Модуль приемопередатчика QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), использующий разъем MPO (Multi-Fiber Push On), стал обязательным аксессуаром в системах связи с высокой скоростью передачи данных через многомодовое оптоволоконное соединение 850 нм. Цель этой статьи — описать, как работает этот модуль приемопередатчика, а также преимущества и особенности таких компонентов. Читатели поймут причины повышения эффективности и пропускной способности с помощью эксплуатационных концепций и объединения технологий в современный сетевой дизайн с использованием QSFP с MPO. Мы также рассмотрим влияние окружающей среды на использование продукта и то, как он соотносится с современными технологиями.
Что такое модуль трансивера QSFP?
Основные характеристики трансивера QSFP
Среди основных характеристик, которые в первую очередь характеризуют QSFP, модуль приемопередатчика и сделать компонент неотъемлемой частью современных волоконно-оптических систем, есть несколько привлекательных особенностей. Для начала, модуль имеет чрезвычайно высокую производительность скорости передачи данных порядка 40 Гбит/с, или 40 гигабит в секунду, или даже выше, если вы готовы пойти глубже с точки зрения использования большего количества доступных каналов и для тех, кто хотел бы передавать на короткие расстояния, многоканальная передача работает хорошо. Размеры форм-фактора малы в группах, так что несколько модулей могут поместиться вместе в сетевые коммутаторы или маршрутизаторы плотно с точки зрения пространства в центрах обработки данных. Кроме того, хотя он делает акцент на многомодовых волокнах и почти всех типах многомодовых волокон, доступных, трансивер QSFP также может взаимодействовать с одномодовыми волокнами, добавляя что-то к эффективности сети. Также включен разъем MPO, который позволяет подключать несколько волокон, делая системы намного проще и масштабнее. Наконец, конструкция QSFP имеет конструктивную конструкцию, которая гарантирует, что они не выйдут из строя, если это улучшенные характеристики терморегулирования, которые делают их и применимы в областях с повышенной плотностью.
Как работает трансивер QSFP?
Он функционален для преобразования электрических сигналов в оптические сигналы и наоборот с помощью трансивера QSFP, что позволяет передавать данные по оптоволокну. Во время фазы переключения процесса модуль QSFP получает входящие данные в электрическом формате от сетевого коммутатора, и информация сначала модулируется светом с помощью лазера. Разъемы MPO позволяют рассеивать оптоволокна, так что каждое волокно может передавать отдельный информационный канал даже при слиянии. Впоследствии, на принимающей стороне, этот процесс меняется на обратный; полученные сигналы являются не электрическими, а оптическими сигналами, которые затем обрабатываются и отправляются в сеть для дальнейших процессов. Факторы, которые способствуют такому увеличению пропускной способности данных, а также повышению общей емкости сети, также связаны с производительностью модуля как двунаправленного и многоадресного блока. Технология DSP дополнительно включена в конструкцию, что позволяет использовать модуль на более высокой скорости и на больших расстояниях, что было бы проблемой при его эксплуатации.
Применение трансиверов QSFP в центрах обработки данных
Современные центры обработки данных спроектированы таким образом, что трансиверы QSFP являются центральными элементами их архитектуры, тем самым повышая производительность передачи данных независимо от настройки сети. Поддержка малого форм-фактора и, следовательно, высокая пропускная способность могут поддерживать многие технологии, такие как соединения 100G Ethernet и InfiniBand, которые необходимы для массивного трафика данных. В среде облачных вычислений QSFP ускоряют масштабирование, поскольку модули QSFP обеспечивают столь необходимую полосу пропускания для обработки больших объемов данных и виртуализированного трафика. Кроме того, трансиверы QSFP поставляются разных типов, что помогает улучшить совместимость сетевых устройств, тем самым оправдывая будущий рост центров обработки данных и инвестиций. Такая гибкость не только минимизирует требования к площади и питанию, но и повышает эксплуатационную производительность, поэтому трансиверы QSFP являются устройствами выбора для развертывания центров обработки данных.
Каковы технические характеристики QSFP-40G-SR4?
Технические характеристики QSFP-40G-SR4
Трансивер QSFP-40G-SR4 — это многомодовый трансивер, оптимизированный для связи на короткие расстояния. Его основные характеристики включают следующее:
- Скорость передачи данных: 40 Гбит/с
- Длина волны: 850 нм
- Расстояние: максимум 150 м для многомодового волокна OM3 и 400 м для многомодового волокна OM4
- Тип разъема: MPO (многоволоконный вставной)
- Количество каналов: 4.
- Тип передатчика: VCSEL
- Тип приемника: PIN-фотодетектор повышает производительность оптического модуля для приложений с высокой скоростью передачи данных по оптоволокну.
- Потребляемая мощность: 1.5 Вт Обычно меньше
- Диапазон рабочих температур: 0–70 градусов Цельсия.
Благодаря этим характеристикам модуль QSFP-40G-SR4 является высокоэффективным в средах центров обработки данных с высокой плотностью размещения оборудования, позволяя удовлетворять жестким требованиям к сетевым возможностям.
Преимущества использования QSFP-40G-SR4 в 40G Ethernet
Трансивер QSFP-40G-SR4 обладает рядом преимуществ для реализаций 40G Ethernet. Одним из его ключевых свойств является максимальная пропускная способность 40 Гбит/с, что обеспечивает быструю передачу данных в любой среде в этот век данных. Другим благоприятным аспектом этого трансивера является то, что задержка снижается, а качество сигналов улучшается на коротких расстояниях благодаря многомодовому оптоволокну, а не одномодовому. Компактность QSFP-40G-SR4 открывает возможности для усиления плотности, тем самым оптимизируя использование пространства в стойке, а также управление кабелями. Кроме того, низкое энергопотребление менее 1.5 Вт минимизирует расходы на электроэнергию в центрах обработки данных. Наконец, возможность использовать существующее телекоммуникационное оборудование позволяет развертывать и наращивать емкость таким образом, который удобен в условиях меняющихся заголовков сети.
QSFP-40G-SR4 по сравнению с другими модулями приемопередатчика
Однако при более широком анализе других модулей трансиверов в сравнении с QSFP-40G-SR4 выявляются некоторые решаемые аспекты, что ставит его в уникальное положение на рынке решений 40G QSFP. Например, по сравнению с модулями трансиверов SFP+ (10G) скорость передачи данных QSFP-40G-SR4 в четыре раза выше, что делает его более подходящим для приложений с высокой пропускной способностью. Кроме того, хотя эти два типа устройств могут передавать сигналы по многомодовому волокну, эффективные расстояния для модуля QSFP намного больше, чем достигаемые с модулем SFP+, особенно при использовании многомодового OM4.
Вместо обычного использования одномодового волокна, другие модули 40G, такие как QSFP-40G-LR4, которые предлагают такие существенно более длинные варианты дальности, QSFP-40G-SR4 предпочтительны в приложениях с коротким радиусом действия из-за ограничения его дальности передачи на длине волны 850 нм, что делает его наиболее подходящим для сценариев с высокой плотностью, таких как центры обработки данных, где на карту поставлены как пространство, так и целостность сигнала. В дополнение к этому, тип выбранного разъема также был фактором MPO в спецификациях QSFP-40G-SR4, что способствует большей плотности выравнивания, что является особенностью современных решений для подключения, чем обеспечивается более распространенными модулями SFP+, которые в основном используют разъемы LC. В заключение, было обнаружено, что QSFP-40G-SR4 объединяет различные функции, которые включают в себя высокие уровни производительности, эффективность и универсальность при использовании в различных сетевых ситуациях, что делает его одним из предпочтительных модулей приемопередатчиков в развивающейся технологии передачи информации.
Какую пользу приносит разъем MPO оптическим сетям?
Понимание конструкции разъема MPO
MPO, или многоволоконные вставные разъемы, специализированы таким образом, что несколько оптических волокон могут быть размещены и подключены к одной прямоугольной лицевой панели. Такая топография максимизирует использование пространства, что очень важно в среде с высокой плотностью центров обработки данных. Каждый разъем MPO обычно рассчитан на 12 волоконных разъемов или 24 волоконных разъема, что существенно снижает массу кабеля, а также улучшает общее управление кабелями в дуплексных приложениях.
Однако наиболее существенной характеристикой таких разъемов является то, что они позволяют осуществлять многоканальную передачу данных, значительно увеличивая максимальное количество передаваемых данных. Более того, тип оптоволоконного ленточного кабеля с макроразъемами MPO позволяет выполнять массовое сращивание без каких-либо разрывов в кабеле. Поскольку спрос на пропускную способность продолжает заставлять менять сетевые технологии, разъемы MPO быстро становятся абсолютной необходимостью в сообществе MPO. Более того, разъемы MPO гибкие и допускают расширение в будущем, что делает их ключевыми элементами в современных оптических сетях.
Преимущества разъемов MPO в многомодовых оптоволоконных сетях
MPO-разъемы, в общем, имеют некоторые преимущества в отношении многомодовых волоконных систем, особенно там, где требуется высокая плотность. Для начала, их размер не тратит место, поскольку есть возможность иметь более одного волокна на одном дуплексный разъем LC, тем самым уменьшая размер и упрощая управление кабелями. Кроме того, поддержка высоких скоростей передачи данных гарантирует, что не придется приобретать новую инфраструктуру по мере увеличения потребности в большей емкости. Наконец, с этими разъемами можно создавать быстрые и безболезненные развертывания благодаря процессу массового терминирования, что значительно сокращает время выполнения и стоимость установки 40G по 12-волоконным оптическим линиям. И последнее, но не менее важное: их прочность также ценится, поскольку это делает их более долговечными и надежными, когда их производительность связана с неблагоприятными условиями, что жизненно важно для защиты сети.
Совместимость разъемов MPO с оптоволоконными кабелями
Разъемы MPO специально разработаны для совместимости с многомодовыми и одномодовыми оптоволоконными кабелями. В многомодовых приложениях разъемы MPO обычно используют волокна с сердцевиной 62.5 мкм или 50 мкм, которые помогают улучшить передачу с высокой пропускной способностью. С другой стороны, в одномодовых приложениях, которые используют разъемы MPO, волокна с сердцевиной 9 мкм обычно используются для улучшения связи на больших расстояниях за счет минимизации ухудшения сигнала. Кроме того, тот факт, что разъемы MPO являются стандартными для различных типов волокон, также повышает совместимость, что помогает строить существующие сети независимо от типа установленного оптоволоконного кабеля. Таким образом, адаптивность разъемов MPO способствует повышению совместимости в различных сетях, тем самым удовлетворяя разнообразные требования инфраструктуры.
Почему стоит выбрать 850 нм для многомодового волокна?
Характеристики длины волны 850 нм
Длина волны 850 нм особенно используется для многомодовой волоконно-оптической связи, поскольку она довольно благоприятна для передачи данных на короткие расстояния. Во-первых, она имеет низкое поглощение, что приводит к довольно небольшому затуханию или потере сигнала на относительно небольшом расстоянии, обычно до 300 м в волокнах OM3 и 400 м в волокнах OM4. Во-вторых, длина волны 850 нм хорошо оптимизирована для пикового диапазона излучения обычных используемых VCSEL, тем самым повышая эффективное соединение света с сердцевиной многомодового волокна. В-третьих, она обеспечивает высокие скорости передачи данных не менее 10 Гбит/с и более, что совершенно необходимо для современных межсоединений центров обработки данных и высокоскоростных сетевых конечных приложений. В заключение следует сказать, что параметры длины волны 850 нм заставляют многомодовую волоконно-оптическую систему работать оптимально и эффективно.
Характеристики многомодового волокна 850 нм
Длина волны 850 нм в многомодовых волоконных системах обеспечивает исключительную производительность в отношении поддержания целостности сигнала и полосы пропускания для различных приложений. Многомодовые волокна на этой длине волны также имеют более низкую модовую дисперсию, что приводит к меньшему искажению сигнала и меньшему количеству битовых ошибок на коротких расстояниях, что важно для приложений 10GBASE-SR. Это означает лучшую работу в областях, насыщенных данными, таких как центры обработки данных, где возможны скорости передачи данных, превышающие 10 Гбит/с. Опять же, при использовании 850 нм в качестве длины волны передачи в волокне достигается несколько световых путей, что увеличивает пропускную способность и масштабируемость данных. В целом, сохранение производительности 850 нм в многомодовом волокне позволяет решать новые сетевые задачи и защищать капиталовложения в инфраструктуру.
Сравнение 850 нм с другими длинами волн
Момент, когда пытаются сравнить оптическое волокно с длиной волны 850 нм с другими, такими как 1310 нм и 1550 нм, наступает, когда свойства и характеристики определяют использование и эффективность 40G по 12-волоконным оптическим линиям. Основная цель, для которой была разработана длина волны 1310 нм, — ее потери на больших расстояниях, очевидна для оболочки 850 нм, но она нарушает модальную полосу пропускания, повсеместно распространенную в многомодовых волокнах, тем самым сокращая длины скоростей передачи данных. С другой стороны, длина волны 1550 нм является предпочтительной для использования в одномодовых волокнах, где обнаруживаются еще более низкие потери волокна и где можно передавать на расстояния более 40 километров, что является ее ограничением; она по-прежнему проигрывает преимуществам многомодовых волокон, которые неэффективны при таком перемещении. В заключение, 850 нм является наиболее подходящим для высокоскоростной передачи на короткие расстояния, особенно в таких средах, как центры обработки данных. Напротив, длины волн 1310 нм и 1550 нм используются в основном с одномодовыми волокнами, где большие расстояния являются основным требованием.
Что такое функция DDM в оптических трансиверах?
Преимущества цифрового диагностического мониторинга (DDM)
Цифровой диагностический мониторинг (DDM) является одной из важных особенностей оптических трансиверов, которая отвечает за мониторинг параметров устройств Readily. Непрерывный мониторинг DDM является одним из самых полезных моментов, и можно контролировать такие параметры, как температура, напряжение питания и оптическая выходная мощность. Такое положение позволяет своевременно обслуживать систему и обнаруживать потенциальные проблемы до того, как они приведут к сбоям в работе системы, тем самым повышая надежность системы. В дополнение к этому, DDM также позволяет повысить эксплуатационные характеристики, например, сократить время ожидания, поскольку это позволяет сетевым администраторам надлежащим образом использовать аналитику данных в реальном времени, что означает сокращение факторов эстетики и непрерывности сети. Более того, DDM сетей также учитывает спецификации и стандарты, установленные Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (TIA), среди прочего, тем самым эффективно повышая использование технологии DDM, что упрощает ее включение в существующие инструменты управления сетью. Все эти преимущества демонстрируют, насколько DDM важен для обеспечения надежных и высокопроизводительных оптических сетей.
Как DDM повышает производительность сети
Цифровой диагностический мониторинг (DDM) упрощает повышение производительности сетей, предоставляя необходимую информацию для оптимального управления оптическими приемопередающими системами. Регулярно и с постоянным интервалом проверяя различные факторы, такие как оптическая мощность, температура и напряжение, DDM позволяет легко увидеть и устранить любые проблемы, которые могут угрожать производительности, очень быстро. Такие оперативные действия позволяют сохранить целостность сигнала, а опасность потери данных или возникновения ошибок передачи сводится к минимуму. Более того, данные DDM могут быть ассимилированы в системы, используемые для управления сетью, таким образом отслеживая трафик и перенаправляя изменения в зависимости от его загруженности. Таким образом, полоса пропускания управляется более эффективно, а качество обслуживания повышается, в то время как задержка системы уменьшается, а ее надежность увеличивается. В дополнение к этому, регулирование стандартами также гарантирует, что части сети функционируют в определенных пределах, что приводит к сокращению простоев и улучшению качества с течением времени.
Реализация DDM в трансиверах QSFP
Для успешного внедрения цифрового диагностического мониторинга (DDM) в трансиверах Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP) необходимо учитывать следующие факторы. Во-первых, одним из важных шагов является выбор трансиверов QSFP, совместимых с DDM, поскольку не все трансиверы совместимы с DDM. Однако такие производители, как Cisco Rest и Finisar, предлагают модели QSFP со встроенным DDM, что позволяет подробно отслеживать важные рабочие параметры.
Далее, также необходимо, чтобы рассматриваемые инструменты управления сетью могли обрабатывать такой формат данных DDM. Они также должны оставаться совместимыми с существующими решениями управления SNMP (Simple Network Management Protocol) для интеграции и мониторинга посредством оповещения метрик DDM в режиме реального времени. В то же время было использовано программное обеспечение для управления оптической сетью, которое улучшило визуализацию данных DDM с волоконного трансивера для визуализации показателей производительности и поддержки принятия решений.
Наконец, обучение персонала эффективному чтению данных DDM очень важно, если DDM должен быть хорошо интегрирован и использоваться в полном объеме. Кроме того, знание того, когда и как следует включать различные уровни оптической мощности, температуры и напряжения, позволяет сетевым командам решать проблемы, которые могут вызвать сбои в обслуживании, проактивным образом, что позволит поддерживать работу сети в желаемом режиме в течение более длительного времени.
Как обеспечить совместимость с Cisco QSFP-40G-SR4?
Проверка совместимости с коммутаторами Cisco
В качестве отправной точки и для проверки совместимости трансивера QSFP-40G-SR4 с коммутаторами Cisco следует сначала изучить официальную матрицу совместимости Cisco, в которой указаны модули трансиверов, поддерживаемые различными моделями коммутаторов. Эта матрица содержит важные сведения о том, какие типы коммутаторов способны поддерживать QSFP-40G-SR4 и, следовательно, помогают согласовать конфигурации оборудования со спецификациями Cisco.
Кроме того, убедитесь, что прошивка коммутатора обновлена, поскольку в некоторых случаях несовместимости можно устранить с помощью новейших функций оптического модуля. Наконец, подумайте о том, как будет использоваться трансивер, поскольку в разных средах могут быть разные условия, такие как расстояние и скорость, которые должен поддерживать коммутатор Cisco. Таким образом, сетевые администраторы могут удовлетворительно убедиться в совместимости QSFP-40G-SR4 с инфраструктурой Cisco.
Использование QSFP-40G-SR4 с сетевым оборудованием Cisco
Важно правильно настроить любое оборудование, которое вступает в игру при работе с трансивером Cisco Network QSFP-40G-SR4. Чтобы начать установку, трансивер должен быть заблокирован на любом открытом порту коммутатора Cisco, чтобы избежать любых уязвимостей безопасности. После установки трансивера на коммутаторе в интерфейсе управления коммутатора должны быть настроены подходящие параметры управления для его поддержки. Это может включать включение агрегации каналов, а также других функций или изменение параметров порта.
Более того, важно отслеживать производительность трансивера, используя диагностические утилиты, доступные на коммутаторе. Некоторые из параметров, которые могут быть оценены, — это уровни оптической мощности и частота ошибок. Такой мониторинг является перспективным в том смысле, что он помогает смягчить проблемы, которые могут поставить под угрозу эффективность или надежность сети. Это рекомендуемые руководящие принципы, с помощью которых сетевые администраторы могут в полной мере воспользоваться возможностями QSFP-40G-SR4 в сетевой среде Cisco.
Лучшие практики интеграции QSFP-40G-SR4 в сети Cisco
Для обеспечения безупречной интеграции активных оптических соединений, совместимых с Cisco, и трансивера QSFP-40G-SR4 в сетях Cisco следует учитывать следующие соображения.
- Проверка совместимости перед установкой: Перед установкой убедитесь, что между моделью трансивера и коммутатора имеется техническое соответствие на основе технических характеристик производителя и матриц совместимости.
- Правильная процедура во время вставки: QSFP-40G-SR4 должен быть помещен внутрь указанного порта, а защелка должна быть нажата вниз, чтобы снова закрепить соединение. Не прикладывайте чрезмерных усилий, так как это может привести к травме.
- Конфигурация настроек: например, перейдите в административный интерфейс систем управления работой коммутатора и утвердите критерии, которые будут связывать агрегацию, где это необходимо, или измените параметры передачи и приема для улучшения выходных данных.
- Мониторинг производительности волоконно-оптического трансивера очень важен для оптимального использования сети. После интеграции коммутатора необходимо использовать диагностические функции, встроенные в сетевое коммутационное устройство, для измерения уровней оптической мощности, качества сигнализации и частоты ошибок. Регулярный осмотр облегчит прогнозирование потенциальных помех производительности.
- Обновление прошивки: при обновлении коммутатора достаточно убедиться, что у вас установлена последняя версия прошивки, чтобы избежать перехода на базовый уровень. Это может улучшить поддержку и качество QSFP-40G-SR4.
Таким образом, соблюдение этих практик позволяет сетевому администратору успешно интегрировать и обслуживать трансивер QSFP-40G-SR4, обеспечивая при этом создание мощной, производительной и надежной сети для всех выполненных подключений оптоволоконных трансиверов.
Справочные источники
Подключаемый модуль малого форм-фактора
Многомодовое оптическое волокно
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Что представляет собой модуль приемопередатчика QSFP с разъемом MPO для многомодового оптоволокна 850 нм?
A: Модуль трансивера QSFP с разъемом MPO для многомодового волокна 850 нм — это тип оптического модуля трансивера, который обычно ориентирован на 40-гигабитный Ethernet. Он позволяет передавать данные по многомодовым оптоволоконным кабелям.
В: Каков радиус действия модуля трансивера 40GBASE-SR4 QSFP?
A: Максимальное расстояние соединения для модуля трансивера 40GBASE-SR4 QSFP составляет 100 м для многомодового оптоволоконного кабеля типа OM3.
В: Возможно ли использование модуля трансивера QSFP с оптоволоконными коммутационными кабелями?
A: Действительно, да, модуль трансивера QSFP совместим с различными типами оптоволоконных кабелей, включая кабели с разъемами MPO для высокоскоростных оптических каналов связи 40G.
В: Соответствует ли модуль трансивера 40GBASE-SR4 QSFP спецификациям IEEE?
A: Да, конструкция модуля трансивера 40GBASE-SR4 QSFP соответствует требованиям 802.3ba для 40-гигабитного Ethernet.
В: Какой тип оптоволоконного кабеля используется в модуле трансивера 40GBASE-SR4 QSFP?
A: Модуль трансивера 40GBASE-SR4 QSFP оптимизирован для использования с многомодовыми оптоволоконными кабелями OM3 или OM4 на расстоянии до 100 м.
В: Каким образом реализована функция коммутации в модуле приемопередатчика QSFP?
A: Функция коммутации позволяет одному модулю трансивера QSFP взаимодействовать с несколькими трансиверами или портами SFP через разрывной кабель, что позволяет создавать 10G-соединения из одного интерфейса 40G.
В: Укажите форм-фактор модуля трансивера 40GBASE-SR4 QSFP.
A: Форм-фактор модуля трансивера 40GBASE-SR4 QSFP соответствует стандарту ориентации QSFP, то есть миниатюрному трансиверу с возможностью горячей замены, который широко используется для высокоскоростной передачи данных.
В: Можно ли вставить модуль трансивера QSFP в оптоволоконный медиаконвертер?
A: Может. Модуль передатчика QSFP может, кроме того, использоваться совместно с оптоволоконным медиаконвертером для изменения одного типа сетевой среды на другой, например, с оптической на оптоволоконную среду 10GBASE-SR.
В: Каковы области применения модуля трансивера QSFP с разъемом MPO?
A: Наиболее распространенным применением модуля трансивера QSFP с разъемом MPO является создание оптических каналов связи 40G в центрах обработки данных, корпоративных сетях и высокопроизводительных вычислительных сетях.