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

SR4, PSM4, CWDM4, LR4, ER4 - penki to paties QSFP28 modulio variantai, penki skirtingi optiniai varikliai ir sprendimas dėl pirkimo, dėl kurio kyla daugiau žmonių, nei turėtų. Modulio korpusas visuose yra identiškas. Elektrinė sąsaja (CAUI-4, formalizuotaIEEE 802.3bm-2015) yra identiškas. Skiriasi lazeris, bangos ilgis, jungtis ir jam reikalingas pluoštas. Supraskite tą dalį neteisingai ir nuoroda neatsiras arba - dar blogiau - atsiranda klaidų, kurių optikos neatseksite kelias savaites.

 

 

QSFP28 pagrindai

Keturios elektros juostos, kurių kiekviena veikia maždaug 25,78 Gbps greičiu, korpuse, mechaniškai identiškam 40G QSFP+. Energijos suvartojimas yra mažesnis nei 3,5 W vienam moduliui. 1U jungiklis gali sutalpinti 36 ar daugiau QSFP28 prievadų, todėl formos faktorius sunaikino CFP ir CFP2 daugumoje 100 GbE programų - tie senesni paketai sunaudojo 6–24 W ir užimdavo daug daugiau vietos priekiniame skydelyje.

 

 

Variantų palyginimas iš pirmo žvilgsnio

Parametras	SR4	PSM4	CWDM4	LR4	ER4
IEEE / MSA standartas	IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4	100G PSM4 MSA	100G CWDM4 MSA	IEEE 802.3ba 100GBASE-LR4	IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4
Bangos ilgis	850 nm	1310 nm	1271/1291/1311/1331 nm	1295,56 / 1300,05 / 1304,58 / 1309,14 nm	~1295–1310 nm (LAN-WDM)
Lazerio tipas	VCSEL	DML	DML (DFB)	EML	EML + APD Rx
Pluošto tipas	OM3 / OM4 PRF	OS2 SMF	OS2 SMF	G.652 SMF	G.652 SMF
Jungtis	MTP/MPO-12	MTP/MPO-12	Dvipusis LC	Dvipusis LC	Dvipusis LC
Skaidulų skaičius vienoje nuorodoje	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)
Maksimalus pasiekiamumas	70 m (OM3) / 100 m (OM4)	500 m	2 km	10 km	40 km
Tipinė galia	~2.0 W	~2.5 W	~2.5 W	~3.5 W	~4.5 W
Santykinė modulio kaina	Žemiausias	Žemas – Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis-aukštas	Aukštas
Geriausiai tinka	Vidinis-stelas, serveris-į-lapą	Kryžminis-pastatas (esami 8 skaidulų SMF kamienai)	Tarp-pastatas, stuburas-iki-stuburo Mažiau arba lygus 2 km	Campus / metro agregacija	Metro stuburas, DR jungtys

 

 

Topologija: kur yra kiekvienas variantas

Pagrindinis / WAN (metro stuburas) ER4 - 40 km dvipusis LC, SMF LR4 - 10 km dvipusis LC, SMF stuburiniai jungikliai (universitetas / daugia{2}} statybinė medžiaga) CWDM4 - 2 km dvipusis LC, SMF CWDM4 / PSM4 500 m - 2 km Switch Switch (Bldg) SR4 - 100 m MTP / MPO, OM4 SR4 - 100 m MTP / MPO, OM4 serveriai / saugyklos serveriai / saugykla

 

SR4 yra apačioje - serverio-iki-lapo, vienoje salėje. CWDM4 arba PSM4 tvarko lapų{7}}į-stuburo segmentą tarp pastatų. LR4 apima stuburą-iki-šerdies miestelio mastu. ER4 viskam, kas daugiau nei 10 km.

 

SR4: trumpo{1}}pasiekimo daugiafunkcis režimas

SR4 valdo keturis lygiagrečius 850 nm VCSEL kanalus per OM3 arba OM4 daugiamodį skaidulą 25,78125 GBd vienoje juostoje (IEEE 802,3 bm). MTP/MPO-12 jungtis, aštuoni aktyvūs skaidulos, 70 m pasiekiamumas OM3 ir 100 m OM4. VCSEL yra pigiausias lazeris QSFP28 šeimoje, kelių režimų užbaigimas kainuoja mažiau nei vieno režimo, o Cisco QSFP-100G-SR4-S sunaudoja mažiau nei 2,5 W. Nereikia čia daug svarstyti – jei jūsų ryšys yra mažesnis nei 100 m, o OM4 yra akivaizdus, ​​SR4.

 

PSM4 ir CWDM4 sprendimas

Čia vyksta tikrosios viešųjų pirkimų diskusijos. Tiek PSM4, tiek CWDM4 nukreipti į 100 m–2 km atstumą naudojant vieno-modemo skaidulą, ir abu egzistuoja, nes IEEE originalūs 100G standartai paliko spragą - SR4 viršijo 100 m daugiarežime režime, o LR4 10 km vieno{{12}{5}}režimo bėgimas kainuoja 10} per daug. PSM4 ir CWDM4 MSA buvo parašyti specialiai tam, kad užpildytų šią erdvę, tačiau jie ją užpildė labai skirtingai.

 

PSM4 yra lygiagretus metodas: keturi nepriklausomi 1310 nm DML kanalai, kiekvienas savo skaiduloje per MTP/MPO-12 jungtį. Aštuoni pluoštai vienoje jungtyje, maksimalus pasiekiamumas 500 m. CWDM4 yra bangos ilgio{13}}multipleksinis metodas: keturi 25 Gbps kanalai, supakuoti į keturis stambius bangos ilgius (1271, 1291, 1311, 1331 nm vienam ITU-T G.694.2), siunčiami per vieną dvipusį LC jungtį. Du pluoštai vienoje jungtyje, 2 km maksimalus pasiekiamumas, maždaug 5,0 dB ryšio biudžetas vienam CWDM4 MSA.

 

Modulio kaina PSM4 paprastai yra mažesnė. Bet kiekviena PSM4 nuoroda valgo aštuonias skaidulas, ir tai greitai keičia matematiką. Apleistame miestelyje, kuriame jau yra 12- arba 24-pluošto SMF magistralės su MTP jungtimis, PSM4 yra švarus atnaujinimas iš 40G QSFP+ - tų pačių kabelių, tų pačių pataisų skydelių, tiesiog pakeiskite optiką. Tai tikras privalumas. Tačiau naujoje statyboje arba bet kur, kur tarp pastatų veikia plonos dviejų skaidulų LC pataisos plokštės, naujų aštuonių skaidulų MTP magistralių aprūpinimas prideda šimtus dolerių už vieną nuorodą, kuri niekada nerodoma siųstuvo-imtuvo eilutės elemente. A100G QSFP28kuris kainuoja 30 USD mažiau už modulį, bet reikalauja 400 USD daugiau kabelių už vieną nuorodą, nėra taupymas.

 

CWDM4 išvengia viso skaidulų{1}}skaičiavimo problemos. Dvipusiai LC pataisų laidai yra pigūs. Dauguma įrenginių jau turi du-pluošto SMF, likusius po 1G arba 10G diegimo. Be to, dvipusis LC vien-režimu yra ta pati fizinė sąsaja, kurią naudoja 400G FR4 ir DR4 optika, todėl šviesolaidis, kurį šiandien naudojate100G CWDM4 nuorodaper kitą atnaujinimo ciklą perduoda 400 G srautą be pakartotinio laidų. Bet kokiai 100–2 km atkarpai, kur dar neturite MTP magistralių, CWDM4 beveik visada yra mažesnės bendros{5}}kainos pasirinkimas.

 

LR4: 10 km miestelis ir metro

LR4 sujungia keturis LAN-WDM kanalus (1295.56, 1300.05, 1304.58, 1309.14 nm vienam IEEE 802.3ba) prie dvipusio LC vieno-modžio ryšio. Dėl mažesnių kanalų tarpų reikia EML siųstuvams - geresnio išnykimo koeficiento, geresnio chromatinės sklaidos tolerancijos nei PSM4 ir CWDM4 DML.„Cisco“ QSFP-100G-LR4-S duomenų lapaspatvirtina, kad PHY veikia be FEC, jokių klaidų taisymo papildomų išlaidų, švarus kelių{0}}tiekėjų sąveika. Priemoka, palyginti su CWDM4, yra reikšminga, todėl LR4 prasminga tik tada, kai jūsų tikrasis išmatuotas kelias viršija 2 km: ligoninės komplekso ar universiteto miestelio sujungimas, vežėjo perdavimas-kolo, toks atstumas. Jei kelias yra 1,8 km, nusipirkite CWDM4 ir išleiskite skirtumą OTDR apibūdinimui.

 

 

ER4 ir ZR4

Su didesnės-galios EML siųstuvais ir APD imtuvais ER4 pasiekia 40 km.100 GBASE ZR4prailgina iki 80 km. Abu naudoja dvipusį LC G.652 vieno -režimo standartiniame QSFP28 korpuse. Maitinimas veikia 4–6 W. Metro magistraliniai moduliai, o ne bendrosios paskirties-duomenų centro optika.

 

Lazerių tipai ir nuorodų biudžeto matematika

Lazeris iš tikrųjų lemia sąnaudas ir pasiekiamumą visoje QSFP28 šeimoje, o skirtumų supratimas keičia tai, kaip vertinate duomenų lapus.

 

SR4 naudoja VCSEL matricas. Maža kaina, maža galia, geras sujungimas su daugiamodėmis skaidulomis, ribotas iki 850 nm ir nedideli atstumai. PSM4 ir CWDM4 naudoja DML siųstuvus esant 1310 nm - įpurškimo srovė tiesiogiai moduliuoja šviesą, o tai sukelia čirpimą (bangos ilgio poslinkį moduliuojant), tačiau jis išlieka toleruojamas 500–2 km vienmode -mode. LR4 ir ER4 pereina prie EML siųstuvų. EML atskiria lazerį nuo moduliatoriaus - išorinis elektro-absorbcijos sluoksnis moduliuoja išvestį nepriklausomai nuo lazerio ertmės ir sukuria švaresnę optinę akį su mažesne likutine dispersija. Dėl švaresnio signalo galite pasiekti 10–40 km nepasitikėdami FEC.

 

Duomenų lapuose nurodytas „maksimalaus atstumo“ skaičius, tačiau šis skaičius reiškia, kad gamykla{0}}švari pluoštinė gamykla. Tikros gamyklos turi sandūrų nuostolius, jungčių įkišimo nuostolius, skydo slopinimą, sandarius kabelių lovelių lenkimus. Skaičiai, kurie iš tikrųjų parodo, ar nuoroda veiks, yra siųstuvo išėjimo galia, imtuvo OMA (optinės moduliacijos amplitudės) jautrumas ir skirtumas tarp jų - galios biudžetas. Jei biudžetas viršija išmatuotą pluošto kelio praradimą, nuoroda veikia. Jei jis yra ribinis, gausite padidėjusį bitų klaidų dažnį, kurį FEC gali ištaisyti arba ne, priklausomai nuo to, kiek esate peržengę slenkstį. OTDR sekimo paleidimas kiekviename kelyje prieš įdiegiant optiką užtrunka apie valandą. Ši valanda pašalina daugumą 1 dienos trikčių šalinimo - tokio tipo, kai sukeičiate tris siųstuvus-imtuvus, kol kas nors pagaliau pamatuoja skaidulą ir nustato 1,5 dB sujungimo nuostolį, kurio niekas nepateikė.

 

 

MTP / MPO poliškumas - vertas savo skyriaus

SR4 ir PSM4 naudoja MTP/MPO-12 jungtis, o poliškumo klaidos sukelia neproporcingą 100G ryšio gedimų skaičių, kurie klaidingai diagnozuojami kaip bloga optika.

 

Standartinė lygiagrečių{0}}optikos duomenų centrų konfigūracija yra -B tipo (tiesaus-perėjimo) poliškumas. Vyriška jungtis siųstuvo-imtuvo pusėje, moteriška bagažinėje. Elitiniai-laipsnio mažo nuostolio-adapteriai ilgesnėms magistralėms - o ne standartinės-praradimo dalys, kurios suvalgo ir taip-mažą SR4 sąsajos biudžetą. Jei tai daroma neteisingai, nuoroda nebūtinai sunaikinama. Dažniau nutinka tai, kad srautas praeina esant žemam naudojimui, tačiau CRC klaidos padidėja apkrovos metu. Simptomai imituoja ribinį siųstuvą-imtuvą arba nešvarią jungtį, todėl įprasta trikčių šalinimo seka yra tokia: nuvalykite jungtį, nekeiskite; pakeisti optiką, jokių pokyčių; sukeisti kito galo optiką, nekeičiama; pagaliau kažkas ištraukia vizualinį gedimų ieškiklį, atsekia skaidulas ir supranta, kad poliškumas peržengtas. Ši seka gali sudeginti visą priežiūros langą. Patikrinant poliškumą diegimo metu, o ne trikčių šalinimo metu, problema visiškai išvengiama.

 

Didelio{0}}tankumo diegimams,MTP{0}}pagrįstos magistralinės ir kasečių sistemospadėti standartizuoti daugelio jungčių poliškumo valdymą. CWDM4, LR4 ir ER4 išvengia visos problemos - jie naudoja dvipuses LC jungtis su UPC poliravimu OS2 vieno -modio skaiduloje. APC antgaliai nesuderinami ir sukels didelius grąžos nuostolius.

 

 

Breakout ir atgalinis suderinamumas

SR4, PSM4 ir CWDM4 palaiko 4 × 25G pertraukimo režimą - vienas 100G prievadas, padalintas į keturias nepriklausomas 25G jungtis per atjungimo kabelį arba MTP kasetę. Naudinga prijungiant 25G serverio NIC prie 100G lapų jungiklio. Ne kiekvienas NOS leidimas suaktyvina pertrauką kiekviename prievade ASIC, todėl patikrinkite jungiklio pardavėjo suderinamumo matricą. QSFP28 mechaniškai telpa į QSFP+ prievadus, bet nesuderina 100G su QSFP+ moduliu kitame gale.

 

 

Ateities{0}}tikslinimas

100G QSFP28 greitai niekur nedings. Theoptinių siųstuvų-imtuvų rinkastumia 400 G ir 800 G stuburą, bet 100 G lapų ir prieigos pakopoje vis dar turi ilgametę kilimo ir tūpimo taką įmonių miesteliuose, „colo cross“{3}}jungiasi ir vidutinio- dydžio duomenų centruose. Naudingiausias dalykas, kurį galite padaryti šiandien, yra nukreipti naują skaidulą į vieno -mode OS2 su dvipusiu LC. Toje gamykloje dabar yra CWDM4, FR4 - 400 G kitame cikle ir tikriausiai 800 G po to. Daugiamodio atstumo lubos mažėja kiekvieną kartą generuojant greitį. Kas planuoja a400G QSFP-DDper ateinančius trejus metus perkėlimas turėtų būti vykdomas vienu{0}}režimu visur, kur tik įmanoma.