Selecție 100G QSFP28: SR4, LR4, CWDM4, PSM4

SR4, PSM4, CWDM4, LR4, ER4 - cinci variante ale aceluiași modul QSFP28, cinci motoare optice diferite și o decizie de achiziție care pune mai mulți oameni în probleme decât ar trebui. Carcasa modulului este identică în toate. Interfața electrică (CAUI-4, formalizată înIEEE 802.3bm-2015) este identică. Ceea ce diferă este laserul, lungimea de undă, conectorul și fibra de care are nevoie. Găsiți greșit acea parte și linkul fie nu va apărea, fie - mai rău - va apărea erori pe care nu le veți urmări până la optică timp de săptămâni.

 

 

Noțiuni de bază QSFP28

Patru benzi electrice, fiecare rulând la aproximativ 25,78 Gbps, într-o carcasă identică mecanic cu 40G QSFP+. Consumul de energie este sub 3,5 W per modul. Un switch 1U poate împacheta 36 sau mai multe porturi QSFP28, motiv pentru care factorul de formă a distrus CFP și CFP2 pentru majoritatea aplicațiilor de 100 GbE - acele pachete mai vechi consumau 6-24 W fiecare și au ocupat mult mai mult spațiu pe placa frontală.

 

 

Compararea variantelor dintr-o privire

Parametru	SR4	PSM4	CWDM4	LR4	ER4
Standard IEEE / MSA	IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4	100G PSM4 MSA	100G CWDM4 MSA	IEEE 802.3ba 100GBASE-LR4	IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4
Lungime de undă	850 nm	1310 nm	1271 / 1291 / 1311 / 1331 nm	1295,56 / 1300,05 / 1304,58 / 1309,14 nm	~1295–1310 nm (LAN-WDM)
Tip laser	VCSEL	DML	DML (DFB)	EML	EML + APD Rx
Tipul fibrei	OM3 / OM4 MMF	OS2 SMF	OS2 SMF	G.652 SMF	G.652 SMF
Conector	MTP/MPO-12	MTP/MPO-12	Duplex LC	Duplex LC	Duplex LC
Număr de fibre per legătură	8 (4 Tx + 4 Rx)	8 (4 Tx + 4 Rx)	2 (1 Tx + 1 Rx)	2 (1 Tx + 1 Rx)	2 (1 Tx + 1 Rx)
Acoperire maximă	70 m (OM3) / 100 m (OM4)	500 m	2 km	10 km	40 km
Puterea tipică	~2.0 W	~2.5 W	~2.5 W	~3.5 W	~4.5 W
Costul relativ al modulului	Cel mai scăzut	Scăzut-Mediu	Mediu	Medie-Ridicată	Ridicat
Cel mai potrivit	Intra-rack, server-la-frunză	Clădire încrucișată-(trunchiuri SMF existente cu 8 fibre)	Inter-clădire, coloană-la-coală Mai puțin sau egală cu 2 km	Campus / agregare metrou	Coloana vertebrală a metroului, legături DR

 

 

Topologie: Unde aterizează fiecare variantă

Core/WAN (coloana vertebrală metrou) ER4 - 40 km duplex LC, SMF LR4 - 10 km duplex LC, SMF Comutatoare coloană (campus / țesătură de clădire multi{-) CWDM{4 - 2 km duplex LC, SMF CWDM4 / PSM{4 500 m – 2 km, SMF Commutător (Bldg ABld) Leaf (Bldg) SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 Servere / Servere de stocare / Stocare

 

SR4 locuiește în partea de jos a - serverului-pentru a-frunză, într-o singură sală. CWDM4 sau PSM4 gestionează segmentul frunză-la-coloana vertebrală a clădirilor. LR4 acoperă coloana vertebrală-la-la scară de campus. ER4 pentru orice peste 10 km.

 

SR4: -Scurtă acoperire multimod

SR4 rulează patru canale VCSEL paralele de 850 nm pe fibră multimod OM3 sau OM4 la 25,78125 GBd pe bandă (IEEE 802.3bm). Conector MTP/MPO-12, opt fibre active, 70 m rază de acțiune pe OM3 și 100 m pe OM4. VCSEL-urile sunt cel mai ieftin laser din familia QSFP28, terminarea multimodă costă mai puțin decât modul unic-și Cisco QSFP{-100G-SR4-S consumă mai puțin de 2,5 W. Nu este prea mult de deliberat aici - dacă legătura dvs. este sub 100 m și aveți OM4 în sol, este evident că alegerea SR4 este în pământ.

 

Decizia PSM4 vs. CWDM4

Aici trăiește dezbaterea actuală privind achizițiile. Atât PSM4, cât și CWDM4 vizează intervalul de 100 m–2 km pe fibră cu un singur-mod și ambele există deoarece standardele originale 100G ale IEEE au lăsat un decalaj - SR4 a depășit 100 m pe multimod și LR4 la 10 km pe un singur{-modul de rulare{12}}pentru o rulare încrucișată{14} m costă prea mult. MSA-urile PSM4 și CWDM4 au fost scrise special pentru a umple acel spațiu, dar l-au umplut în moduri foarte diferite.

 

PSM4 este abordarea paralelă: patru canale DML independente de 1310 nm, fiecare pe propria fibră, printr-un conector MTP/MPO-12. Opt fibre pe legătură, 500 m rază maximă de acțiune. CWDM4 este abordarea cu lungime de undă-multiplexată: patru canale de 25 Gbps împachetate pe patru lungimi de undă grosiere (1271, 1291, 1311, 1331 nm pe ITU-T G.694.2) trimise printr-un singur conector LC duplex. Două fibre pe legătură, 2 km acoperire maximă, aproximativ 5,0 dB buget de legătură pe CWDM4 MSA.

 

Prețul modulului pe PSM4 este de obicei mai mic. Dar fiecare legătură PSM4 mănâncă opt fibre, iar asta schimbă rapid matematica. Într-un campus dezafectat care are deja trunchiuri SMF cu 12- sau 24-fibră terminate cu conectori MTP, PSM4 este o actualizare curată de la 40G QSFP+ - aceleași cabluri, aceleași panouri de patch-uri, doar schimbați optica. Acesta este un real avantaj. Dar într-o construcție neîntreruptă sau oriunde rulează panouri de corelare LC cu două fibre între clădiri, furnizarea de noi trunchiuri MTP cu opt fibre adaugă sute de dolari per legătură care nu apar niciodată pe elementul rând al transceiver. O100G QSFP28care costă cu 30 USD mai puțin per modul, dar necesită 400 USD mai mult în cablare per legătură, nu reprezintă o economie.

 

CWDM4 evită întreaga problemă-numărului de fibre. Cordonurile de corecție LC duplex sunt ieftine. Cele mai multe facilități au deja două-fibră SMF rămase de la implementările 1G sau 10G. Iar LC duplex în modul unic-se întâmplă să fie aceeași interfață fizică pe care o utilizează opticele 400G FR4 și DR4, astfel încât fibra pe care o iluminați astăzi pentru oLegătură CWDM4 100Gtransportă trafic de 400G în următorul ciclu de actualizare fără recablare. Pentru orice legătură între 100 m și 2 km în care nu aveți deja trunchiuri MTP, CWDM4 este aproape întotdeauna opțiunea cu costul total mai mic-.

 

LR4: Campus și metrou de 10 km

LR4 multiplexează patru canale LAN-WDM (1295.56, 1300.05, 1304.58, 1309.14 nm per IEEE 802.3ba) pe o conexiune duplex LC mono-mod. Spațierea mai strânsă dintre canale necesită transmițătoare EML - un raport de extincție mai bun, o toleranță mai bună la dispersia cromatică decât DML-urile din PSM4 și CWDM4.Fișa de date QSFP-100G-LR4-S de la Ciscoconfirmă că acest PHY funcționează fără FEC, fără costuri de corecție a erorilor, interoperabilitate cu mai mulți-furnitori. Suprafața față de CWDM4 este semnificativă, așa că LR4 are sens numai atunci când calea măsurată reală depășește 2 km: agregarea campusului într-un complex spitalicesc sau universitate, transferul transportatorului la un colo, acest tip de interval. Dacă traseul este de 1,8 km, cumpărați CWDM4 și cheltuiți diferența pe o caracterizare OTDR.

 

 

ER4 și ZR4

ER4 atinge 40 km cu transmițătoare EML și receptoare APD cu putere mai mare-.100GBASE ZR4extinde asta la 80 km. Ambele folosesc LC duplex pe modul unic-G.652 în carcasa standard QSFP28. Puterea este de 4–6 W. Module de coloană centrală Metro, nu optica pentru centre de date de uz general-.

 

Tipuri de laser și matematică buget de legătură

Laserul este ceea ce determină de fapt costurile și acoperirea răspândite în familia QSFP28, iar înțelegerea diferențelor schimbă modul în care evaluați fișele de date.

 

SR4 folosește matrice VCSEL. Cost redus, putere redusă, cuplare bună în fibră multimodală, limitată la 850 nm și distanțe scurte. PSM4 și CWDM4 folosesc transmițătoare DML la 1310 nm - curentul de injecție modulează lumina direct, ceea ce introduce ciripit (deriva lungimii de undă sub modulare), dar care rămâne tolerabil pe 500 m până la 2 km de fibră mono-mod. LR4 și ER4 trec la transmițătoarele EML. Un EML separă laserul de modulator - un strat de electro-absorbție extern modulează ieșirea independent de cavitatea laserului, producând un ochi optic mai curat, cu dispersie reziduală mai mică. Acest semnal mai curat este ceea ce vă oferă 10–40 km de rază de acțiune fără a vă baza pe FEC.

 

Fișele de date indică un număr de „distanță maximă”, dar acest număr presupune o fabrică de fibre-curate. Instalațiile reale au pierderi de îmbinare, pierderi de inserare a conectorilor, atenuare a panourilor de corecție, îndoituri strânse în jgheaburile de cablu. Numerele care vă spun dacă o legătură va funcționa sunt puterea de ieșire a transmițătorului, sensibilitatea receptorului OMA (amplitudinea modulației optice) și diferența dintre ele - bugetul de putere. Dacă bugetul depășește pierderea măsurată a căii de fibră, legătura funcționează. Dacă este marginal, obțineți rate de eroare de biți ridicate care pot fi sau nu corectabile de FEC, în funcție de cât de departe vă aflați peste prag. Rularea unei urme OTDR pe fiecare cale înainte de instalarea opticii durează aproximativ o oră. Acea oră elimină majoritatea problemelor de depanare din Ziua 1 - de tipul în care schimbați trei transceiver înainte ca cineva să măsoare în sfârșit fibra și să găsească o pierdere de îmbinare de 1,5 dB pe care nimeni nu a documentat.

 

 

Polaritatea MTP/MPO - merită propria sa secțiune

SR4 și PSM4 folosesc atât conectori MTP/MPO-12, iar greșelile de polaritate sunt responsabile pentru un număr disproporționat de defecțiuni ale legăturilor 100G care sunt diagnosticate greșit ca optice proaste.

 

Configurația standard pentru structurile de centre de date cu optică paralelă este polaritatea de tip-B (direct-prin). Conector tată pe partea transceiver, mamă pe portbagaj. Adaptoare de elită-cu pierderi reduse-pentru rulaje mai lungi de portbagaj - nu piese standard-cu pierderi, care consumă bugetul deja-strâns de legătură SR4. Găsirea greșită a acestor lucruri nu distruge neapărat legătura. Ceea ce se întâmplă mai des este că traficul trece la utilizare scăzută, dar erorile CRC cresc sub sarcină. Simptomele imită un transceiver marginal sau un conector murdar, astfel încât secvența obișnuită de depanare este: curățați conectorul, fără schimbare; schimba optica, nicio schimbare; Schimbați optica celuilalt capăt, fără schimbare; în cele din urmă cineva trage un localizator vizual de defecțiuni, urmărește fibrele și își dă seama că polaritatea este încrucișată. Această secvență poate arde o întreagă fereastră de întreținere. Verificarea polarității în timpul instalării, nu în timpul depanării, evită complet problema.

 

Pentru implementări de-densitate mare,Sisteme de portbagaj și casete bazate pe MTP-ajuta la standardizarea managementului polarității pentru un număr mare de conexiuni. CWDM4, LR4 și ER4 evită întreaga problemă - ele folosesc conectori LC duplex cu lustruire UPC pe fibră OS2 cu un singur-mod. Ferulele APC nu sunt compatibile și vor cauza pierderi mari de retur.

 

 

Breakout și compatibilitate inversă

SR4, PSM4 și CWDM4 acceptă modul breakout 4×25G - un port 100G împărțit în patru conexiuni 25G independente printr-un cablu breakout sau casetă MTP. Util pentru conectarea NIC-urilor de server 25G la un comutator leaf 100G. Nu fiecare lansare NOS activează breakout pe fiecare port ASIC, așa că verificați cu matricea de compatibilitate a furnizorului de comutare. QSFP28 se potrivește mecanic în porturile QSFP+, dar nu negociază 100G față de un modul QSFP+ la celălalt capăt.

 

 

Verificare{0}}viitoare

100G QSFP28 nu va merge nicăieri în curând. Thepiata transceiver-urilor opticeîmpinge 400G și 800G la nivelul coloanei vertebrale, dar 100G la nivelul frunzei și al nivelului de acces încă mai are ani de lansare în campusurile întreprinderilor, conexiuni colo cross-și centre de date-de dimensiuni medii. Cel mai util lucru pe care îl puteți face astăzi este orientarea noilor fibre către OS2 cu un singur-mod cu LC duplex. Acea fabrică poartă CWDM4 acum, FR4 la 400G ciclul următor și probabil 800G după aceea. Plafoanele la distanță multimodală se micșorează cu fiecare generație de viteză. Oricine plănuiește o400G QSFP-DDmigrarea în următorii trei ani ar trebui să ruleze în modul unic-oriunde este practic.