Раскрытие потенциала модуля приемопередатчика QSFP28 100G BiDi

Команда QSFP28 100G Двунаправленный Модуль трансивера приобретает все большее значение в телекоммуникационной среде, поскольку он позволяет сетям быть более эффективными и иметь повышенную емкость. Таким образом, он применяет более продвинутый оптический подход для достижения передачи данных в обоих направлениях, используя только одно оптическое волокно, увеличивая существующую полосу пропускания до 100% без необходимости в дополнительной физической инфраструктуре. В этой статье рассматриваются технические характеристики, принципы и предполагаемое использование трансивера QSFP28 100G BiDi, чтобы предоставить обоснованное представление о структуре трансивера и его последствиях для будущих сетей. Наша цель — предоставить специалистам по сетевым технологиям эти знания, чтобы они могли использовать преимущества и способы интеграции этого конкретного трансивера в свои сетевые установки.

Что такое трансивер QSFP28 100G BiDi?

Понимание трансивера QSFP28

Трансивер QSFP28 — это малогабаритное устройство с высокой пропускной способностью, которое может достигать скорости передачи данных 100 Гбит/с. Его стандартный форм-фактор упрощает использование с несколькими сетевыми устройствами и обеспечивает легкое внедрение в текущие системы. QSFP28 имеет четыре канала передачи и приема, так что информация может быть упакована в быстрые оптические сигналы, облегчая связь на большие расстояния. Он может охватывать различные типы сред, такие как многомодовые и одномодовые оптические волокна, которые могут использоваться в различных конфигурациях в сети без ущерба для производительности или масштабируемости. Эта модульная конфигурация улучшает ситуацию с ограничением полосы пропускания и помогает снизить сложности в управлении и модернизации сетей.

Как работает технология 100G BiDi

A одно оптическое волокно может использоваться для одновременной передачи и приема данных с использованием технологии 100G BiDi, тем самым уменьшая площадь волоконно-оптического кабеля. Эта технология использует полнодуплексную связь по волокну, поскольку две (2) отдельные длины волн используются одновременно, например, 1310 нм для отправки и 1550 нм для приема. Затем модули приемопередатчика проектируются с использованием современной оптики, которая позволяет им точно модулировать и демодулировать световые сигналы. Такие характеристики определяют эффективность и экономичность технологии, делая ее пригодной для построения современных соединения центров обработки данных и приложений для сетей широкополосной связи на большие расстояния, что повышает общую производительность сети и сохраняет точность сигнала.

Роль LC-коннекторов в оптических трансиверах

LC-разъемы обозначают Lucent Connectors. Это основные части оптические приемопередатчики для связи, устанавливая соединение с оптоволокном. Их небольшой размер облегчает идеальную установку с высокой плотностью и лучше всего подходит для ограниченных по пространству областей, таких как помещения для обработки данных и телекоммуникаций. Разъемы LC имеют функцию вытягивания и вдавливания, увеличивая столбец разъемов LC с простыми процессами вставки и извлечения. Они сосредоточены на создании систем, работающих на одномодовых и многомодовых волокнах. Физическая структура разъемов LC позволяет удерживать волокно внутри в положении, которое останавливает чрезмерные потери света. Это приводит к общему более высокому качеству передачи. В оптических сетевых приложениях надежность и точность становятся ключевыми компонентами. Эта потребность удовлетворяется за счет использования разъемов LC.

Основные характеристики модулей 100G BiDi QSFP28

Преимущества модуляции PAM4 в модулях QSFP28

Модуляция PAM4 (Pulse Amplitude Modulation with Four Levels) предлагает множество преимуществ, что делает ее очень подходящей для использования с модулями QSFP28, в основном в плане эффективности передачи данных и емкости. Прежде всего, PAM4 позволяет отправлять два бита информации вместо одного бита на символ, что означает эффективное удвоение скорости передачи данных без увеличения полосы пропускания. Эта функция полезна, особенно для высокоскоростных приложений, таких как включение 100G по существующей инфраструктуре и минимизация частоты обновлений при одновременном повышении производительности с помощью функций FEC.

Кроме того, принятие метода модуляции PAM4 помогает снизить энергопотребление. Чем меньше каналов передачи требуется для достижения высоких скоростей передачи данных, тем меньше потребляется энергии, необходимой для создания энергоэффективных сетевых продуктов. Кроме того, лучшее использование полосы пропускания возможно при модуляции PAM4 благодаря улучшенной спектральной эффективности. Таким образом, сеть обрабатывает операции на более высоких уровнях пропускной способности без ущерба для целостности сигнала. Благодаря PAM40 модули QSFP28 обеспечивают недорогое масштабируемое развертывание в центрах обработки данных и на дальних расстояниях, включая использование 40-километровой оптоволоконной линии связи.

В заключение следует отметить, что модуляция PAM4 помогает свести последние два параметра к первому; то есть скорость передачи данных повышается, а энергопотребление и эффективность использования полосы пропускания улучшаются, что позволяет ей соответствовать требованиям современных оптических сетей.

Важность DOM в оптических трансиверах

Цифровой оптический мониторинг (DOM) подчеркивается при эксплуатации и управлении оптическими трансиверами, поскольку он также предоставляет ценную и важную диагностическую информацию. Эта информация повышает надежность и эффективность сетей. Главное преимущество DOM заключается в том, что он может выполнять измерения температуры, напряжения и уровня оптической мощности устройства в реальном времени. Контроль в реальном времени играет важную роль в обнаружении признаков отказа до их фактического возникновения, следовательно, выполняя предиктивное обслуживание.

Более того, информация из DOM помогает более точно планировать и распределять ресурсы в сети, позволяя оценивать параметры производительности оптических каналов. На основе данных, полученных из DOM, конфигурации оптических сетей могут быть улучшены для оптимальной эффективности и использования сетевых возможностей. Такая функциональность особенно полезна в высокоплотных шкафах данных, где эффективное управление многими каналами имеет решающее значение для сохранения уровней производительности.

Проще говоря, использование DOM для оптических трансиверов улучшает их работу, предотвращает прерывания и способствует благополучию сетей. Все компоненты необходимы для современных оптических сетей.

Изучение технологии Single Lambda

Технология Single Lambda является одним из основных решений в области развития оптических сетей, поскольку она обеспечивает более высокую пропускную способность и улучшенные уровни производительности за счет отправки информации по одной длине световой волны. Это, в свою очередь, упрощает конструкцию приемопередатчика за счет минимизации количества встроенных в них строительных блоков, тем самым обеспечивая экономическую и энергетическую эффективность. Скорость, которую можно обеспечить с помощью текущих подходов Single Lambda, составляет 400G и выше благодаря использованию форматов модуляции PAM4 для повышения улучшения.

Поскольку рост числа поставщиков облачных услуг и центров обработки данных создает все более высокие требования к пропускной способности, решения Single Lambda быстро принимаются все большим числом лидеров отрасли для удовлетворения этих требований. Эта технология выгодна для дальних и городских приложений, поскольку она позволяет модернизировать сети без внесения существенных изменений в существующую сетевую инфраструктуру; кроме того, сокращение числа лямбд до одной означает, что ресурсы будут использоваться более эффективно, что повышает производительность всей сети.

Как развернуть модули 100G BiDi в вашем центре обработки данных

Настройка симплексных LC-подключений

Крайне важно понимать, что соединения Simplex LC для лесов должны быть выполнены в предписанном порядке для достижения оптимального использования и надежности. Следующие шаги описывают процесс:

1. Подготовка: Соберите все необходимые инструменты: соединители Simplex LC, оптимальные пространственно совместимые оптические кабели и чистящее оборудование. Также важно поддерживать рабочую среду сухой и свободной от пыли и грязи, поскольку эти загрязнители будут только ухудшать соединение.
2. Зачистка кабеля: С помощью микрофона или других точных инструментов зачиститель кабеля освобождает внешнюю оболочку, не повреждая фракционированную жилу волокна. Рекомендуется зачищать только столько, сколько необходимо для соединения разъема.
3. Скалывание волокна: После извлечения волокна из разъема с помощью скалывателя волокна конец волокна должен быть поперечным. Чистый срез улучшит соединение за счет снижения оптических потерь. Длина среза должна соответствовать спецификациям разъема LC.
4. Сборка разъема: После завершения, разъем Simplex LC полностью соединяется с расколотым волокном. Когда волокно помещается в разъем, большинство разъемов включают в себя некий механизм, удерживающий волокно на месте. Прочитайте руководство по конкретному устройству для таких процедур сборки.
5. Тестирование: После выполнения соединения Simplex LC выполняется проверка целостности с помощью оптического измерителя мощности или визуального локатора неисправностей. Это гарантирует правильное функционирование соединения, не допуская при этом существенных потерь.
6. Окончательная проверка: Торцевая поверхность разъема должна быть визуально проверена на предмет шероховатости или загрязнения грязью. При необходимости очистите торец разъема «папа» или «мама» соответствующими оптическими чистящими средствами.

Выполнив эти основные шаги, пользователи смогут эффективно использовать соединения Simplex LC с улучшенной производительностью и надежностью в системах оптических сетевых приложений.

Соображения относительно развертывания на расстоянии 10 км и 20 км

Чтобы сделать развертывание оптической сети на расстояниях 10 км и 20 км эффективным и надежным, необходимо тщательно изучить и учесть несколько факторов.

1. Тип и качество кабеля: Для измерения расстояний необходимо использовать одномодовые оптоволоконные кабели, поскольку они имеют меньшее затухание, чем многомодовые кабели. Выбор подходящих кабелей хорошего качества с требуемыми характеристиками помогает снизить потери сигнала при передаче на большие расстояния.
2. Характеристики мощности сигнала и трансивера: совместимые и ориентированные на расстояние оптические трансиверы должны быть установлены во время использования. Для развертывания на 10 км рекомендуются SFP+ с минимальным выходом -5 дБм или разъемы LC. Однако для 20 км стандартный выход трансиверов должен оставаться в диапазоне -2 дБм для поддержания целостности сигнала.
3. Управление дисперсией: Кроме того, на больших расстояниях качество сигнала может ухудшаться из-за хроматической дисперсии. Компенсация дисперсии или специальные волокна для смягчения негативных последствий могут быть вариантом как для 10-километровых, так и для 20-километровых соединений.
4. Факторы окружающей среды: Планирование должно также учитывать факторы окружающей среды, такие как температура, влажность и механические нагрузки. Правильное использование кабелей для наружной прокладки и правильные методы хранения и установки могут снизить эти риски.

Преодолевая эти препятствия, сетевые инженеры могут повысить производительность и устойчивость оптических сетей на расстояниях от 10 до 20 км.

Обеспечение соответствия требованиям по установке

Правильные и соответствующие требованиям установки оптических сетей необходимы для содействия повседневной практической деятельности и соответствия отраслевым стандартам. Соответствие означает соблюдение федеральных правил, критериев, установленных производителем, а также правил безопасности и производительности.

1. Соответствие отраслевым стандартам: соблюдайте стандарты, разработанные Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (TIA) и Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), чтобы гарантировать, что все установки способны обеспечить производительность и безопасность работы.
2. Предоставление адекватной документации: Разработать надлежащую документацию, которая включает в себя детали процедуры установки, детали компонентов и результаты проведенных испытаний. Это поддерживает соответствие правовым и нормативным требованиям процедур установки для повышения ответственности и прослеживаемости.
3. Наем персонала, включая обучение и сертификацию: нанимайте только сертифицированных людей для работы с оптоволоконными кабелями и их установкой. Постоянное обучение гарантирует, что люди не забудут новые технологии, стандарты и правила.
4. Поиск нерегулярных операций: Проводите плановые внутренние и внешние проверки установок с разумной периодичностью, чтобы убедиться, что установки по-прежнему соответствуют требованиям выпущенных документов и правовых инструментов. Возможно снижение рисков, что повышает надежность сети за счет своевременного реагирования на проблемные области/приложения.

Неспособность следовать этим рекомендациям затрудняет для организаций задачу повышения уровня соответствия и надежности установок оптических сетей, что препятствует достижению максимально возможной производительности системы и снижению риска возникновения эксплуатационных сбоев.

Как выглядит трансивер 100G QSFP28 BiDi?

Сравнение QSFP28 с другой оптикой

Оптический трансивер 100G QSFP28 BiDi имеет более высокую пропускную способность и масштабируемость по сравнению с другими оптическими трансиверными модулями, такими как 100G SFP28 или 40G QSFP, которые, как утверждается, используют эту технологию. Основные отличия включают:

1. Скорость передачи данных и емкость: в отличие от других трансиверов, максимальная скорость передачи данных, поддерживаемая трансивером QSFP28, составляет 100 Гбит/с с использованием одного оптического волокна. Это внедрение усовершенствованной модуляции, включающей PAM4, является значительным улучшением по сравнению с SFP28, который обычно обеспечивает 25 Гбит/с на канал, тогда как 40G QSFP+ предлагает 40 Гбит/с с использованием четырех каналов по 10 Гбит/с каждый.
2. Форм-фактор и плотность: По сравнению с SFP28 конструкция QSFP28 экономит пространство и обеспечивает больше портов в сетевом оборудовании. Это важно в центрах обработки данных из-за ограниченной доступной площади, поскольку на одну площадь реализуется больше соединений, чем могут вместить секции SFP28 или даже 40G QSFP+.
3. Эффективность затрат: вместо трансиверов SFP25 на 28 Гбит/с или четырех каналов 10G с QSFP4, использующим пять трансиверов, QSFP28 может обеспечить транспорт на скорости 100 Гбит/с по одному оптоволоконному каналу, что снижает стоимость и сложность инфраструктуры. Это делает его более экономичным для сетей с высокой пропускной способностью.

Подводя итог, можно сказать, что трансивер 100G QSFP28 BiDi отличается высокой пропускной способностью данных, эффективностью использования пространства и доступной ценой, что соответствует потребностям многих современных центров обработки данных и высокоскоростных сетей.

Преимущества одномодового оптоволокна (SMF)

Данная конфигурация SMF имеет преимущества, которые делают ее наиболее подходящим решением для международных сетей телекоммуникаций и передачи данных.

1. Более эффективное использование полосы пропускания: диаметр центрального сердечника 8–10 микрон по сравнению с обычным 50 мкм позволяет увеличить расстояние, на которое может передаваться определенный сигнал, без заметной степени потери сигнала. Это означает большую полосу пропускания, которая может принимать больше трафика данных на длину волны.
2. Увеличенный радиус действия: как правило, SMF может использоваться на расстояниях более 40 километров без усилителей сигнала или ретрансляторов. Это особенно актуально для установок, распределенных по большой географической области, таких как сети метрополитена и междугородная связь.
3. Низкие потери сигнала: Благодаря конструкции SMF используется мало мод, что уменьшает модовую дисперсию. Таким образом, можно достичь большего расстояния с меньшим количеством ошибок сигнала, а также данные могут быть отправлены без потери пакетов.
4. Преимущество для крупномасштабного развертывания: хотя SMF должен быть дороже MMF по первоначальной стоимости внедрения, эксплуатационные расходы зачастую дешевле. Такая эффективность обусловлена ​​минимальным использованием повторителей и усилителей в крупных волоконно-оптических сетях связи.

Следовательно, замечательные характеристики одномодового оптоволокна делают его лучшим вариантом для приложений с большими расстояниями и высокой пропускной способностью, удовлетворяя современным требованиям к передаче данных.

Совместимость с сетями Cisco

Инфраструктура и дизайн сети включают больше одномодовых волоконно-оптических (SMF) соединений, совместимых с сетями Cisco, поскольку сети Cisco более надежны, надежны и высокопроизводительны. Бренд Cisco имеет несколько оптических трансиверов для приложений SMF, которые имеют радиус действия более 40 км, такие как модули SFP, SFP+ и SFP28. Чрезмерное или недостаточное использование инфраструктуры кабеля SMF в архитектуре Cisco является экономически эффективным, поскольку оно эффективно минимизирует затраты на полосу пропускания при передаче данных на большие расстояния. Кроме того, совместимые с SNMP модули коммутации и маршрутизации от Cisco также разработаны с функциями для работы сетей SMF, помогая организациям использовать передовые сети для таких задач, как облачные вычисления, видеоконференции и обработка данных в реальном времени, среди других приложений. Включение этих двух повышает не только эффективность сети, но и эффективность эксплуатации.

Часто задаваемые вопросы о трансиверах QSFP28

Почему стоит выбрать 100G BiDi?

Использование 100G BiDi (двунаправленных) трансиверов имеет жизненно важные преимущества, что делает их достойной покупкой для центров обработки данных и высокоскоростных сетевых приложений. Во-первых, трансиверы 100G BiDi используют технологию Bi-Di, которая обеспечивает двунаправленную передачу данных в оптоволокно и из него с использованием двух длин волн света. Это существенно сокращает количество используемого волокна, что приводит к экономии материалов и затрат на рабочую силу. Во-вторых, небольшие размеры модулей BiDi позволяют использовать приложения с более высокой плотностью, что позволяет устанавливать больше соединений на небольших площадях, что является важным аспектом современных сетей. Кроме того, они не требуют замены определенных сетевых устройств, поскольку имеют производительность 100G и не требуют модернизации режима и перенастройки системы, слишком большой длины кабеля для 100G Ethernet. Предложение высокой эффективности, компактности и производительности сделало трансиверы 100G BiDi лучшими. Они идеально подходят для компаний, желающих модернизировать свои сетевые объекты.

Что такое QSFP28 MSA и почему это важно?

QSFP28 MSA — это стандарт, выпущенный в рамках общего сотрудничества нескольких производителей для разработки стандарта для трансиверов 100G QSFP28. Этот документ не только предписывает физические и электрические параметры, но и устанавливает межоперационные функциональные и эксплуатационные параметры, требуемые от продуктов разных производителей. Таким образом, его основное значение заключается в решении проблемы ситуаций привязки к поставщику и обеспечении бесперебойной работы высокоскоростных сетей. Организации могут использовать детали от других производителей, не беспокоясь о том, что детали одного производителя могут интегрироваться только с деталями того же производителя. Эффективное соблюдение политик MSA может также уменьшить проблемы устаревания и, таким образом, обеспечить адекватную защиту инвестиций центров обработки данных и предприятий по мере их перехода к более быстрым сетевым технологиям.

Как использовать функции цифровой диагностики

Функции цифровой диагностики необходимы для контроля и эксплуатации конструкции оптического трансивера, а модули QSFP28 включены. С этими функциями необходимо выполнить следующие действия:

1. Ссылка на интерфейс диагностики: многие трансиверы сегодня могут выполнять операции с цифровой диагностикой на основе стандарта SFF-8472. Подключитесь к хост-системе или программному обеспечению управления сетью, соединенному с оптическим трансивером 100G BiDi QSFP28 или его модулем, и загрузите данные диагностики. Обычно это включает использование командной строки или графического пользовательского интерфейса для чтения данных цифрового диагностического мониторинга (DDM).
2. Сосредоточьтесь на параметрах интереса: критические параметры для диагностики включают температуру, напряжение, ток смещения лазера, передаваемую оптическую мощность и принимаемую оптическую мощность. Эти параметры следует периодически измерять на случай, если система предвидит какой-либо риск отказа в охватываемой системе.
3. Размещайте оповещения и журналы диагностики: настройте оповещение, если обнаружен параметр, выходящий за пределы диапазона, чтобы кто-то мог заняться проблемой. Также ведите учет любых диагностических данных для системы, так как это способствует решению проблем в будущем.
4. Калибровка и тестирование: Диагностические функции также могут быть использованы при первой настройке системы и при выполнении периодических проверок технического обслуживания для настройки системы. Проверка производительности устройств с имитацией условий нагрузки помогает обнаружить производительность трансиверов, поддерживаемую в идеальных условиях эксплуатации.
5. Поддержание прошивки в актуальном состоянии: необходимо обновить прошивку трансивера и хост-оборудования Print Servers. Поставщики часто предлагают новые диагностические возможности и другие функции в качестве обновлений.

Соблюдение этих рекомендаций может помочь сетевым администраторам использовать функции цифровой диагностики для поддержания надежности и эффективности сетевых устройств.

Справочные источники

приемопередатчик

Оптоволокно

Сетевой коммутатор

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Что такое модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi?

A: Модуль трансивера QSFP28 100G BiDi представляет собой электрооптический модуль трансивера, предназначенный для приложений Ethernet 100G по одномодовому волокну (SMF) посредством двунаправленной (BiDi) передачи по волокну. Трансивер поддерживает одновременную передачу информации в направлении и из направления по одному волокну, тем самым экономя ресурсы оптоволоконного кабеля и улучшая высокоскоростную оптическую передачу информации.

В: Как устроен модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi?

A: Модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi использует две длины волны на одном волокне в одном направлении для отправки и в противоположном направлении для получения информации. Длины волн используются на 850 нм и 900 нм. Этот тип передачи является двунаправленным, и, следовательно, он минимизирует использование дополнительных волокон, делая общую структуру сетевой системы проще и менее затратной.

В: Распространяется ли гарантия на модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi?

A: Да, модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi будет взаимозаменяемым устройством, соответствующим MSA приложения C QSFP28. Его совместимость с другими устройствами, соответствующими MSA, гарантирует его пригодность для использования в различных сетевых инфраструктурах, включая системы Cisco.

В: Для чего можно использовать модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi?

A: Модуль трансивера QSFP28 100G BiDi полезен в центрах обработки данных, высокопроизводительных вычислительных соединениях и высокопроизводительных корпоративных сетях связи. Он имеет такие рейтинги, как 100 G Ethernet, и хорошо подходит в ситуациях, когда оптоволокно часто отсутствует.

В: Каков максимальный диапазон, на который рассчитан модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi?

A: Модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi может поддерживать расстояние передачи до 10 км при использовании DDM по системе передачи на одномодовом оптоволокне (SMF). Это идеально подходит для передачи данных на средние и большие расстояния в городских и университетских сетях.

В: Какой тип разъема используется с модулем приемопередатчика QSFP28 100G BiDi?

A: Диапазон длин волн 850-910 нм типичен для приложений, использующих модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi, который обычно использует симплексный разъем LC для приложений с одномодовым волокном (SMF). Симплексный разъем LC демонстрирует простоту выражения и безопасное соединение, способствуя практичному проектированию сетей передачи.

В: Подходит ли модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi для развертывания в новой и существующей сетевой инфраструктуре?

A: Да, модуль трансивера QSFP28 100G BiDi может работать с развернутым узлом существующей сети, поэтому его можно очень легко использовать в новых развертываниях в контексте любой существующей инфраструктуры. Он может передавать данные в обоих направлениях, легко заменяя установленный Gigabit Ethernet без расхода ресурсов на кабельные соединения.

В: Каковы преимущества модуля приемопередатчика QSFP28 100G BiDi по сравнению с обычными приемопередатчиками?

A: Использование модуля трансивера QSFP28 100G BiDi имеет множество преимуществ по сравнению с линейными трансиверами, включая количество используемого волокна, его дешевизну и простоту управления волокном. Его удивительная особенность использования двунаправленной передачи обеспечивает быстрое взаимодействие по одному волокну, что позволяет избежать дифференциального использования кабелей в сети.

В: Можно ли использовать модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi в активных оптических сетях?

A: Да, модуль оптического трансивера 100G BiDi QSFP28 может работать в активных оптических сетях. Он имеет возможности 100-гигабитного Ethernet и соответствует уплотненному QSFP28 MSA, поэтому модуль оптического трансивера BiDi QSFP28 лучше всего подходит для сети передачи данных AON.

В: Опишите, как модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi улучшает масштабируемость сети.

A: Модуль приемопередатчика QSFP28 100G BiDi повышает масштабируемость сетей, обеспечивая высокую плотность и минимизируя количество волокон, которые должны использоваться для передачи данных. В сочетании с высокоскоростными возможностями есть возможность передавать данные в обоих направлениях, чтобы удовлетворить потребность в расширении емкости сети и предстоящих задачах по объему данных.