Полное руководство по разъемам QSFP Cage и решениям для межсоединений

Чтобы выяснить, где будущее в этом конкурентном стремлении к скорости передачи данных, было отмечено, что разъемы QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) и системы межсоединений стали необходимыми элементами для эффективного и гибкого доступа к сети. Исследования предлагают глубоко изучить нюансы технологии QSFP в отношении ее проектирования и использования, использования в различных приложениях в сетях. Поскольку спрос на данные растет, особенно в сетевых системах размещения контента, инженеры и специалисты по сетям должны оценить более тонкие детали разъемов QSFP, такие как их тип, функции и инструкции. В этой статье подробно описываются как технические параметры, так и практические аспекты рассматриваемых вопросов, и она помогает читателю разобраться с проектированием систем и сделать критический выбор решений для межсоединений.

Что такое клетка QSFP и как она работает?

Понимание сборки клетки QSFP

Рама модуля QSFP представляет собой сборку каркаса QSFP; эта часть содержит все необходимые механические и электрические компоненты для подключения QSFP в сетевых устройствах. Каркас изготовлен из прочного металлического сплава, чтобы иметь возможность удерживать как электрические, так и оптические части модуля QSFP надежно в положении. Он помогает в управлении температурой и точности сигнала и уменьшении разрушительных и нежелательных помех, тем самым поддерживая стабильную высокую скорость потока данных. Сборка включает в себя некоторые устройства, такие как механизмы заземления и удержания, которые предотвращают перемещения модуля, а также экранируют от электромагнитных помех. Эти элементы помогают обеспечить общую производительность системы и стабильность клетки QSFP в отношении высокоплотной сети, в которую встроено это приложение.

Основные характеристики разъемов QSFP Cage

Высокоскоростная передача данных была целью создания разъемов QSFP-cage, конструкция которых имеет ряд особенностей, способствующих повышению производительности и удобства использования.

1. Поддержка высокой скорости передачи данных: связь, обеспечиваемая QSFP-разъемы может поддерживать скорость передачи данных более 400 Гбит/с, что идеально подходит для высокопроизводительных вычислений и/или приложений центров обработки данных с особым акцентом на приложения 28G.
2. Универсальные конфигурации: модульная форма разъемов QSFP поддерживает разъемы QSFP+, разъем питания QSFP28 из семейства разъемов, цель которых - облегчить современную связь и QSFP56, что позволяет использовать альтернативные конфигурации в сети.
3. Оптимизированный размер и плотность: конструкция корпусов FPGA Marvel Connectors QSFP позволяет поддерживать высокую плотность портов в сетевых устройствах, что в свою очередь оптимизирует использование пространства и эффективное охлаждение.
4. Прочная механическая конструкция: разъемы изготовлены с использованием твердых материалов и оснащены такими функциями, как механизмы, которые блокируют модуль, помогая увеличить поддержку и, следовательно, предотвращая ненужные отсоединения кабеля.
5. Экранирование от электромагнитных помех: Обычно разъемы QSFP оснащаются встроенными функциями заземления и экранирования для предотвращения электромагнитных помех и, как следствие, улучшения качества сигналов.
6. Простота установки и обслуживания: конфигурация конструкции каркасов QSFP позволяет легко выполнять монтаж и обслуживание, что гарантирует, что даже при изменении системных требований сетевые команды по-прежнему будут эффективно администрировать межсоединения.

Благодаря этим преимуществам разъемы QSFP-cage становятся незаменимым элементом современных сетей, поскольку они позволяют эффективно передавать большие объемы данных, не снижая при этом архитектуру и надежность системы.

Показатели производительности: QSFP28 и QSFP DD

QSFP28: вышеупомянутый разъем (QSFP28) предназначен для каналов с максимальной скоростью не менее 100 Гбит/с с ориентацией на приложения передачи и передачи данных, включая центры обработки данных и высокопроизводительные сети. Его производительность также характеризуется низкими пределами мощности около 3.5 Вт на порт, что является важным аспектом энергоэффективного дизайна. Кроме того, рабочая полоса пропускания для QSFP28 находится в диапазоне от 850 нм до 1310 нм, что делает его подходящим для приложений на короткие и средние расстояния.

QSFP DD: К сожалению, для многих пользователей это решение не останавливается на уровне производительности четырехъядерного разъема малого форм-фактора pluggable double density (QSFP DD), который поддерживает пропускную способность 400 Гбит/с на четыре сопряженных канала. Он обеспечивает лучшие параметры питания и распределения тепла при плотности стойки из-за своей тонкой конструкции. QSFP DD работает в основном в диапазоне от 850 нм до 1310 нм, как и довольно узкополосный двухдиапазонный мировой стандарт, но в отличие от него он также поддерживает модуляцию PAM4, которая увеличивает порядок величины полосы пропускания, но сохраняет целостность сигнала. Кроме того, его потребляемая мощность составляет около 4.5 Вт на порт, что также чрезвычайно важно с учетом конструкции посадочного места современного центра обработки данных, чувствительного к питанию.

Подводя итог, можно сказать, что оба разъема пригодятся вам в связи с меняющимися тенденциями в сетевой индустрии, где разъемы QSFP28 и QSFP DD выполняют разные функции, направленные на решение конкретных задач высокоскоростной передачи данных.

Как выбрать подходящую клетку QSFP для вашего случая?

Сравнение корпусов QSFP 1×1 и 2×1

Выбор подходящей комбинации корпусов QSFP 1×1 и 2×1 влечет за собой необходимость учитывать различные инженерные факторы и соображения, основанные на предполагаемом использовании конкретного сетевого приложения.

Конфигурация каркаса 1×1 QSFP создана для обеспечения нескольких конфигураций дизайна для улучшенного подключения. Большинство конфигураций обычно предназначены для размещения одного модуля QSFP, например, только там, где потребность в этом подключении есть один раз или пространство ограничено. Такая конструкция также может улучшить как установку, так и обслуживание, поскольку она очень проста. Однако из-за необходимости концентрации ресурсов на одном сайте она может быть ограничена в масштабируемости, что очень важно в таких случаях, как увеличение объемов данных, необходимых пользователям.

С другой стороны, каркас 2×1 QSFP легко вмещает два модуля QSFP в одном слоте, что обеспечивает большую гибкость и пропускную способность. Эта двойная конфигурация больше подходит для центров обработки данных и корпоративных сетей, где пропускная способность и избыточность данных крайне необходимы. Каркас 2×1 упрощает использование места в стойке в связи с текущим переходом к более высоким скоростям передачи данных, а также более эффективное использование пространства в стойке, чем предлагает повышенная плотность.

В конце концов, можно сказать, что обе клетки QSFP 1×1 и QSFP 2×1 известны своими преимуществами, однако одна из них подходит лучше другой. Потребности сетей должны диктовать выбор клеток QSFP 1×1 или 2×1 с учетом требований к пропускной способности и ограничений физического пространства среди других соображений.

Выбор подходящего радиатора для вашего корпуса QSFP

При выборе радиатора для вашей клетки QSFP необходимо учесть некоторые другие важные соображения, чтобы гарантировать эффективное управление выделяемым теплом. Для начала определите, каковы тепловые характеристики используемого модуля QSFP — это вызывает беспокойство, поскольку стандартного рассеивания тепла может быть недостаточно, особенно при столкновении с высокоплотными конфигурациями «брюшко к брюшку». Для обеспечения работы при более низких ожидаемых температурах необходимо использовать радиатор, способный отводить собранное тепло.

Двигаясь дальше, размеры радиатора также должны соответствовать размерам клетки. При его отсутствии варианты индивидуальной подгонки могут обеспечить лучшую производительность охлаждения в ограниченном пространстве, что имеет решающее значение в плотности zqsfp, состоящей из нескольких компонентов. Также обратите внимание на тип материала, используемого для изготовления радиатора, где алюминий и медь популярны, причем медь лучше, но дорогая и, вероятно, ограничит возможности дизайна.

Наконец, следует также изучить внутренние схемы газового потока внутри корпуса. В последнем случае часто используются радиаторы, которые пассивно используют окружающий воздух для внутреннего охлаждения компонента, в то время как некоторые конфигурации допускают дополнительные компоненты, такие как вентиляторы, для облегчения охлаждения. Следовательно, распределение холодного воздушного потока в сети QSFP должно хорошо контролироваться, поскольку это очень важно для полной тепловой производительности сети, способствуя эффективному функционированию и долговечности модулей.

Оценка вариантов подключения для разных скоростей передачи данных

При рассмотрении вариантов взаимосвязи с различными скоростями передачи данных крайне важно оценить различные особенности, присущие сетевой среде, например, возможность поддержки обратной совместимости с некоторыми старыми технологиями. Технология высокоскоростной передачи данных, которая включает 100 G и 400 G Ethernet, требует определенных кабелей и трансиверов, которые подходят для таких скоростей и даже позволяют осуществлять обратную передачу с использованием старых стандартных кабелей.

1. Кабели: В частности, все более широкое распространение получают такие категории кабелей, как категория 6a (Cat6a) вместе с волоконно-оптическими решениями, такими как многомодовые волокна OM3 и OM4, поскольку они имеют меньшее затухание и лучшую пропускную способность, что позволяет обеспечивать более высокие скорости передачи данных.
2. Модули приемопередатчиков: Я считаю крайне важным указать соответствующие используемые приемопередатчики, такие как SFP, QSFP или QSFP28, в зависимости от скорости передачи данных и области применения, поскольку эти модули существенно различаются по диапазону передачи данных, пропускной способности и совместимости.
3. Топология сети: Помимо этого, выбор топологии сети, будь то топология «точка-точка» или другая сложная топология, например, ячеистая сеть, оказывает существенное влияние на возможную скорость передачи данных и требует тщательного выбора устройств коммутации и маршрутизации, которые могут эффективно управлять желаемой скоростью передачи данных.

В заключение важно отметить, что оптимальная производительность системы с точки зрения скорости передачи данных достижима только при условии полного понимания взаимосвязи между кабелями, спецификациями приемопередатчика и сетевой архитектурой для удовлетворения конкретных требований системы.

Каковы преимущества корпусов QSFP в высокоскоростных центрах обработки данных?

Повышение целостности сигнала и минимизация электромагнитных помех

Благодаря своему вкладу в улучшение качества сигналов и снижение риска электромеханических помех, клетки QSFP являются важными частями высокоскоростных центров обработки данных. Будучи механическим компонентом, клетка QSFP обеспечивает точное позиционное соотношение между вилками и розетками системы, а это очень важно для повышения качества передачи сигнала по zqsfp и высокоскоростных данных. Во многих случаях конструкции этих клеток включают внутренние функции, такие как медное экранирование и заземление, которые помогают уменьшить влияние внешних помех и перекрестных помех для нескольких каналов. Кроме того, материалы, которые используются для изготовления клеток QSFP, помогают минимизировать вносимые потери и улучшить обратные потери, что улучшает передачу. Еще одним преимуществом внедрения клеток QSFP в проектирование центров обработки данных является повышенный уровень соответствия требуемым уровням стандартов качества сигнала при одновременном повышении эффективности операций с данными.

Оптимизация воздушного потока и управления температурой

Процедуры управления потоком воздуха и температурой являются критически важными видами деятельности в центрах обработки данных, направленными на максимизацию эффективности и долговечности оборудования. Частью специализированных мер в методах охлаждения является использование изоляции горячего коридора/холодного коридора, которая помогает эффективно управлять воздухом в помещении, позволяя концентрировать охлаждение на входе сервера и выводить горячий воздух в горячие коридоры. Если, например, используется фальшпол, может быть увеличен поток воздуха вместе с увеличенным размещением охлаждающего оборудования в определенных местах. В сочетании с передовой тепловизионной визуализацией предиктивные системы охлаждения могут помочь менеджерам построенных центров обработки данных увеличить поток воздуха в более горячие области и уменьшить его в более холодных областях. Аналогичным образом, обычная помощь в защите серверных комнат от перегрева путем использования процедур кондиционирования воздуха без потери электроэнергии путем замены стандартных систем на более эффективные, такие как жидкостное охлаждение или внутрирядные системы, может быть хорошо реализована. Систематический контроль воздуха имеет большое преимущество, предотвращая перегрев, повышая эффективность и играя роль повышения энергоэффективности и устойчивости в работе центра обработки данных соответственно.

Максимизация плотности портов и управления кабелями

Важно сбалансировать плотность портов и кабельный план таким образом, чтобы обеспечить надлежащую эффективность работы центра обработки данных. Расположение сетевых устройств должно быть направлено на конфигурации высокой плотности, и такие соединения включают многопортовые модульные коммутаторы и трансиверы. Это увеличит плотность пропускной способности данных в небольших пространствах, тем самым позволяя больше дополнительных соединений без высоких требований к пространству.

Использование структурированных кабельных систем также может улучшить воздушный поток и снизить риск беспорядка, позволяя прокладывать правильные пути прокладки кабелей, тем самым достигая снижения нагрева оборудования. Для аккуратности и эффективности другие принадлежности для управления кабелями, такие как лотки, стяжки и этикетки, важны в организации системы, что помогает в идентификации и быстром устранении неисправностей. Максимизация физической плотности портов и упорядочение кабелей не только улучшит эффективное использование этого пространства, но и будет способствовать лучшему управлению сантехникой сети, помогая повысить эффективность центра обработки данных.

Чем отличаются корпуса QSFP от других систем межсоединений?

QSFP против OSFP: основные различия

Наиболее существенное различие между двумя технологиями межсоединений, QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) и OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable), можно определить по их конструкции и назначению. Для начала, стандарты использования в модулях QSFP — это четыре канала для передачи данных, и они могут достигать скорости до 28 Гбит/с, что в общей сложности составляет 100 Гбит/с. В то время как в случае модулей OSFP будет восемь каналов, которые предназначены для поддержки, причем каждый канал способен передавать данные со скоростью до 28 Гбит/с, и, следовательно, общая доступная полоса пропускания составляет 400 Гбит/с.

Кроме того, большой физический форм-фактор OSFP поддерживает продолжение других характеристик охлаждения и, следовательно, больше подходит для использования в высококачественных приложениях, требующих высокой передачи данных. С другой стороны, экономящие пространство атрибуты практичной конструкции малого форм-фактора QSFP благоприятны для использования в ситуациях, когда требуется максимальная экономия пространства. В частности, эти расщепления отображают готовность различных типов факторов развития строительства центров обработки данных, которые продолжают концентрировать все больше и больше пропускной способности для OSFP.

Преимущества использования корпусов QSFP по сравнению с традиционными SFP

Применение каркасов QSFP вместо подключаемых SFP-модулей с возможностью замены имеет некоторые преимущества, особенно в современных аспектах требований ЦОД. Начнем с того, что использование модуля QSFP обеспечивает значительное увеличение показателей скорости передачи данных за счет передачи нескольких каналов в одном трансивере, тем самым увеличивая общую пропускную способность – 100G для QSFP и 400G для QSFP-DD против традиционного максимума 1G на канал l SFP.

Во-вторых, уменьшение количества портов для консолидации соединений увеличивает плотность портов, а также уменьшает количество кабелей и позволяет лучше использовать пространство и более эффективно проветривать стойки. Более того, каркасы QSFP более удобны в том смысле, что у пользователя есть выбор между передачей многомодового или одномодового режима, чтобы охватить более широкий спектр приложений, чем раньше. В целом, эти преимущества естественным образом делают системы QSFP идеальными решениями для удовлетворения общих растущих потребностей в высокоскоростных сетях.

Каковы последние инновации в технологии клеток QSFP?

Разъемы и корпуса 112G для скоростей передачи данных следующего поколения

Внедрение новых разъемов 112G в стиле клетки является важным шагом на пути к надежной передаче данных на высоких скоростях. Именно с этими разъемами пропускная способность кабеля данных 40, -112 Гбит/с на полосу может быть достигнута на беспрецедентном уровне, таким образом, обеспечивая постоянно растущую пропускную способность центра обработки данных будущего. Использование высокочастотных разъемов с прочной электрической архитектурой с низкими оболочками предотвращает потерю целостности сигнала и повышает эффективность всей системы. Внедрение новых материалов и изменений в конструкции клетки путем интеграции инженерных средств управления также улучшило тепловые характеристики и механические характеристики клетки для эффективной работы в ограниченном пространстве центра обработки данных. Таким образом, разъемы и клетки 112G сыграли центральную роль в быстром принятии новых волн технологии передачи данных, которые будут продолжать использовать высокоскоростные сети.

Достижения в области корпусов PCI и SMT QSFP

В направлении PCI (Peripheral Component Interconnect) и SMT (Surface Mount Technology) QSFP-корпусов последние достижения улучшили их производительность, а также расширили область их применения. Недавно определенные спецификации PCIe Gen 4 и Gen 5 обеспечивают повышенную скорость передачи данных, что требует еще более сложных конструкций для корзин, таких как лучшее управление температурой, заземление и т. д. Достижения, достигнутые в производственных процессах SMT, также позволили сделать некоторые компоненты более надежными и точными, тем самым уменьшая вероятность сбоев паяных соединений в установках с высокой плотностью утечек. Кроме того, современная конструкция теперь позволяет использовать любое количество типов трансиверов QSFP, что позволяет проводить модернизацию и обслуживание. Эти улучшения гарантируют, что структуры корзин PCI и SMT QSFP удовлетворяют строгим требованиям перспективных центров обработки данных и повышают эффективность и надежность систем в целом.

Новые разработки в области медных и оптических кабельных сборок

Трудно игнорировать обилие возможностей, предоставляемых прогрессом медных и оптических кабельных сборок. Более сложные методы экранирования теперь включаются в медные сборки, чтобы уменьшить электромагнитные помехи, которые можно ожидать в плотно упакованной среде. Аналогичным образом, функциональность кабельных сборок в отношении возможностей IoT также повышает способность контролировать производительность, что позволяет выполнять техническое обслуживание вместо ожидания простоя.

В случае оптических кабельных сборок минимизация потерь и увеличение пропускной способности, к счастью, достигаются за счет улучшения волоконных материалов и усовершенствования конструкций разъемов. Более того, новые методы массового сращивания повышают эффективность массового сращивания и сокращают время установки, что снижает эксплуатационные расходы. С текущим переходом к сетям 5G и внедрением облачных вычислений во всем мире, растущим с большой скоростью, эти инновации имеют решающее значение для обеспечения такой быстрой, надежной и экономически эффективной связи между различными приложениями.

Справочные источники

Подключаемый модуль малого форм-фактора

Электрический разъем

Радиатор

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Что такое сборка корпуса QSFP и какова ее функция?

A: Сборка каркаса QSFP, или сборка каркаса, представляет собой структуру, которая выполняет механические функции, а также функции экранирования электромагнитных помех для разъемов QSFP. Это имеет большое значение для достижения высокой производительности и надежности соединений передачи данных в средах приложений высокой плотности, где используется технология 28G.

В: Кто может использовать разъемы QSFP? Еще один быстрый ответ.

A: Разъемы QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable) предназначены для использования в высокоскоростных сетях Ethernet и InfiniBand для подключения трансиверов и кабелей. Скорость передачи данных канала может достигать 56 Гбит/с, что идеально подходит для соединений центров обработки данных и высокопроизводительных вычислений, особенно в телекоммуникационных конфигурациях.

В: Как использование разъемов и кабельных сборок QSFP может повысить производительность приложений центра обработки данных?

A: Разъемы QSFP и кабельные сборки гарантируют высокую пропускную способность и низкую задержку для приложений ЦОД. Handhul electronic data таковы, что пропускная способность передачи данных может достигать 400 Гбит/с, что делает его эффективным путем обновления монохромной технологии для решения задач ЦОД будущего поколения.

В: В чем разница между передачами NRZ и 56G PAM-4 в соединениях QSFP?

A: NRZ (Non-Return-to-Zero) и 56G PAM-4 (Pulse Amplitude Modulation) — это две разные схемы модуляции сигнала. В NRZ в битах данных используются два уровня сигнала, тогда как в 56G PAM-4 используются четыре уровня сигнала, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных. Соединения QSFP сонной артерии с радиотипом 56G PAM-4 способны обеспечить гораздо более широкую полосу пропускания, чем у NRZ.

В: Насколько важен контроль температуры для модулей Qsfp?

A: Тепловое управление имеет решающее значение в модулях QSFP для эффективной работы и надежности. Модули с улучшенными тепловыми характеристиками обладают превосходной способностью рассеивать мощность, что делает их надежными и стабильными даже в очень переполненных системах.

В: Каковы преимущества использования медных кабельных сборок с разъемами QSFP?

A: Медные кабельные сборки с разъемами QSFP обеспечивают хорошую задержку и позволяют эффективно использовать мощность. Они идеально подходят для ограниченных расстояний и, если рассматривать их с точки зрения затрат, дешевле оптических кабелей. Кроме того, они обеспечивают повышенную производительность при передаче данных на большие расстояния с высокой скоростью.

В: Какова важность конфигурации 1×6 и 1×5 в соединениях QSFP?

A: Конфигурации 1×6 и 1×5 относятся к тому, сколько ячеек QSFP размещается в одном ряду в системах разъемов. Эти конфигурации обеспечивают высокую плотность и благоприятные условия, позволяющие использовать низкий профиль и производительность печатной платы. Это удобно для оптимизации площади, а также вариантов взаимосвязи в центрах обработки данных.

В: Почему MSA имеет значение в отношении разъемов QSFP?

A: Соглашение о нескольких источниках (MSA) гарантирует, что производители модулей, такие как Molex, Amphenol, TE Connectivity и Samtec, большинство, если не все, модулей и разъемов QSFP будут работать с их плагинами. Эта стандартизация делает возможным соединение межсоединений и дает инженерам-конструкторам гибкость в проектировании межсоединений.

В: Какое значение имеют трансиверы QSFP в сетях?

A: QSFP-трансиверы — это подключаемые компоненты, которые позволяют передавать электрические сигналы в оптические и наоборот. Они облегчают передачу данных на большие расстояния с высокой скоростью, что делает их незаменимыми в Ethernet, а также в высокопроизводительных вычислительных средах, где включение порта QSFP обеспечивает высокоскоростное подключение. Трансивер также обеспечивает очень быструю передачу, достигая порой даже более 400 Гбит/с.

В: Каким образом путь обновления межсоединений QSFP в центре обработки данных поддерживает межсоединения QSFP?

A: QSFP-соединения облегчают прямое продвижение обновлений, одновременно справляясь с уже реализованными скоростями передачи данных, а также с теми, которые еще предстоит реализовать. Они легко интегрируются с предыдущими разработками, а также помогают с растущими мощностями для будущих поколений центров обработки данных, тем самым продвигая сетевую инфраструктуру будущего.