Понимание различий между QSFP28, QSFP56 и QSFP-DD для оптических решений

Поскольку мир высокоскоростной передачи данных быстро меняется, важно знать различия между различными типами трансиверов, чтобы наилучшим образом использовать сети. В этой статье конкретно рассматриваются оптические решения QSFP28, QSFP56 и QSFP-DD, включая то, что они делают, где они используются и их преимущества. Объясняя эти различия, мы надеемся, что наши читатели будут лучше подготовлены к выбору технологии, которая отвечает как требованиям к полосе пропускания, так и эксплуатационным потребностям для эффективной и надежной передачи данных в рамках существующей сетевой инфраструктуры.

Каковы особенности QSFP28?

Основные характеристики трансиверов QSFP28

• пропускная способность: Трансиверы QSFP28 могут поддерживать полосу пропускания до 100 Гбит/с на порт, что способствует передаче данных с высокой пропускной способностью.
• Фактор формы: QSFP28 имеет компактный форм-фактор, который обеспечивает высокую плотность развертывания в коммутаторах и маршрутизаторах.
• Дальность передачи: В зависимости от типа используемого оптического кабеля расстояние передачи, достижимое с помощью QSFPS, составляет от 100 метров до более 10 километров.
• Длина волны: В многомодовых приложениях они работают на длине волны 850 нм, тогда как в одномодовых приложениях используются длины волн около 1310 нм, что делает их совместимыми с различными типами оптических волокон.
• Совместимость: Помимо обратной совместимости с модулями QSFP+ и SFP+, это повышает гибкость при проектировании сетей с использованием этих компонентов.
• Потребляемая мощность: Эти трансиверы имеют средний уровень энергопотребления, составляющий примерно три целых пять десятых Вт на порт, что делает его более отличным от других стандартов, таких как qsfp-dd или qsfp56.

Распространенное использование QSFP28 в центрах обработки данных

1. Передача данных высокой плотности: Трансиверы QSFP28 часто используются в центрах обработки данных для обеспечения межсоединений высокой плотности и обеспечения эффективной агрегации серверов и использования полосы пропускания коммутационных соединений.
2. Инфраструктура облачных вычислений: Эти приемопередатчики могут удовлетворить высокие требования к пропускной способности, необходимые средам облачных вычислений, обеспечивая быстрое перемещение данных между распределенными сетями.
3. Высокопроизводительные вычисления (HPC): В установках HPC, где выполняется обработка в реальном времени и тяжелые приложения, QSFP28 необходим, поскольку он обеспечивает необходимую пропускную способность.
4. Соединения центров обработки данных (DCI): они применяются для соединения нескольких центров обработки данных вместе для последовательной передачи данных на большие расстояния и на высокой скорости.
5. Виртуализированные сетевые среды: поток трафика виртуальных машин оптимизируется с помощью этой технологии в виртуализированных центрах обработки данных, что повышает производительность при динамических рабочих нагрузках.
6. Машинное обучение и приложения искусственного интеллекта : Скорость связи имеет решающее значение для рабочих нагрузок машинного обучения и искусственного интеллекта в пределах ЦОД, поэтому с QSF28 становится возможной передача больших объемов данных.

Форм-фактор QSFP28 и совместимость

Трансивер Quad Small Form-factor Pluggable 28 (QSFP28) имеет небольшой размер, но может передавать четыре канала со скоростью 25 Гбит/с каждый, что соответствует пропускной способности 100 Гбит/с для одного порта. Эта небольшая конструкция позволяет создавать установки с очень высокой плотностью размещения, при которых множество портов могут поместиться в одну стандартную стойку высотой 1U. Он легко подключается к обычным трансиверам QSFP+ и SFP+, имеющим обратную совместимость; это означает, что сетевым инженерам не нужно заменять все, если они хотят, чтобы их системы были масштабируемыми или гибкими. Сети постоянно меняются, отсюда и важность этой совместимости, которая гарантирует, что старые технологии работают вместе с новыми, тем самым максимизируя общий объем инвестиций, вложенных в них.

Что такое QSFP56 и чем он отличается от QSFP28?

Сравнительный анализ скорости передачи данных и пропускной способности

Максимальная пропускная способность трансивера QSFP56 вдвое выше, чем у его предшественника QSFP28. Такое улучшение скорости передачи данных является результатом использования двух каналов по 50 Гбит/с каждый вместо четырех каналов по 25 Гбит/с, что в сумме составляет 100 Гбит/с. Такие приложения, как высокочастотная торговля, крупномасштабные облачные вычисления и расширенная аналитика, получают преимущества от этого лучшего приспособления к растущим требованиям к пропускной способности в современных средах центров обработки данных, среди прочего. Поскольку оба трансивера имеют схожие физические форм-факторы, требования к сетям следующего поколения отдают предпочтение более подходящим вариантам с более высокой пропускной способностью, таким как QSFP56.

Объяснение различий в энергопотреблении

Благодаря увеличенной пропускной способности данных профиль энергопотребления приемопередатчика QSFP56 выше, чем у QSFP28. Обычно работа в диапазоне от трех целых пяти до четырех ватт на порт или от семи до восьми ватт на порт соответственно может быть объяснена этой разницей в уровнях энергопотребления между ними, что является важным фактором для операторов центров обработки данных, которые должны обеспечить эффективную работу управление температурным режимом в сочетании с планированием поставок позволяет, среди прочего, удовлетворить потребности современных приложений с высокой пропускной способностью, одновременно балансируя эффективность производительности, чтобы не только оптимизировать затраты, но и поддерживать надежные сети, особенно во время дебатов, касающихся эффективности использования энергии и качества эксплуатации на различных объектах, где могут использоваться эти устройства. использоваться.

Различия в форм-факторе и конструкции модуля

Поскольку они соответствуют спецификациям Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP) относительно своего физического форм-фактора, оба модуля совместимы, что позволяет легко интегрировать их в текущую сетевую инфраструктуру без каких-либо дополнительных изменений в оборудовании. Напротив, модуль QSPF56 поддерживает приложения с более высокой плотностью размещения благодаря использованию достижений оптических технологий, что приводит к улучшению показателей производительности по сравнению с более ранними версиями. Интерфейсы электрической конфигурации и оптимизация компонентов, предназначенные для более высокой скорости передачи, — вот некоторые ключевые различия, обнаруженные в модулях между этими двумя типами разъемов, используемых сегодня в телекоммуникационных системах.

Зачем использовать QSFP56 в вашей сети?

Преимущества QSFP56 в высокоскоростных сетях

Для развертывания высокоскоростных сетей Приемопередатчик QSFP56 имеет ряд важных преимуществ. Во-первых, он способен поддерживать скорость передачи данных до 200 Гбит/с и позволяет эффективно передавать большие объемы информации, что важно для приложений анализа данных, облачных вычислений или высокочастотной торговли. Во-вторых, при более высокой пропускной способности каждого порта в сети требуется общее количество портов, что упрощает ее архитектуру и в целом занимает меньше физического пространства. В дополнение к этому, передовые методы модуляции, используемые в QSFP56, а также возможности исправления ошибок улучшают целостность сигнала и делают его более устойчивым к помехам, обеспечивая тем самым надежную связь на больших расстояниях. Кроме того, поскольку спрос на сети продолжает расти, при использовании этих устройств нет необходимости в серьезной перенастройке проводов, поскольку они были разработаны с учетом перспективности, что делает их идеальным выбором для предприятий, желающих масштабировать свою инфраструктуру.

Перспективность с трансиверами QSFP56

При разработке приемопередатчика QSFP56 была учтена эволюция современных сетей передачи данных. Он может передавать данные на скорости до 200 Гбит/с, что делает его совместимым с приложениями следующего поколения, а значит, снижает вероятность его устаревания по сравнению с другими аналогичными устройствами, такими как qsfpdd. Эти модули легко модернизировать и встроить в существующие системы, не вызывая при этом особых сбоев, поскольку они имеют модульную конструкцию, позволяющую постепенно переходить к более высокой мощности. Более того, соответствие отраслевым стандартам гарантирует совместимость в различных сетевых средах, что еще больше укрепляет его позицию как эффективного решения для долгосрочного обеспечения высокоскоростного подключения. Инвестируя в трансиверы такого типа, организации не только получают текущую производительность, но и обеспечивают возможность роста на основе различий между различными моделями, такими как qsfpdd и qsfp.

Встраивание в существующую инфраструктуру

Конструкция приемопередатчика QSFP56 обеспечивает плавную интеграцию в уже существующие сетевые инфраструктуры. Различное оборудование, включая коммутаторы, маршрутизаторы и серверы, может работать вместе благодаря этому устройству, соответствующему установленным стандартам. Во время обновлений у пользователей не возникнет никаких проблем, поскольку предыдущие версии поддерживались, что обеспечивает возможности обратной совместимости, необходимые для поддержки устаревших систем. Установка не требует серьезных доработок; следовательно, быстрое развертывание становится возможным при удобных для пользователя условиях, применимых даже в рамках базовых настроек. Таким образом, компании достигают непрерывности работы, одновременно повышая эффективность своих сетей.

QSFP28 против QSFP-DD: сравнение

Обзор QSFP-DD

Quad Small Form-factor Pluggable Double Density (QSFP-DD) — это формат высокоскоростного трансивера, который может передавать данные со скоростью до 400 Гбит/с. Благодаря разъему двойной плотности он позволяет использовать больше портов на единицу площади, сохраняя при этом размер, аналогичный QSFP28. Это одно из основных отличий этих двух моделей. Кроме того, он обеспечивает улучшенную пропускную способность, что позволяет удовлетворить постоянно растущий спрос на данные в современных центрах обработки данных. Для легкой интеграции в существующие инфраструктуры он также имеет обратную совместимость с предыдущими версиями QSFP. Организациям, которые хотят, чтобы их сетевые решения были ориентированы на будущее без ущерба для эффективности или производительности, следует рассмотреть этот гибкий вариант.

Различия между QSFP28 и QSFP-DD

Основные области, в которых QSFP28 и QSF-DD различаются, связаны со скоростью передачи данных, плотностью портов и особенностями конструкции разъема. Хотя максимальная пропускная способность 100 Гбит/с поддерживается только последней моделью трансивера, в четыре раза больше этого значения (до 400 Гбит/с) можно достичь, используя первую модель, которая отвечает более высоким требованиям к пропускной способности в существующих сетях, среди прочего, например, иллюстрируя, насколько быстро что-то вроде «QFS56» работает по сравнению со своим предшественником «QSFA28». По сравнению со стандартными одномодовыми оптоволоконными разъемами, используемыми на обоих устройствах соответственно, разъем двойной плотности, используемый в QSF DD, позволяет разместить больше портов в меньшем физическом пространстве, тем самым увеличивая общую плотность портов. Более того, они имеют идентичные форм-факторы, что упрощает пользователям переход с одного типа устройства на другой без каких-либо существенных изменений в их инфраструктуре, поэтому компании, стремящиеся к оптимальному повышению производительности сети, должны рассматривать их как лучший вариант долгосрочных инвестиций. в течение периодов времени, простирающихся не только на месяцы или годы, но, возможно, на десятилетия.

Варианты использования QSFP-DD

1. Соединения центров обработки данных: QSFP-DD идеально подходит для соединений с высокой пропускной способностью между центрами обработки данных, обеспечивая эффективную передачу данных в облачных вычислениях.

• Высокопроизводительные вычисления (HPC): HPC использует более высокие скорости передачи данных за счет использования QSFP-DD, что облегчает быструю обработку и анализ больших наборов данных.
• Телекоммуникации: Дополнительные возможности пропускной способности, предлагаемые QSFP-DD, удовлетворяют потребности инфраструктуры поставщиков телекоммуникационных услуг, обеспечивая высокоскоростное подключение с меньшим уровнем задержек.
• Корпоративные сети: Компании могут использовать QSFPSDD для модернизации сетевой инфраструктуры, чтобы получить преимущества от приложений, требующих большого объема данных, таких как видеоконференции или аналитика в реальном времени.
• Сети хранения данных (SAN): Быстрая передача данных между системами хранения и серверами, оптимизация производительности в средах хранения данных обеспечивается приемопередатчиком QSFPDD.

Модуляция PAM4 на QSFP56 и QSFP28 – Влияние

Что такое модуляция PAM4?

Модуляция PAM4, или четырехуровневая импульсно-амплитудная модуляция, представляет собой усовершенствованную схему сигнализации, которая позволяет передавать два бита на символ, удваивая скорость передачи данных по сравнению с традиционной сигнализацией NRZ (без возврата к нулю). PAM4 использует четыре различных уровня амплитуды для эффективного кодирования информации по одному каналу, что увеличивает полосу пропускания и снижает энергопотребление. Этот конкретный тип модуляции полезен в приложениях высокоскоростной связи, таких как приемопередатчики QSFP56 и QSFP-DD, где важно максимизировать пропускную способность данных при минимизации ухудшения качества сигнала.

Как PAM4 дополняет трансиверы 200G QSFP56 и 400G QSFP-DD

Позволяя увеличить скорость передачи данных за счет передачи нескольких битов на символ, модуляция PAM4 значительно повышает производительность приемопередатчиков 200G QSFP56 и 400G QSFPSDD, которые имеют решающее значение в современных быстро развивающихся сетях. Для приложений с высокими требованиями эти оптические трансиверы должны обеспечивать более высокую полосу пропускания при сохранении целостности сигнала. 400G QSFP-DD с PAM4 удваивает скорость передачи данных традиционных систем NRZ за счет четырехуровневой амплитудной системы, обеспечивая более эффективное снижение энергопотребления, увеличение расстояний, меньшую деградацию сигнала и увеличение пропускной способности на больших расстояниях, тем самым удовлетворяя меняющиеся современные требования. для инфраструктуры центра обработки данных, поддерживающей высокопроизводительные сети.

Сравнение с модуляцией NRZ

Основное различие между PAM4 и NRZ заключается в их эффективности передачи данных; однако оба они различаются, когда дело доходит до кодирования битов: один кодирует только один бит на символ (NRZ), другой кодирует два бита на символ, тем самым удваивая скорость без увеличения требуемой полосы пропускания (PAM). При работе на более высоких скоростях, чем предполагалось изначально, отсутствие возврата к нулю может искажаться из-за использования энергии, что приводит к искажениям. Напротив, лучшее использование доступной полосы пропускания и улучшенное соотношение сигнал/шум делают его оптимальным выбором для высокоскоростной связи на большие расстояния, в том числе строго соблюдающей стандарты IEEE8023bs, такие как стандарты qsfp-dd msa и другие.

Справочные источники

Подключаемый модуль малого форм-фактора

Импульсно-амплитудная модуляция

Ethernet

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Каковы различия QSFP28 и QSFP56?

О: Разница между QSFP28 и QSFP56 заключается в основном в скорости передачи данных. Хотя он использует четыре линии, каждая с максимальной пропускной способностью 25 Гбит/с, первая может развивать скорость только до 100 Гбит/с. Напротив, этот последний может обеспечить в два раза большую скорость, используя те же четыре канала, но вместо этого работая со скоростью 50 Гбит/с на канал, что дает общую пропускную способность около 200 Гбит/с. Они имеют один и тот же форм-фактор, но отличаются использованием передовых технологий, таких как модуляция PAM4, которая обеспечивает более высокие скорости для QSFP56 по сравнению с его предшественником, как видно при сравнении обоих рассматриваемых устройств.

Вопрос: Чем QSFP-DD отличается от QoS?

Ответ: Одно существенное различие между ними заключается в количестве используемых электрических полос; в частности, в этом случае их вдвое больше, чем в нашей стандартной версии (QSF). Это означает, что раньше мы были ограничены всего 400 с одной стороны исключительно из-за того, что в каждом модуле присутствовало только четыре пары - теперь еще раз спасибо, во многом благодаря тому, что вместо этого все они оснащены мощными возможностями по восьми отдельным каналам! Итак, если в будущем произойдет что-то еще, требующее еще большей скорости передачи данных, чем раньше, не ищите дальше, чем здесь, где все действительно становится интересным.

Вопрос: Какие характеристики следует искать в хорошем оптическом модуле?

О: Наиболее распространенная скорость для этих типов продуктов составляет около 100 гигабит в секунду, что достигается за счет одновременной передачи по разным проводам на разных скоростях. Он должен соответствовать стандартам IEEE, таким как SFF-8612 MSA/802.3bm, среди прочего, в зависимости от конкретных требований, необходимых в зависимости от типа использования местоположения и т. д.; однако, вообще говоря, их обычно можно найти внутри центров обработки данных или других мест, где необходимы быстрые соединения между устройствами.

Вопрос: Можете ли вы рассказать мне больше о таких форм-факторах, как qsfpdd, qsfppp и qsfps?

О: Между ними не так уж много различий, поскольку оба они произошли от более ранних конструкций, предназначенных для приложений с меньшей плотностью размещения; тем не менее, есть некоторые ключевые различия, которые стоит отметить здесь, если рассматривать вещи параллельно, например, сколько контактов каждый электрически соединен вместе, а также их предполагаемое назначение, которые варьируются от уровней средней плотности до конфигураций со сверхвысокой плотностью в зависимости от того, или не было выделено дополнительное пространство на этапах разработки, чтобы более крупные модули могли разместиться в более ограниченном пространстве без необходимости внесения слишком больших модификаций позже, в будущем, после того, как производственные циклы уже начались где-то в другом месте, вдали от базовых операционных объектов, где первоначальные прототипы сначала прошли этапы испытаний, прежде чем были одобрены. Они достаточно качественные и соответствуют стандартам, установленным руководящими органами, контролирующими сегодня телекоммуникационную отрасль во всем мире, включая руководящие принципы соответствия правилам FCC, касающиеся конкретных технологий цифровой сигнализации, используемых в современных телекоммуникационных системах, используемых в настоящее время во всем мире повсюду на планете Земля 24 часа в сутки. день семь дней неделя круглый год бесконечно навсегда, пока не придет конец, время наконец наступит в конце концов когда-нибудь когда-нибудь как-нибудь как-нибудь как-нибудь.

Вопрос: Что включает в себя сравнение QSFP28 и QSFP56?

Ответ: Сравнение QSFP28 и QSFP56 в основном сосредоточено на возможностях скорости передачи данных, а также на базовой технологии. Это также приводит к различиям между QSFP-DD. В то время как QSFP28 использует модуляцию NRZ для поддержки 100 Гбит/с, QSFP56 достигает 200 Гбит/с с модуляцией PAM4. Более того, приложения центров обработки данных следующего поколения находят это полезным, поскольку оно обеспечивает более высокую целостность сигнала и эффективность использования полосы пропускания, чем раньше.

Вопрос: Как происходят изменения в отрасли благодаря достижениям в QCSP-DD?

Ответ: Изменения в отрасли, вызванные усовершенствованиями модулей QCSP-DD, оказывают значительное влияние, обеспечивая скорость передачи данных до 400 Гбит/с в том же форм-факторе, что помогает оптимизировать использование пространства и энергопотребления, тем самым обеспечивая большую производительность в центрах обработки данных, одновременно являясь важной разработкой для размещения растущий спрос на полосу пропускания.

Вопрос: Каким стандартам соответствует QSFDD?

О: Механические, электрические и тепловые параметры модуля указаны в MSA (соглашении с несколькими поставщиками) QSFP-DD. Он также соответствует стандарту IEEE 802.3bs, где он определяет четыреста гигабитных конфигураций Ethernet, обеспечивая совместимость между различными производителями и системами, помимо надежности.

Вопрос: Чем трансивер 200GQSFFP56 отличается от других технологий?

О: За счет использования четырех линий, каждая из которых работает со скоростью пятьдесят гигабит в секунду (4×50 Гбит/с), пропускная способность вдвое выше, чем у стогигабитного SFFP (100GQSFFP). Более того, этого можно достичь с помощью масштабируемых решений, включающих передовые методы модуляции PAM4.

Вопрос: Как обычно используется стогигабитный SFFPS?

Ответ: Высокоскоростные соединения широко используются в корпоративных сетях и центрах обработки данных, но новые альтернативы, такие как двухсотгигабитные SFFPS, также набирают популярность. Они соединяют серверы с помощью коммутаторов или высокоскоростных магистралей, в то время как пограничные маршрутизаторы также требуют быстрой и надежной передачи данных.

Вопрос: Где еще мы могли бы увидеть общие области применения современных сетей, кроме упомянутых выше?

Эти модули изначально были специально разработаны только с момента их изобретения и до настоящего времени, поэтому их по-прежнему следует интенсивно использовать, особенно в сетях поставщиков услуг или даже в ядрах предприятий, где раньше не было большой разницы в отношении требований с течением времени из-за ограничений плотности. Это обусловлено ограниченным физическим пространством, доступным без какой-либо дополнительной необходимости, чем уже предоставлялось предыдущими поколениями, поддерживающими разные скорости до четырехсот Гбит/с одновременно.