Понимание кабеля QSFP-DD: полное руководство по подключению 400G

Продвинув все за последние несколько десятилетий, широкополосный доступ, доступный во всем мире, вынужден работать лучше. В отрасли было предпринято несколько инноваций для дальнейшего увеличения возможностей подключения. Кабель QSFP-DD Системы были отмечены как обеспечивающие ошеломляющие 400 Гбит/с по объединительным платам и кабельным сборкам. Очевидный факт о растущем диапазоне пропускной способности в последних выпусках подсети Solomon был ошеломляющим. Кроме того, SD 4k против XHDD также будет рассмотрен, чтобы продемонстрировать другие соединения, эффективно созданные посредством растущего слияния сетей RSVP CM и Instinct LTE. В этой статье автор коснется первичного развертывания храмов и сетей Cardin-neutral в Западной и Восточной Европе. С этой целью будет представлена ​​дополнительная информация об основных подходах к развертыванию.

Что такое кабель QSFP-DD?

Кабель QSFP-DD или кабель Quad Small Form-factor Pluggable Double Density — это новый тип подключаемого трансивера, предназначенный для увеличения скорости передачи данных в сети. Это важная новая функция, позволяющая использовать Ethernet 400G, который теперь обеспечивает большую скорость передачи данных, чем предыдущие поколения Ethernet. Что касается атрибута «двойной плотности», кабель имеет восемь электрических линий; следовательно, характеристики емкости в два раза больше, чем у предыдущих модулей QSFP. Это приводит к мощность центров обработки данных и телекоммуникационные сети, обеспечивающие более высокие скорости при сохранении высокого уровня плотности подключений, тем самым повышая эффективность и расширяемость деятельности компаний, ориентированной на обработку данных.

Основные характеристики и особенности

Существует довольно много необходимых спецификаций кабеля QSFP-DD, которые повышают его производительность в высокоскоростных сетевых средах. Он обеспечивает скорость передачи данных до 400 Гбит/с в совокупности, используя восемь электрических линий 50 Гбит/с. Обратная совместимость и простота развертывания гарантируются, поскольку кабель подходит для использования с модулями QSFP28 и QSFP+. Еще одним примечательным аспектом является его конструкция, которая достаточно компактна, чтобы обеспечить еще более высокую плотность в пределах размера стандартного модуля QSFP, что помогает максимизировать сетевое пространство. Кабель QSFP-DD также предназначен для достижения высокого теплового управления, что имеет решающее значение для хорошей работы в интенсивных операциях центра обработки данных. Он также соответствует требованиям отраслевых стандартов, установленных в QSFP-DD MSA, упрощая интеграцию между сетями с различными конфигурациями. Все эти атрибуты в совокупности дают веские основания для позиционирования QSFP-DD как будущего стандарта для компаний, которым требуется масштабируемая и эффективная передача данных.

Роль двойной плотности в улучшении сети

Двойная плотность имеет решающее значение, поскольку она значительно способствует улучшению сети, более чем удваивая пропускную способность данных без дополнительного физического следа. Благодаря технологии двойной плотности в том же физическом объеме размещается вдвое больше каналов, поэтому сетевые инфраструктуры могут одновременно поддерживать более высокие объемы передачи данных. Это улучшение имеет важное значение для центров обработки данных и телекоммуникационных сетей, которые постоянно испытывают рост спроса из-за роста передачи и потребления данных. Благодаря своей наиболее существенной увеличивающейся плотности отрасль позволяет эффективно использовать QSFP-DD, позволяя сетям хорошо масштабироваться, поддерживать более высокие скорости и даже сохранять надежность, защищая инвестиции в инфраструктуру от технологических изменений и требований.

Сравнение технологий QSFP-DD и QSFP28

В сравнении технологии между QSFP-DD и QSFP28-модулем, важно подчеркнуть, что QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) представляет собой качественный скачок с точки зрения емкости данных и масштабируемости. В частности, с поддержкой 8 каналов можно сказать, что QSFP-DD обеспечивает вдвое больший объем данных, чем QSFP28 с его четырьмя значимыми каналами. Это означает, что в то время как QSF-DD может передавать 400 Гбит/с, его аналог QSFP28 может передавать только 100 Гбит/с. Улучшенный потенциал пропускной способности и обратная совместимость QSFP-DD обеспечивают тактическое преимущество для центров обработки данных, желающих модернизировать свои системы и вписаться в будущие вертикали, поскольку концепция plug-and-play работает без проблем. Кроме того, для эффективного выполнения своих функций в этих центрах QSFP-DD не занимает большее физическое пространство, чем его конкуренты, поскольку имеет тот же объем, что и QSFP28. Это позволяет избежать необходимости в дополнительном физическом пространстве и значительно оптимизирует производительность и эксплуатационные возможности стратегической инфраструктуры сети.

Как подключается кабель QSFP-DD?

Изучение вариантов прямого подключения медных кабелей

В центрах обработки данных и телекоммуникационных сетях кабели Direct Attach Copper (DAC) могут использоваться для передачи на короткие расстояния или OV, поскольку они также известны как высокоскоростные соединения. Они представляют собой экономичный, быстрый и надежный метод подключения сетевых устройств. Обычно, Кабели DAC заканчиваются разъемами QSFP-DD и могут быть установлены как есть для скорости передачи данных до 400 Гбит/с. Эти кабели не требуют дополнительной мощности, необходимой в случае активных оптических кабелей, и поэтому описываются как энергоэффективные. Другим критическим фактором является жесткость конструкции кабелей DAC, которая обеспечивает минимальные потери сигнала и максимальную производительность в суровых условиях. Другие факторы, которые следует учитывать при выборе типа DAC для интерфейса QSFP-DD, включают проектную скорость передачи данных, желаемую длину кабеля и особые потребности приложений, участвующих в обеспечении эффективной связи без перегрузки сети.

Преимущества активных оптических кабельных соединений

Активные оптические кабели (AOC) были созданы для быстрой передачи данных на большие расстояния, что обычно происходит во время крупномасштабных операций центров обработки данных. AOC объединяют передовую волоконную оптику с передовой обработкой сигналов, легкой конструкцией и, что самое важное, низким уровнем электромагнитных помех (EMI). Они предпочтительны в основном из-за простоты развертывания; следовательно, функции plug-and-play сокращают продолжительность развертывания и затраты на установку. Кроме того, AOC позволяют выйти за рамки медных кабелей прямого подключения, поскольку последние ограничены примерно 15 метрами, обеспечивая дальность действия до 100 метров и более. Расширенная дальность действия и высокая производительность AOC делают их подходящими для сетей с высокой плотностью, где приложения требуют быстрой и многократной передачи большого количества данных. Совместимость, энергопотребление и тепловые характеристики AOC также следует учитывать для эффективной и оптимальной производительности в сетевой инфраструктуре.

Внедрение в современных центрах обработки данных

Активные оптические кабели (AOC) являются важнейшими устройствами в современном центре обработки данных, поскольку они обеспечивают высокую скорость на больших расстояниях и низкую задержку при передаче данных. Сегодня активные оптические кабели (AOC) являются предпочтительными для использования в современных центрах обработки данных из-за их высокой энергоэффективности и высокой пропускной способности, необходимых для облачных вычислений и обработки больших данных, которые сегодня пропагандируют многие поставщики технологий и сетей. Они играют центральную роль в обеспечении гибкости и масштабируемости сети для широкого спектра приложений, от обычных соединений серверов до сложных операций искусственного интеллекта и машинного обучения. Чтобы интегрировать AOC в сеть, следует уделить достаточное внимание их возможностям интеграции в текущую инфраструктуру, их тепловым характеристикам и экономической эффективности решений, принятых для конкретного типа бизнеса. Если этот стратегический план будет реализован, организация должна иметь возможность повысить надежность с точки зрения производительности и поддерживать конкурентоспособную сетевую инфраструктуру, которая может быть чувствительна к растущему спросу на поток трафика данных.

Почему стоит выбрать 400G QSFP-DD?

Преимущества традиционных решений Ethernet

Обычные решения Ethernet имеют доказанные преимущества, которые могут быть использованы во многих сетевых инфраструктурах. Во-первых, это самый дешевый вариант, поскольку он использует хорошо зарекомендовавшие себя технологии с низкими затратами на оборудование и обслуживание. Во-вторых, обычный Ethernet имеет отличные характеристики интеграции и надежности, поскольку он стандартизирован и может нормально функционировать с различным оборудованием и сетями. Наконец, масштабируемость Ethernet позволяет увеличить трафик данных, что можно сделать путем увеличения размера сети и модернизации инфраструктуры без необходимости ее полной замены. Эти качества делают решения Ethernet подходящими для быстрорастущих предприятий. Такие преимущества делают обычный Ethernet успешным для большой доли организаций, нацеленных на стабильные, доступные сети, особенно с технологией прямого подключения медного кабеля.

Влияние на сетевые среды высокой плотности

В сценариях сетей высокой плотности стало обычным делом внедрять технологии 400G QSFP-DD, которые улучшают показатели пропускной способности и производительности. Несколько лидеров рынка заявляют, что интеграция таких модулей высокой емкости помогает удовлетворить непреодолимую потребность в данных в крупных центрах обработки данных и телекоммуникационных сетях, используя пассивные решения с прямым подключением медных кабелей. Более высокие скорости передачи данных позволяют сократить задержки и обеспечить плавную производительность и работу, что является наиболее важными аспектами при работе со многими одновременными потоками данных, как в случае облачных вычислений и рабочих нагрузок на основе ИИ. Кроме того, эти технологии позволяют оптимизировать пространство и энергию, которые имеют большое значение в архитектуре и работе современных центров обработки данных, тем самым позволяя организациям оставаться агрессивными и экологически чистыми в своих операциях на фоне быстрой разработки данных.

Перспективы с технологиями QSFP-DD

Интеграция технологий QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) в сети обещает устранить существующие препятствия, особенно в отношении сверхскоростной передачи данных. Cisco и Arista Networks заявляют, что эти типы модулей могут выдерживать скорость передачи данных до 400 Гбит/с, что увеличивает их возможности и актуальность по мере увеличения числа приложений, потребляющих данные. Модули QSFP-DD также используют передовые технологии модуляции и пропускную способность, гарантируя, что такие технологии не будут отставать от требований 5G, IoT и AI. Более того, как подчеркивают специалисты по сетевым решениям, эти технологии не только ориентированы на будущее, но и вносят некоторые дополнения в существующие конструкции, не прерывая их, что делает возможным переход к сетям следующего поколения.

Как работают кабельные сборки с QSFP-DD?

Разнообразие медных кабельных сборок

Сборки медных кабелей играют важную роль в улучшении связи в приложениях QSFP-DD надежным и экономичным способом. Согласно ведущим технологическим веб-сайтам, эти сборки конфигурируются по-разному, с такими функциями, как кабели прямого подключения (DAC), которые предпочтительны из-за их прочности и способности поддерживать целостность высокоскоростного сигнала на коротком расстоянии. Кроме того, активные медные кабели содержат кондиционирование сигнала, которое позволяет передавать данные на большие расстояния, используя меньшую задержку и мощность. Эти сборки были разработаны с определенной степенью гибкости, что означает, что предлагаются различные форм-факторы и длины для соответствия множеству различных сетевых конфигураций без ущерба для производительности или масштабируемости, особенно с квалифицированными пассивными медными кабелями, которые допускают множество настроек. Таким образом, сборки медных кабелей экономичны, сохраняя оптимизированную производительность и отвечая постоянно меняющейся среде насыщенных данными сред.

Эффективность пассивных медных решений

Меня беспокоит экономическая целесообразность пассивных медных решений и экономия энергии, которую они предлагают для приложений QSFP-DD. Пассивные медные кабели отличаются от своих активных аналогов и не требуют дополнительных электрических компонентов, встроенных для фактического усиления сигнала. Следовательно, потребление энергии и общие инвестиции в систему значительно минимизируются. Лучшие технологические веб-сайты оценивают, что эти решения лучше всего подходят для соединений на короткие расстояния с хорошим качеством сигнала. Их простота использования и прочность делают их подходящими для центров обработки данных, где необходимо снизить сложность, обеспечивая при этом надежность, если пассивные медные кабели предоставляют возможности следующего поколения. Настройка сети с использованием пассивных медных решений выгодна, когда необходимо взвесить требования к стоимости и производительности.

Индивидуализация и проекты, ориентированные на конкретные области применения

Медные кабельные сборки предлагают различные конфигурации и решения для конкретных приложений, поскольку производители по всему миру ценят, что такие решения позволяют им удовлетворять разнообразные промышленные потребности. Новые обзоры лучших порталов технологических ресурсов утверждают, что производители могут настраивать кабели для уникальных требований, таких как длина, разъемы и использование экранов, среди прочего. Эта настройка позволяет проводам соответствовать различным эксплуатационным условиям, таким как высокоплотные центры обработки данных и телекоммуникационные сети. Кроме того, также отмечается, что ряд этих веб-сайтов выступает за разработку разъемов и гнезд приложений для удовлетворения промышленных потребностей и обеспечения роста для повышения производительности с технологическими достижениями. Таким образом, настройка удовлетворяет потребность в медных решениях, подходящих для конкретных приложений, и обеспечивает изоляцию от текущих технологических стратегий.

Часто задаваемые вопросы о подключении 400G QSFP-DD к QSFP-DD

Какую пользу приносит функциональность Breakout сетям?

Функциональность Breakout в сетевых системах повышает гибкость и масштабируемость. Она позволяет разделить один высокоскоростной порт (например, 400G QSFP-DD) на несколько портов с более низкой скоростью, скажем, 4x100G, что позволяет эффективно распределять полосу пропускания. Эта функция может быть более полезной в центрах обработки данных и телекоммуникационных настройках из-за того, что требования к низкому напряжению легко интегрируются с помощью пассивных медных опций Amphenol 800-гигабитного Ethernet. Кабели Breakout позволяют оптимизировать сетевые ресурсы на основе рабочей нагрузки, минимизировать затраты на оборудование за счет оптимального использования доступных ресурсов, а также обновления и расширения сети. Эта универсальность позволяет управлять потоками данных в зависимости от конкретного приложения и типа сети для лучшей общей производительности.

Могут ли кабели QSFP-DD поддерживать передачу данных со скоростью 800G?

Кабели QSFP-DD предназначены для приложений 400G и не поддерживают скорость передачи данных 800G; однако существуют уникальные методы, такие как тестирование обратной связи, которые можно использовать для оценки производительности. С постоянно развивающимся ландшафтом технологий есть место для возможностей. Некоторые из них — будущие MSA, представляющие новые модули или форм-факторы, которые могут продвигаться через 800G, оставаясь при этом совместимыми с текущими интерфейсами QSFP-DD. В настоящее время развертывания 800G обычно используют различные типы разъемов, такие как OSFP или COBO, разработанные для очень высоких скоростей передачи данных, необходимых для таких приложений. Поэтому, хотя QSFP-DD является подходящим решением для высокоскоростных сетевых потребностей клиента, переход на 800G, вероятно, будет означать принятие новых стандартов и технологий кабелей для передачи более высокой емкости.

Каковы основные компоненты трансивера?

В оптической связи сети связи содержат неотъемлемые компоненты, известные как трансиверы. Лазерный диод или светодиод преобразует электрические сигналы в оптические; передатчик выполняет эту функцию. Фотодиод обычно используется в качестве оптического детектора сигнала. Фильтры длины волны усиливают отдельные длины волн, а мультиплексоры/демультиплексоры позволяют использовать одно волокно для двусторонней связи. Более того, модуляторы изменяют характеристики световых волн для переноса некоторой информации, а блоки синхронизации и восстановления данных (CDR) поддерживают сигнал и обеспечивают синхронизацию. Благодаря сотрудничеству этих частей трансиверы, передача данных, поддержание качества сигнала и современные требования к сетям связи становятся достижимыми.

Справочные источники

Медь

Медный проводник

Дата центр

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Что такое QSFP-DD и чем он лучше обычного QSFP?

A: QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) — это усовершенствованный форм-фактор QSFP, превосходящий предыдущий. Он обладает повышенной плотностью и пропускной способностью по сравнению с обычным QSFP. QSFP-DD может обеспечить подключение до 400G с помощью одного доступного пакета QSFP двойной плотности и находит свое применение в высокоскоростных сетях следующего поколения.

В: Какие преимущества дает использование кабелей QSFP-DD 112G?

A: Кабели QSFP-DD 112G имеют ряд преимуществ, таких как высокая скорость передачи данных до 400G, целостность сигнала и обратная совместимость с низкоскоростными модулями QSFP. Эти кабели позволяют осуществлять сигнализацию PAM4 и обеспечивают производительность «следующего поколения» для центров обработки данных и высокопроизводительных вычислительных сред.

В: Что лучше: активные или пассивные кабели и разъемы QSFP-DD?

A: Активный кабель QSFP-DD имеет встроенную схему усиления сигнала; поэтому он имеет лучшее качество сигнала и большую дальность передачи. С другой стороны, пассивные кабели QSFP-DD, такие как кабели прямого подключения меди (DAC), могут быть использованы экономически эффективно на коротких расстояниях и просты в изготовлении. Пассивные медные кабельные сборки могут использоваться для межстоечных соединений, в то время как активные кабели имеют преимущество большой длины.

В: Каковы области применения высокоплотных подключений для QSFP-DD и OSFP?

A: OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) и QSFP-DD широко используются в случаях, когда необходимо установить плотную связь 400G. У каждой есть свои преимущества для развертывания; наличие QSFP-DD по-прежнему имеет обратную совместимость со всеми предыдущими формами QSFP; это не относится к OSFP. Однако в форме OSFP больше места; следовательно, в будущем может быть больше места для более высокой скорости. Часто выбор делается на основе конфигурации и конкретных сетевых потребностей.

В: Каковы области применения пассивных медных кабелей Ethernet QSFP двойной плотности?

A: Пассивные медные кабели Ethernet QSFP двойной плотности, такие как пассивные медные кабели Amphenol 400-Gigabit Ethernet, обеспечивают самые современные скорости в компактном размере. Эти кабели передают данные на более высоких скоростях, имеют меньшую задержку и доступны по цене для подключений в центрах обработки данных на небольшом расстоянии.

В: Каким образом QSFP-DD MSA способствует прогрессу в обеспечении связи 400G?

A: Соглашение QSFP-DD MSA (Multi-Source Agreement) направлено на содействие сотрудничеству в отрасли для стандартизации спецификаций кабеля и модуля форм-фактора QSFP-DD. Это конкретное соглашение имеет жизненно важное значение, поскольку оно обеспечивает совместимость продуктов от разных поставщиков; оно поощряет прогресс и помогает многим в работе над принятием решений для подключения 400G и более быстрых, облегчая использование более высокой пропускной способности.

В: Каковы основные области применения кабелей QSFP-DD в центрах обработки данных?

A: В центрах обработки данных кабели QSFP-DD используются в основном для обеспечения высокоскоростных соединений коммутатор-коммутатор или коммутатор-сервер. Их скорость передачи данных может поддерживать 100G, 200G и 400G, поэтому они подходят для различных сценариев сетевой архитектуры. QSFP-DD также выгоден для приложений с высокой пропускной способностью и плотностью портов, которые типичны для облачных вычислений и обширных бизнес-сетей.

В: В каком отношении трансиверы QSFP-DD превосходят трансиверы QSFP56?

A: Разница между ними заключается в скорости передачи данных: трансиверы QSFP-DD достигают 400 Гбит/с, а QSFP56 трансиверы имели максимальную скорость 200G. QSFP-DD использует восемь высокоскоростных электрических линий, в то время как четыре поставляются с QSFP56. Кроме того, для трансиверов QSFP-DD также обычно используется сигнализация PAM4 в качестве стандарта. Для QSFP56 может использоваться сигнализация NRZ или PAM4 в зависимости от конфигурации, но возможны приложения с прямым подключением медных кабелей до 400G.