Полное руководство по модулям приемопередатчика Cisco QSFP28 для сетей 100G

Быстро меняющаяся область сетевых технологий привела к необходимости создания решений с более высокой пропускной способностью и создания высокотехнологичных приемопередатчиков. Среди прочего, трансивер Cisco QSFP28 считается одним из лучших для сетей 100G, поскольку он способен выполнять различные задачи, например, в магистральной сети предприятия и центрах обработки данных. В этом руководстве делается попытка объяснить, что представляет собой технология QSFP28, рассматривая ее функции, возможности и совместимость с текущими инфраструктурами. Благодаря техническим беседам в сочетании с практическими знаниями читатели узнают, как эти модули повышают эффективность и надежность сети в современных средах, ориентированных на данные.

Что такое модуль приемопередатчика Cisco QSFP28?

Понимание форм-фактора QSFP28

QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) — это приемопередатчик высокой плотности, обеспечивающий скорость передачи данных до 100 Гбит/с в небольшом корпусе. Он использует четыре полосы движения для электрическая сигнализация по 25 Гбит/с каждый, что позволяет ему хорошо работать как с одномодовым, так и с многомодовым оптоволокном. Этот форм-фактор имеет решающее значение для максимизации пространства внутри сетевого оборудования, обеспечивая при этом максимально возможную производительность. центры обработки данных и другие приложения с высокой пропускной способностью. Его возможность горячей замены позволяет легко обновлять или заменять его, не прерывая работу сети, а стандартизированная конфигурация контактов означает, что его могут использовать многие различные типы сетей. Все эти функции в совокупности делают QSFP28 неотъемлемой частью современного сетевая архитектура.

Основные характеристики модулей Cisco QSFP28

Модули Cisco QSFP28 обладают рядом важных функций, повышающих их эффективность и результативность в высокоскоростных сетевых средах:

1. Поддержка высоких скоростей передачи данных. Модули QSFP28, разработанные с учетом растущих современных потребностей в передаче данных, могут поддерживать скорость передачи данных до 100 Гбит/с.
2. Универсальность применения: эти модули находят применение в различных областях, таких как центры обработки данных, корпоративные сети и высокопроизводительные вычислительные системы, включая конфигурации приемопередатчиков 100GBASE-DR Single Lambda 1310nm 500m.
3. Поддержка одномодовых и многомодовых кабелей. В зависимости от требований к расстоянию или полосе пропускания эти устройства оптимально работают как с одномодовыми, так и с многомодовыми оптоволоконными кабелями, обеспечивая тем самым гибкость развертывания.
4. Повышенная энергоэффективность: разработаны с учетом энергосбережения, поэтому они передают биты на более низких уровнях мощности, что со временем экономит затраты при использовании модульных приемопередатчиков QSFP28.
5. Конструкция с возможностью горячей замены: возможность горячей замены позволяет легко заменять или модернизировать трансивер без выключения системы, тем самым сокращая время простоя и обеспечивая бесперебойность сетевых услуг.
6. Надежная совместимость: обеспечение совместимости между различными типами сетевых устройств становится возможным благодаря стандартизированным конфигурациям контактов, используемым в модулях Cisco QSFP28, что упрощает интеграцию в существующие системы.

Набор функций Cisco демонстрирует, насколько важны модули QSFP28 в континууме высокоскоростных сетевых решений.

Применение QSFP28 в центрах обработки данных

Модули QSFP28 имеют решающее значение для современных центров обработки данных, поскольку они могут повысить эффективность и производительность, предлагая возможности высокоскоростной передачи данных. Они также работают с различными архитектурами, такими как коммутаторы центров обработки данных Ethernet L3. Эти крошечные трансиверы занимают меньше места в областях с большой плотностью, поэтому большее их количество может поместиться в небольшой области, создавая большую полосу пропускания без необходимости расширения площади. Более того, соединения коммутатор-коммутатор и коммутатор-сервер используют эту технологию для повышения пропускной способности данных и минимизации задержек — две функции, необходимые для облачных вычислений или виртуализации.

Кроме того, приложения для высокопроизводительных вычислений (HPC) получают выгоду от использования модулей QSFP28 благодаря их способности поддерживать полосу пропускания для больших рабочих нагрузок, что предотвращает узкие места серверной связи между системами. Поскольку как современные, так и старые системы совместимы с этими устройствами, это позволяет центрам обработки данных осуществлять поэтапную модернизацию, при этом легко интегрируя новые технологии с течением времени без потери денег, потраченных на инвестиции в устаревшую инфраструктуру. Таким образом, общие качественные характеристики модулей QSFP28 соответствуют настраиваемым конструкциям, отвечающим меняющимся требованиям эффективных и масштабируемых предприятий.

Как работает модуль приемопередатчика Cisco QSFP-100G-DR-S?

Технические характеристики и длина волны

Модуль приемопередатчика QSFP-100G-DR-S от Cisco предназначен для высокоскоростных межсетевых соединений с использованием многомодового оптоволокна, особенно в центрах обработки данных. Рабочая длина волны модуля составляет 850 нм, а скорость передачи данных — 100 Гбит/с. Данное оборудование соответствует стандарту IEEE 802.3bm, что гарантирует его совместимость с текущими и будущими сетевыми технологиями.

Судя по характеристикам, QSFP-100G-DR-S может передавать многомодовое оптоволокно до OM3 на расстояния до 70 метров или даже больше при использовании OM4 (до 100 м). Он легко соединяет несколько устройств в разных частях одного центра обработки данных, поскольку все они подпадают под эти категории. Для целей передачи этот модуль использует четыре линии, каждая из которых обеспечивает скорость 25 Гбит/с, что обеспечивает максимальную эффективность полосы пропускания при потреблении всего около 3 Вт в час и, таким образом, является экологически чистым.

Одиночные лямбда- и дуплексные разъемы LC

Технология одиночной лямбды использует одну длину волны для передачи данных. Это позволяет повысить эффективность использования полосы пропускания и уменьшить ухудшение сигнала, что делает его идеальным для сред с высокой плотностью размещения. Дуплексные разъемы LC имеют небольшие размеры и имеют два канала, которые могут одновременно отправлять и получать данные по оптическим волокнам. Такое расположение обеспечивает более быструю передачу данных и экономит место в стойках в центрах обработки данных. Технология одинарной лямбды в сочетании с дуплексными разъемами LC создает эффективное решение современных сетевых требований, приводящее к повышению производительности за счет упрощения конструкции межсоединений.

Преимущества дуплекса DOM 1310 нм, 500 м

Использование дуплексных модулей DOM с длиной волны 1310 нм и длиной 500 м при передаче данных имеет множество преимуществ. Начнем с того, что это устройство способно передавать сигналы на большее расстояние, до пятисот метров по многомодовому оптоволокну, и тем самым обеспечивает надежные соединения внутри центров обработки данных. Кроме того, поскольку он работает на длине волны, на которую с меньшей вероятностью влияет хроматическая дисперсия, качество сигнала улучшается, что приводит к меньшему количеству ошибок при длительных пробегах. Кроме того, цифровой оптический мониторинг (DOM) расширяет возможности диагностики в реальном времени, позволяя сетевым администраторам отслеживать такие показатели производительности, как оптическая мощность и температура, тем самым повышая надежность и упрощая обслуживание. Наконец, его дуплексная конструкция поддерживает двусторонний поток данных, поэтому можно обеспечить высокую пропускную способность без ущерба для производительности.

Что делает трансиверы 100G QSFP28 уникальными?

Высокая скорость передачи данных и низкая задержка

Определяющей особенностью трансиверов 100G QSFP28 является их способность передавать данные со скоростью 100 гигабит в секунду, что значительно увеличивает пропускную способность для современных приложений центров обработки данных, особенно при использовании в коммутаторе центра обработки данных Ethernet L3. Для достижения такой высокой скорости передачи данных используются передовые методы модуляции и несколько линий оптической передачи, что обеспечивает эффективную обработку данных в средах с самыми высокими требованиями. Эти трансиверы также спроектированы так, чтобы обеспечить низкую задержку, что критически важно для приложений, требующих почти мгновенной передачи данных, таких как высокочастотная торговля, аналитика в реальном времени и потоковое видео HD. Разработчики сетей считают эти трансиверы обязательными, поскольку они обладают высокой скоростью передачи данных и небольшой задержкой – двумя ключевыми характеристиками, которые делают их идеальными для соединения сложных систем на большие расстояния без потери полосы пропускания или скорости в пути.

Совместимость с различными модулями Cisco

Модули Cisco Nexus и Catalyst предназначены для работы с трансиверами 100G QSFP28. Это упрощает включение этих трансиверов в существующие инфраструктуры, поскольку они в основном взаимодействуют с коммутаторами Cisco Nexus серии 9000 и Catalyst серии 9500. В дополнение к другой оптике Cisco это обеспечивает возможность взаимодействия между различными сетями, что повышает общую производительность. Гибкость использования различных типов модулей SFP 100G QSFP28 в сочетании с различными типами модулей Cisco имеет решающее значение для предприятий, которые хотят модернизировать свои сетевые системы без нарушения их целостности или эффективности. Более того, совместимость выходит за рамки только сторонних устройств; что делает их жизнеспособными вариантами в различных сетевых средах.

Соответствие стандартам и MSA

Трансивер 100G QSFP28 является важнейшим компонентом обеспечения надежных и совместимых соединений в различных сетевых средах. Среди них - соединение 100GBASE-DR Single Lambda 1310nm 500m. Существует несколько стандартов, регулирующих это устройство, некоторые из которых включают, среди прочего, IEEE 802.3by для 100G Ethernet, а также спецификации MSA (Multi-Source Convention), касающиеся конструкции форм-фактора, электрических интерфейсов и оптических характеристик. Соответствие этим стандартам гарантирует, что они не только соответствуют критериям высокой производительности, но и обеспечивают совместимость продуктов различных производителей при развертывании модулей оптических приемопередатчиков SMF, используемых в глобальных сетях (WAN). Такое согласование помогает создать надежное развертывание и масштабируемость сети, тем самым позволяя организациям использовать разнообразные сетевые решения, сохраняя при этом первоклассную производительность в своих инфраструктурах.

Как правильно выбрать модуль приемопередатчика QSFP28?

Факторы, которые следует учитывать: SMF, длина волны и расстояние.

При выборе модуля приемопередатчика QSFP28 учитываются три основных фактора: тип оптоволоконного кабеля (одномодовое волокно или SMF), рабочая длина волны и расстояние. Одномодовое волокно предназначено для связи на большие расстояния, поэтому оно обеспечивает более высокую пропускную способность, что делает его идеальным для приложений базовой сети в трансиверах QSFP28. Рабочая длина волны обычно находится в диапазоне от 1270 до 1330 нм в среде SMF, но влияет на производительность, а также на совместимость с различными конфигурациями трансивера. Наконец, важно знать, какие расстояния передачи требуются, поскольку различные модели QSFP28 имеют определенные диапазоны оптимизации, что гарантирует их соответствие возможностям вашей инфраструктуры и одновременное удовлетворение требований к производительности в более широком масштабе. Организации смогут повысить эффективность и надежность своей сети, тщательно рассмотрев эти аспекты, прежде чем принимать какие-либо решения по ним.

Сравнение Cisco QSFP-100G-FR-S и других моделей

Что касается модулей приемопередатчиков, то Cisco КСФП-100G-FR-S нельзя не заметить. Эта конкретная модель была создана для оптической передачи на большие расстояния по одномодовому оптоволокну с длиной волны 1310 нм и может поддерживать расстояния до двух километров, что делает ее идеальной для соединений центров обработки данных и городских сетей. Другие модели, такие как QSFP-100G-LR-S, предназначены для больших расстояний (до десяти километров), в то время как другие, такие как QSFP-100G-SR-S, предназначены только для более коротких дистанций (около трехсот метров). Вместо этого используется многомодовое волокно. Кроме того, в высокоскоростных приложениях, где производительность, связанная с целостностью данных и минимальными потерями сигнала, имеет решающее значение, этот конкретный модуль обычно превосходит другие типы. Таким образом, выбирая, какие трансиверы будут лучше всего работать вместе в вашей сетевой системе, вы должны оценить их отличительные особенности на основе различных вариантов использования, а также любых требований, которые они могут иметь, специфичные только для них.

Обеспечение совместимости с сетевой инфраструктурой

Чтобы убедиться, что модуль приемопередатчика, такой как Cisco QSFP-100G-FR-S, совместим и хорошо работает с существующей сетевой инфраструктурой, вам необходимо внимательно его изучить. Например, одним из важных факторов является использование одномодового или многомодового оптоволокна, поскольку это может повлиять на выбор типа приемопередатчика (например, одномодовый модуль QSFP28 1310 нм). Также важно проверить характеристики коммутатора/маршрутизатора, поскольку не все устройства работают с каждым типом передатчика или скоростью передачи данных. Кроме того, подумайте о сетевой архитектуре, такой как сегменты дальней связи, которые могут существовать между различными частями, и межсоединениями, которые могут потребовать выбора на основе требований к полосе пропускания на расстоянии. Если организации тщательно согласуют свои трансиверы со своими сетями, они повысят эффективность и надежность передачи данных, одновременно уменьшив возможные эксплуатационные проблемы.

Установка и обслуживание модулей Cisco QSFP28

Шаги для правильной установки

1. Подтвердите совместимость: убедитесь, что выбранный модуль Cisco QSFP28 совместим с текущим коммутатором или маршрутизатором и может поддерживать заявленную скорость передачи данных.
2. Проверка кабеля: убедитесь, что тип используемого оптоволоконного кабеля – одномодовый или многомодовый – соответствует требованиям модуля приемопередатчика.
3. Подготовьте среду: во избежание электрического повреждения во время установки выключите сетевое устройство.
4. Удалите существующий модуль. При необходимости осторожно извлеките все модули приемопередатчика, которые, возможно, уже были установлены в порты.
5. Вставьте новый модуль: совместите модуль QSFP28 с его портом и плотно прижмите его до щелчка.
6. Подключите оптоволоконные кабели. Подключите соответствующие оптоволоконные кабели, убедившись, что они надежно закреплены к портам приемопередатчика.
7. Включение устройства: включите сетевое устройство и следите за успешным распознаванием модулей, а также за мониторингом состояния соединения.
8. Процедура тестирования: Запустите диагностические тесты, которые проверят передачу данных, гарантируя тем самым оптимальную производительность.

Устранение распространенных проблем

Устранение неполадок модулей Cisco QSFP28 предполагает методический подход к выявлению и решению проблем. Вот некоторые распространенные проблемы и их решения:

1. Канал не обнаружен: убедитесь, что модуль QSFP28 правильно установлен в порту. Убедитесь, что подключенные оптоволоконные кабели не повреждены и надежно закреплены. Кроме того, убедитесь, что модуль совместим с вашим коммутатором, и проверьте, включен ли он, особенно при использовании дуплексного приемопередатчика DOM 1310 нм 500 м.
2. Прерывистое соединение. Проверьте оптоволоконные кабели на наличие изгибов или физических повреждений, которые могут повлиять на передачу сигнала. Выполнение диагностических тестов может помочь выяснить, есть ли какие-либо конфликты конфигурации сети или ошибки, влияющие на подключение, особенно после развертывания нового модуля QSFP28 1310 нм.
3. Недостаточная производительность: необходимо провести тесты скорости, чтобы сравнить пропускную способность данных с ожидаемыми показателями производительности. Если производительность падает ниже стандартной, рассмотрите возможность проверки перегрузки сети и оптимизации протоколов маршрутизации, поскольку эти две вещи могут сильно повлиять на поток данных.
4. Устройство не распознает модуль. Если в списке устройств этот модуль не указан, убедитесь, что ваша прошивка обновлена, поскольку устаревшая версия может вызвать проблемы совместимости, поэтому проверьте веб-сайт Cisco на наличие обновлений по этой проблеме.

Сетевые администраторы могут повысить надежность и производительность модулей Cisco QSFP28, систематически решая каждую из этих проблем, обеспечивая надежную сетевую инфраструктуру.

Советы по уходу для долголетия

Чтобы модули Cisco QSFP28 служили долго и эффективно работали, помните о следующих советах по техническому обслуживанию:

1. Частая очистка: периодически протирайте оптические разъемы модуля безворсовой тканью и подходящими чистящими растворами. Это поможет вам удалить грязь и другие загрязнения, которые могут прервать передачу сигнала.
2. Контрольная температура: проверьте рабочую атмосферу, чтобы убедиться, что она находится в требуемом диапазоне температур. Высокие температуры отрицательно влияют на производительность модуля, поэтому убедитесь, что приняты достаточные меры по охлаждению.
3. Управление кабелями. Примите надлежащие методы управления кабелями, направленные на предотвращение резких скручиваний и слишком большого давления на оптоволоконные кабели, которые вызывают физические повреждения, ведущие к потере сигналов.
4. Регулярное тестирование. Вам следует регулярно проводить тесты, а также диагностические оценки ваших модулей с целью своевременного обнаружения любых возможных проблем. Такая стратегия помогает снизить риски и избежать простоев в дальнейшем.
5. Обновления программного обеспечения. Всегда будьте в курсе обновлений встроенного ПО от компании Cisco и быстро устанавливайте их, чтобы гарантировать, что ваши устройства получат последние улучшения и исправления безопасности.

Эти передовые методы помогут сетевым администраторам продлить срок службы модулей QSFP28, создавая при этом надежную сетевую среду.

Справочные источники

Подключаемый модуль малого форм-фактора

Одномодовое оптоволокно

Оптоволокно

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Что означает модуль оптического приемопередатчика в сети Cisco 100G?

О: Cisco QSFP28 — это устройство, которое отправляет и получает данные по оптоволоконным кабелям. Это важно для высокоскоростной связи, особенно в сетях 100G.

Вопрос: Каким образом модуль оптического приемопередатчика QSFP28 повышает производительность сети?

О: Модуль оптического приемопередатчика QSFP28 повышает производительность, обеспечивая высокую пропускную способность при низкой задержке, что делает его подходящим для требовательных приложений. Он поддерживает 100GBase Ethernet для эффективной передачи данных на большие расстояния.

Вопрос: Как далеко может достигать модуля оптического приемопередатчика Cisco QSFP28?

Ответ: Различные модели модулей оптического приемопередатчика Cisco QSFP28 имеют разное расстояние покрытия. Например, QSFP28 100GBase-DR с одинарной лямбдой 1310 нм обеспечивает расстояние до 500 метров, в то время как его более длинная версия, совместимая с Cisco qsfp-100g-dr-s, может преодолевать расстояние до двух километров при использовании одномодового оптоволокна.

Вопрос: Работают ли другие стандарты оптики с модулями QSFP28?

О: Да, эти модули поддерживают несколько стандартов оптики. MSA qsfp28 был разработан для обеспечения взаимодействия между различными производителями и интеграции с различным сетевым оборудованием.

Вопрос. Какие типы оптоволоконных кабелей используются с трансиверами Cisco qsfp28?

О: Передача данных на большие расстояния посредством соединения различных сегментов сети на огромные расстояния облегчается одномодовыми оптоволоконными кабелями (SMF), используемыми в трансиверах Cisco QPSP28.

Вопрос: Как можно быть уверенным, что их модуль QSFP28 будет работать с устройствами Cisco?

О: Проверьте, соответствует ли он спецификациям Cisco, например QSFP-100G-DR-S, или другим соответствующим спецификациям, например Cisco QSFP-100G-ERL-S. Информация о совместимости часто предоставляется производителями или поставщиками оптических трансиверов.

Вопрос: Почему человеку следует использовать один лямбда-модуль, совместимый с Cisco?

О: Надежность, проверенная производительность и полная интеграция с существующими коммутаторами и маршрутизаторами Cisco — вот некоторые из преимуществ использования таких модулей, обеспечивающих максимальную эффективность сети.

Вопрос: Можно ли использовать модули QSFP28 в приложениях Ethernet?

Ответ: Действительно, эти типы модулей лучше всего подходят для приложений Ethernet, особенно для высокоскоростных сетей 100GBase Ethernet. Крупномасштабная передача данных и связь требуют адекватной пропускной способности, которую они и обеспечивают.

Вопрос: Можете ли вы порекомендовать какую-либо конкретную модель для приложений ближнего действия?

О: Для работы на небольшом расстоянии, когда компоненты расположены близко друг к другу в центрах обработки данных или сетевых конфигурациях, рассмотрите возможность использования этой модели: QSFP-100G-SR4-S.

Вопрос: Какую функцию выполняет одинарная лямбда-оптика 1310 нм в модулях QSFP28?

Ответ: Они упрощают конструкцию и снижают затраты, обеспечивая при этом передачу на большие расстояния по волокнам, эффективно рассчитанным на более высокоскоростные световые волны; поэтому они стали популярными благодаря балансу цены и качества.