Какие бывают типы оптических модулей 40G QSFP +, DAC, AOC 

Решение по технологии сетевого подключения 40G включает модули оптических приемопередатчиков серии 40G QSFP+. Наиболее распространенными среди них являются 40GBASE-LR4 QSFP+, 40GBASE-SR4 QSFP+ и 40G LR4 PSM. Кроме того, высокоскоростной кабель DAC-40G QSFP+ и активный оптический кабель AOC-40G QSFP+ привлекают внимание все большего числа пользователей в отрасли. В этой статье будут представлены и объяснены вышеуказанные технологические решения, а затем предоставлены аналитические ссылки для пользователи могут выбирать решения для подключения 40G.

В чем разница между QSFP и QSFP+?

QSFP, сокращение от Quad (4-канальный) Small Form-factor Pluggable - это компактный трансивер с возможностью горячей замены, который также может использоваться для приложений передачи данных. QSFP + состоит из 4 каналов со скоростью 10 Гбит / с, поддерживающих Infiniband, стандарт SFF-8436, Fibre Channel, Ethernet и другие проприетарные межсоединения. QSFP +, сокращенно от Quad Small Form Factor Pluggable Plus, является улучшенной версией QSFP. По сравнению с QSFP, QSFP + имеет более высокую пропускную способность Ethernet 10 Гбит / с на канал, поэтому скорость передачи данных 4 каналов может быть объединена в 40 Гбит / с в соответствии с Infiniband, Fibre Channel, Ethernet SAS и SONET / SDH.

40. XNUMXG QSFP + интерфейс

Оптические порты QSFP + соответствуют протоколам 40G Ethernet, IEEE802.3ba-2010 и стандарту MSA, в котором указано, что 12-волоконный MPO или дуплексный LC могут быть интерфейсом для семейства оптических модулей QSFP. Первый разъем обычно применяется в модулях с многомодовым волокном (MMF), а второй - в модулях с одномодовым волокном (SMF). 40GBASE-SR4 и 40GBASE-LR4 служат примерами приложений интерфейса MPO / MTP и LC в оптических трансиверах.

Различные оптические трансиверы 40G QSFP+

40G QSFP + LR4

Оптический модуль 40G LR4 QSFP + обычно подключается к разъему LC, и его максимальное расстояние передачи может достигать 10 км по одномодовому оптоволокну. Оптический модуль QSFP 40G LR4 имеет четыре независимых канала для передачи и приема оптических сигналов, которые необходимо обрабатывать с помощью MUX или DEMUX (оптический компонент для разделения по длине волны) для мультиплексирования и демультиплексирования.

 

∆ Схема основного оптического модуля 40G LR4 QSFP+

В соответствии со стандартом 802.3ba оптический модуль 40G BASE-LR4 QSFP + может использоваться с оптоволоконным разъемом LC, и его скорость передачи может достигать 40 Гбит / с. Этот тип оптического модуля имеет 4 канала передачи данных, каждый из которых может передавать данные со скоростью до 10.3125 Гбит / с. Когда четыре канала работают одновременно, сетевое соединение может обеспечить объединенную скорость 40 Гбит / с за счет использования 4 длин волн на одной паре одномодового оптического волокна. Модули оптических приемопередатчиков 40G QSFP + LR4 обычно используются для передачи данных между центрами обработки данных и точками обмена данными с Интернетом с дальностью передачи до 10 км.

40G SR4 QSFP +

40GBASE-SR4 QSFP+ соответствует стандарту 802.3ba D3.2 (40GBASE-SR4) и может использоваться с оптическими разъемами MPO/MTP для обеспечения передачи оптических сигналов со скоростью 40 Гбит/с. Точно так же модули 40G SR4 QSFP+ передают оптические сигналы по 4 каналам с той же скоростью передачи данных, что и у QSFP+ LR4. В центрах обработки данных 40GBASE-SR4 Оптический модуль QSFP+ может работать с многомодовым оптическим волокном OM3/OM4 для достижения расстояния передачи 100 м (OM3) и 150 м (OM4), обеспечивая взаимосвязь между двумя Ethernet-коммутаторами.

∆ Схема работы оптического модуля 40G SR4 QSFP+

Оптические модули QSFP + 40G SR4 часто подключаются к интерфейсам MPO / MTP при передаче данных 40G. В отличие от оптического модуля QSFP + 40G LR4, этот оптический приемопередатчик 40G SR4 передает сигнал по многомодовым оптоволоконным кабелям, два типа из которых - OM3 и OM4, с максимальной дальностью передачи 100 м и 150 м соответственно. Когда сигнал находится на передающем конце, лазерная матрица сначала преобразует электрический сигнал в оптический и отправляет его параллельно через ленточное многомодовое волокно. На стороне приемника матрица фотодетекторов преобразует параллельный оптический сигнал в параллельный электрический сигнал. Следующая диаграмма иллюстрирует передачу сигнала в QSFP + 40G SR4 оптический трансивер.

40G LR4 ПСМ

Оптический модуль 40G LR4 PSM разработан с оптическим / электрическим подключением и цифровым диагностическим интерфейсом в соответствии с протоколом QSFP + с несколькими источниками. Как высокоинтегрированный 4-канальный оптический модуль, 40G QSFP LR4 PSM имеет более высокую плотность портов и более экономичен для работы всей системы. Этот оптический модуль использует параллельную одномодовую технологию PSM (Parallel Single-Mode), а 4-сторонний параллельный интерфейс MPO / MTP может обеспечить стабильную и эффективную передачу на 10 км.

 

Приемопередатчик 40G LR4 PSM и 40G SR4 QSFP + работают одинаково, то есть электрический сигнал передается в оптический сигнал через лазерную матрицу, а затем оптический сигнал преобразуется в электрический сигнал матрицей фотодетекторов. Тем не мение, 40G QSFP + LR4 PSM оптические модули подключаются с помощью разъемов для одномодового волокна, благодаря чему параллельные оптические сигналы передаются параллельно через 8 одномодовых волокон.

Таким образом, оптические модули QSFP + 40G SR4 подходят для передачи на короткие расстояния в центрах обработки данных для подключения коммутаторов Ethernet с помощью ленточных оптоволоконных кабелей OM3 / OM4. Оптические модули 40G LR4 QSFP + и 40G LR4 PSM представляют собой решения для подключения к сети для передачи данных на большие расстояния. Но 40G LR4 QSFP + более экономичен, так как здесь всего два одномодовых волокна, в то время как для оптического модуля 40G LR4 PSM требуется восемь одномодовых волокон.

QSFP+ 40G DAC и 40G AOC

Оптические модули QSFP + также могут быть подключены с помощью ответвительных кабелей QSFP + для создания решения для передачи данных с высокой плотностью передачи данных. В соответствии с различными средами передачи оптического кабеля, он обычно делится на активный оптический кабель (AOC) и DAC (высокоскоростной медный кабель прямого подключения).

ЦАП 40G известен на рынке своими преимуществами. Он разработан с бесшовным соединением оптического модуля 40G и оптического кабеля, что не только снижает стоимость, но также гарантирует, что оптический порт не подвергается воздействию пыли и других загрязняющих веществ. Между тем, конструкция повышает эффективность передачи, благодаря чему она широко используется в сетевой проводке. Что касается материала, высокоскоростной кабель прямого подключения изготовлен из медного сердечника - металла, который обеспечивает хорошее рассеивание тепла, энергосбережение и защиту окружающей среды.

40G QSFP + в QSFP + DAC

Кабель QSFP + 40G DAC состоит из кабеля с медной жилой, соединенного с двумя Оптические модули 40G QSFP +. Дальность передачи высокоскоростных кабелей короче, и, как правило, максимальная дальность передачи исходных кабелей составляет около 5 м, а дальность передачи активных оптических кабелей может достигать 15 м. В настоящее время наш ЦАП FiberMall 40G QSFP+ поддерживает максимальное расстояние передачи 7 метров. 10G SFP + DAC поддерживает максимальное расстояние передачи 10 метров.

 

 

                                                                                 Δ Как использовать  Активный медный кабель прямого подключения 40G QSFP + к QSFP + 

От 40G QSFP+ до 4x SFP+ ЦАП

Кабель-сплиттер прямого подключения 40G QSFP+ - 4x SFP+ предлагает ИТ-специалистам экономичное решение для объединения хост-адаптеров, коммутаторов и серверов с поддержкой 40G QSFP и 10G SFP+. Этот медный кабель прямого подключения QSFP + (Quad Small Form-factor Pluggable Plus) поддерживает требования к пропускной способности, определенные в спецификациях IEEE 802.3ba (40 Гбит / с) и Infiniband QDR (4 × 10 Гбит / с на канал).

Δ  FiberMall от 40G QSFP+ до 4x SFP+ Медь Кабель прорыва

От 40G QSFP+ до QSFP+ AOC

Активные оптические кабели QSFP + отличаются высокой производительностью, низким энергопотреблением, длинной решение для межсетевых соединений, поддерживающее InfiniBand QDR/DDR/SDR, оптоволоконный канал 12.5G/10G/8G/4G/2G, PCIe и SAS. Он совместим с QSFP MSA и IEEE P802.3ba. QSFP AOC представляет собой сборку из 4 полнодуплексных линий, каждая из которых способна передавать данные со скоростью до 11.3 Гбит/с, обеспечивая совокупную скорость 45.2 Гбит/с. QSFP+AOC — это один из видов параллельного приемопередатчика, который обеспечивает повышенную плотность портов и общую экономию затрат на систему.

В отличие от оптических приемопередатчиков, оптический кабель AOC не имеет проблем с очисткой оптического интерфейса, так как он не подвергается воздействию открытого интерфейса, что значительно повышает стабильность его системы и снижает затраты на тяжелое обслуживание помещения. 40G QSFP + AOC состоит из оптического волокна, подключенного к двум оптическим модулям 40G QSFP +. По сравнению с медным кабелем ЦАП 40 Гбит / с активный оптический кабель AOC 40 Гбит / с имеет несравненные преимущества в среде передачи данных длиной более 7 метров, включая меньший размер, меньший вес, более легкое изгибание, более легкое управление, большее расстояние передачи сигнала и т. Д.

Активный оптический кабель, структура межсоединений между микросхемами на основе технологии светового двигателя - лучшее решение для высокоскоростного оптического соединения в центрах обработки данных. В настоящее время основные продукты AOC для высокоскоростных оптических межсоединений на рынке включают SFP + AOC 10 Гбит / с, 40 Гбит / с QSFP + AOC, и 56G QSFP+ AOC.

QSFP+ до 4*SFP AOC

Высокоскоростной активный оптический кабель QSFP + - 4 * SFP + разработан с интерфейсом QSFP + 40 Гбит / с и 4 разъемами SFP + 10 Гбит / с на обоих концах, которые соединены 12-жильным оптическим кабелем высокой плотности MPO. Длина соединительного оптоволоконного кабеля может быть изменена в соответствии с требованиями пользователя. В середине кабеля MPO имеется оптический разветвитель для разделения оптического сигнала 40 Гбит / с на сигнал 10 Гбит / с на каждом из 4 каналов.

Один конец оптического кабеля оборудован разъемом QSFP 40 Гбит / с, соответствующим требованиям SFF-8436; другой конец - это 4-линейный разъем 10G SFP +, соответствующий стандарту SFF-8432, который является наиболее экономичным и простым способом преобразования порта коммутатора. Для длины передачи от 1 до 100 метров длина оптического кабеля на обоих концах разветвителя может быть произвольной. Точно так же продукты межсоединения 120G CXP и 3 40G QSFP + могут решить проблему межсоединения между устройствами CXP и QSFP. Что необходимо предложить, так это разветвить 3 4-ядерных продукта через 24-ядерный оптический кабель высокой плотности MPO для завершения идеального преобразования.

Заключение

На рынке представлен широкий спектр сетевых решений. Оптические модули QSFP + 40G, QSFP + 40G DAC и 40G AOC широко известны своими преимуществами и обеспечивают высокопроизводительное и экономичное соединение между серверами и коммутаторами в центрах обработки данных. Оптические трансиверы 40G BASE-LR4 QSFP + отличаются от 40GBASE-SR4 QSFP + главным образом своими интерфейсами. Кабель 40G QSFP + DAC хорошо известен своими сильными сторонами, такими как низкая стоимость и энергопотребление, а также хороший отвод тепла. В то время как кабели 40G AOC обеспечивают большую дальность передачи и используют технологию высокоинтегрированных оптических устройств ядра. Пусть анализ этих сетевых решений 40G QSFP + будет значимым для вашего выбора.