA) представляет собой совместные усилия нескольких производителей по созданию универсально принятых модулей приемопередатчиков. Эти правила необходимы для обеспечения совместимости и надежности оборудования различных производителей. Ниже приведены основные характеристики QSFP28 MSA:

• Фактор формы: Эта спецификация определяет механические размеры трансиверов QSFP28, чтобы они могли помещаться в стойки или слоты, предназначенные для этого размера.
• Электрические интерфейсы: Требования к электрическому сигналу указаны для обеспечения эффективной связи между модулями QSFP28 и другими сетевыми устройствами.
• Тепловые соображения: Рекомендации по рассеиванию тепла и управлению температурным режимом предоставлены MSA, что позволяет им надежно работать в различных условиях окружающей среды в течение продолжительных периодов времени.

Соответствие таким установленным стандартам обеспечивает плавную интеграцию в отрасли, тем самым расширяя возможности проектирования сети и в то же время гарантируя единообразную производительность в сетях высокоскоростной передачи данных.

Совместимость с другими трансиверами

Чтобы сети были гибкими и масштабируемыми, важно, чтобы QSFP28 взаимодействовал с другими приемопередатчиками, включая модули SFP+, QSFP+ и CFP. Модули QSFP28 поддерживают различные протоколы передачи и скорости передачи данных, которые могут хорошо работать с другими стандартизированными трансиверами. Это достигается за счет соблюдения стандартов Multi-Source Convention (MSA), которые определяют общие механические, электрические и тепловые характеристики для использования в различных типах трансиверов. Чтобы убедиться в бесперебойной поддержке обновлений или расширений существующих сетевых инфраструктур, поставщики широко тестируют свои модули QSFP28 в средах различных поставщиков. Следовательно, любой разработчик может с уверенностью использовать любое из доступных решений QSF28, будучи уверенным, что они будут легко сочетаться с более широким спектром приемопередатчиков.

Как выбрать кабель AOC, соответствующий вашим потребностям?

Факторы, которые следует учитывать при выборе кабельных сборок

1. Требования к скорости передачи данных: Какой объем данных ваша сеть должна будет передать в течение определенного периода?
2. Длина кабеля: На каком расстоянии друг от друга должны быть соединения, чтобы кабели сохраняли целостность сигнала в желаемом диапазоне?
3. Условия окружающей среды: В какой среде, включая температуру и уровень влажности, кабели с подходящими тепловыми и механическими свойствами будут работать наиболее эффективно?
4. Тип разъема: Какие типы разъемов необходимы для подключения трансиверов и другого оборудования?
5. Ограничения бюджета: Можем ли мы сбалансировать требования к производительности системы и ее стоимость, чтобы получить лучшее решение в рамках бюджета?
6. Совместимость поставщиков: Уверены ли вы, что такие кабели смогут хорошо работать с оборудованием разных производителей, так что ваша система останется открытой и масштабируемой?

Выбор правильной длины кабеля

Чтобы выбрать подходящую длину кабеля, необходимо знать, на каком расстоянии друг от друга находятся устройства. Вам следует искать кабель достаточной длины, чтобы покрыть расстояние между двумя точками, не растягивая его слишком сильно и не оставляя слишком большого запаса, что может привести к ухудшению качества сигналов или материальному ущербу. Кроме того, примите во внимание любые будущие реконфигурации или расширения, которые могут потребовать более гибких путей маршрутизации. Таким образом, определение правильной длины кабеля зависит от баланса между целостностью сигнала, финансовыми последствиями и потенциальными будущими изменениями в сети.

Оценка требований к скорости передачи данных

Важно определить требования к скорости передачи данных, чтобы оптимизировать производительность сети и избежать ограничений пропускной способности. Прежде всего, необходимо оценить максимальную требуемую скорость передачи данных, посмотрев, какие приложения или услуги используются в данной сети. Это может включать в себя потоковую передачу видео высокой четкости и передачу больших файлов, среди прочего, которые обычно требуют более высокой скорости передачи данных. Во-вторых, оцените инфраструктуру вашей системы на предмет ее способности обрабатывать ожидаемые уровни трафика; принять во внимание имеющееся оборудование и его мощность в зависимости от ожидаемых скоростей. Наконец, следует учитывать будущее увеличение потока информации, выбирая таким образом кабели и устройства, которые могут выдерживать большие нагрузки без необходимости масштабной модернизации. Правильное планирование на этом этапе обеспечит удовлетворение текущих потребностей, оставив при этом место для расширения с использованием соответствующего оборудования, такого как провода и гаджеты.

Справочные источники

Подключаемый модуль малого форм-фактора

100 Gigabit Ethernet

Опто-волоконный кабель

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Что такое активный оптический кабель 100G QSFP28?

О: Активный оптический кабель 100G QSFP28 (AOC) представляет собой высокоскоростную кабельную сборку для передачи данных и межсоединения, ориентированную на приложения, которая обеспечивает надежную работу. Для связи между портами Ethernet 100G в центре обработки данных обычно используется оптоволокно с меньшей задержкой для передачи данных, что обеспечивает более высокую пропускную способность.

Вопрос: Что включает в себя AOC 100G QSFP28?

О: Некоторые части 100G QSFP28 AOC включают, среди прочего, электронные схемы, необходимые для преобразования электрических сигналов в оптические сигналы или наоборот, трансиверы, высококачественные оптоволоконные кабели и разъемы QSFP28. Эти компоненты работают вместе, обеспечивая надежную и эффективную передачу данных.

Вопрос: Почему мне следует использовать 100G QSFP28 AOC вместо других кабелей?

Ответ: По сравнению с традиционными медными кабелями использование AOC 100G QSFP28 имеет множество преимуществ, в том числе большую пропускную способность, большие расстояния, покрываемые во время передачи, низкое энергопотребление и минимальные электромагнитные помехи. По этой причине такие активные оптические кабели идеально подходят для любого высокоскоростного центра обработки данных, где производительность и надежность имеют наибольшее значение.

Вопрос: Совместимы ли с ними различные типы сетевого оборудования?

О: Да, действительно, они предназначены для работы с различными типами сетевого оборудования, поэтому их также можно называть совместимыми ЦАП 100G QSFP+. Их можно использовать на коммутаторах, маршрутизаторах или любых других сетевых устройствах, поддерживающих интерфейсы, например, основанные на стандартизации Ethernet со скоростью до ста гигабит в секунду.

Вопрос: Что отличает AOC 100G QSFP28 от ЦАП?

A:Основное отличие заключается в среде, используемой для передачи сигналов — в то время как AOC используют оптоволокно, обеспечивая тем самым более широкий диапазон частотной характеристики на больших расстояниях, DAC использует медь, которая, как правило, обеспечивает самую низкую стоимость, но менее оптимальную производительность на коротких расстояниях.

Вопрос: Можно ли использовать AOC 100G QSFP28 в конфигурациях коммутационных сетей?

Ответ: AOC коммутации 100G QSFP28 является примером конфигурации коммутации, в которой могут использоваться AOC 100G QSFP28. Это позволяет разделить один порт 100G на несколько портов с более низкими скоростями и помогает гибко проектировать сети, более эффективно используя доступную полосу пропускания.

Вопрос: Каково максимальное расстояние передачи для AOC 100G QSFP28?

О: Максимальное расстояние передачи, поддерживаемое AOC 100G QSFP28, зависит от различных факторов, таких как сборка кабеля и качество волокна. Однако обычно они могут поддерживать расстояния до 100 метров и более, что делает их подходящими для большинства приложений центров обработки данных.

Вопрос: Чем параллельные активные оптические кабели 100G QSFP28 отличаются от других типов AOC?

О: Параллельные активные оптические кабели 100G QSFP28 уникальны, поскольку они позволяют одновременно передавать несколько потоков данных через разные параллельные оптоволоконные кабели, что обеспечивает большую совокупную полосу пропускания, чем последовательные кабели AOC, что приводит к лучшей производительности. Это делает их идеальными для приложений, где требуются очень высокие скорости передачи данных.

Вопрос: Что такое специальные кабельные сборки и доступны ли они для AOC 100G QSFP28?

О: Под пользовательскими кабельными сборками подразумеваются кабели, изготовленные специально в соответствии с заданными требованиями или спецификациями; они также известны как специальные кабели. Они доступны для использования с AOC 100G QSFP28, что позволяет пользователям выбирать желаемую длину и типы разъемов, а также другие функции, чтобы удовлетворить их уникальные сетевые потребности.