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

SR4, PSM4, CWDM4, LR4, ER4 - ugyanannak a QSFP28 modulnak öt változata, öt különböző optikai motor, és egy beszerzési döntés, amely több embert sodor bajba, mint kellene. A modul háza mindegyikben azonos. Az elektromos interfész (CAUI-4, formalizáltIEEE 802.3bm-2015) azonos. Ami különbözik, az a lézer, a hullámhossz, a csatlakozó és a szükséges szál. Ha rosszul csinálja az alkatrészt, a link vagy nem jelenik meg, vagy - ami még rosszabb, - olyan hibákat tartalmaz, amelyeket hetekig nem lehet visszavezetni az optikára.

 

 

QSFP28 alapok

Négy elektromos sáv, amelyek mindegyike nagyjából 25,78 Gbps sebességgel fut, a 40G QSFP-vel mechanikailag megegyező házban+. Az energiafogyasztás modulonként 3,5 W alatt van. Egy 1U-s kapcsoló 36 vagy több QSFP28 portot tud csomagolni, ezért a formai tényező kiiktatta a CFP-t és a CFP2-t a legtöbb 100 GbE-s alkalmazásnál - ezek a régebbi csomagok egyenként 6–24 W-ot fogyasztottak, és sokkal több helyet foglaltak el az előlapon.

 

 

Változatok összehasonlítása egy pillantással

Paraméter	SR4	PSM4	CWDM4	LR4	ER4
IEEE / MSA szabvány	IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4	100G PSM4 MSA	100G CWDM4 MSA	IEEE 802.3ba 100GBASE-LR4	IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4
Hullámhossz	850 nm	1310 nm	1271/1291/1311/1331 nm	1295,56 / 1300,05 / 1304,58 / 1309,14 nm	~1295–1310 nm (LAN-WDM)
Lézer típus	VCSEL	DML	DML (DFB)	EML	EML + APD Rx
Száltípus	OM3 / OM4 MMF	OS2 SMF	OS2 SMF	G.652 SMF	G.652 SMF
Csatlakozó	MTP/MPO-12	MTP/MPO-12	Duplex LC	Duplex LC	Duplex LC
Szálak száma linkenként	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)
Max Reach	70 m (OM3) / 100 m (OM4)	500 m	2 km	10 km	40 km
Tipikus erő	~2.0 W	~2.5 W	~2.5 W	~3.5 W	~4.5 W
Modul relatív költsége	Legalacsonyabb	Alacsony – Közepes	Közepes	Közepes – Magas	Magas
Legjobb illeszkedés	Intra{0}}rack, szerver-to-leaf	Kereszt-épület (meglévő 8 szálas SMF törzsek)	Épületek közt	Campus / metró összesítés	Metró gerinchálózat, DR kapcsolatok

 

 

Topológia: Ahol az egyes változatok landolnak

Core / WAN (Metro gerinc) ER4 - 40 km duplex LC, SMF LR4 - 10 km duplex LC, SMF gerinckapcsolók (campus / multi-building text) CWDM4 - 2 km duplex LC, SMF CWDM4 / PSM4 500 m – 2 km Switch Switch, (Bldg) SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 szerverek / tárolószerverek / tárhely

 

Az SR4 a legalsó - szerveren-to-egy csarnokban él. A CWDM4 vagy a PSM4 kezeli a levél-to{8}}gerinc szegmenst az épületeken keresztül. Az LR4 lefedi a gerincet-a magig{12}}az egyetemi méretekben. ER4 minden 10 km felettire.

 

SR4: Rövid{1}}elérésű multimód

Az SR4 négy párhuzamos 850 nm-es VCSEL csatornát futtat OM3 vagy OM4 multimódusú optikai szálon, sávonként 25,78125 GBd sebességgel (IEEE 802,3 bm). MTP/MPO-12 csatlakozó, nyolc aktív szál, 70 m hatótávolság OM3-on és 100 m OM4-en. A VCSEL-ek a QSFP28 család legolcsóbb lézerei, a többmódusú végződtetés kevesebbe kerül, mint az egymódusú{15}}mód, a Cisco QSFP-100G-SR4-S pedig 2,5 W alatti teljesítményt vesz fel. Itt nem kell sokat foglalkozni – ha a kapcsolat 100 m alatt van, és az OM4 a talajban van, akkor az SR4.

 

A PSM4 kontra CWDM4 döntés

Itt él a tényleges beszerzési vita. Mind a PSM4, mind a CWDM4 a 100 m–2 km-es hatótávot célozza meg egy-módusú optikai szálon keresztül, és mindkettő azért létezik, mert az IEEE eredeti 100G-s szabványai űrt hagytak - az SR4 100 méteren felülmúlta többmódusú módban, az LR4 pedig 10 km-nél egymódusú szálon túl sokba kerül egy{{12}{12}{100}{101}{100}{101} A PSM4 és CWDM4 MSA-kat kifejezetten azért írták, hogy kitöltsék ezt a helyet, de nagyon különböző módon töltötték ki.

 

A PSM4 a párhuzamos megközelítés: négy független 1310 nm-es DML csatorna, mindegyik a saját szálán, egy MTP/MPO-12 csatlakozón keresztül. Linkenként nyolc szál, 500 m maximális hatótávolság. A CWDM4 a hullámhossz{13}}multiplexelt megközelítés: négy 25 Gb/s-os csatorna négy durva hullámhosszra (1271, 1291, 1311, 1331 nm/ITU-T G.694.2) van elküldve egyetlen duplex LC-csatlakozón keresztül. Linkenként két szál, 2 km-es maximális hatótáv, körülbelül 5,0 dB kapcsolati költségvetés a CWDM4 MSA-nként.

 

A PSM4 modul ára általában alacsonyabb. De minden PSM4 link nyolc szálat eszik, és ez gyorsan megváltoztatja a matematikát. Egy barnamezős campuson, amely már rendelkezik 12- vagy 24-szálas SMF trönkekkel, amelyek MTP-csatlakozókkal végződnek, a PSM4 tiszta frissítés a 40G QSFP+ --ról, ugyanazok a kábelek, ugyanazok a patch panelek, csak cserélje ki az optikát. Ez igazi előny. De zöldmezős építményekben, vagy bárhol, ahol karcsú, kétszálas LC javítópanelek működnek az épületek között, az új, nyolcszálas MTP-trönkök kiépítése több száz dollárral jár hozzá hivatkozásonként, amely soha nem jelenik meg az adó-vevő soron. A100G QSFP28ami modulonként 30 dollárral kevesebbe kerül, de linkenként 400 dollárral több kábelezést igényel, ez nem jelent megtakarítást.

 

A CWDM4 elkerüli a teljes szál{1}}számlálási problémát. A duplex LC patch kábelek olcsók. A legtöbb létesítményben már van két -szálas SMF-futás, amely az 1G vagy 10G telepítésekből maradt fenn. Az egyszeri módú duplex LC pedig történetesen ugyanaz a fizikai interfész, mint amit a 400G FR4 és DR4 optika használ, így a szál, amelyet ma megvilágít egy100G CWDM4 kapcsolata következő frissítési ciklusban 400 G forgalmat visz le újrakábelezés nélkül. Bármely 100 m és 2 km közötti szakaszon, ahol még nincs MTP-trönk a helyén, a CWDM4 szinte mindig az alacsonyabb összköltségű lehetőség.

 

LR4: 10 km Campus és metró

Az LR4 négy LAN-WDM-csatornát (1295.56, 1300.05, 1304.58, 1309.14 nm/IEEE 802.3ba) multiplexel egy duplex LC egymódusú{7}}kapcsolatra. A szűkebb csatornatávolság az EML-adóknak - jobb kioltási arányt, jobb kromatikus diszperziótűrést igényel, mint a PSM4 és CWDM4 DML-ei.A Cisco QSFP-100G-LR4-S adatlapjamegerősíti, hogy a PHY FEC nélkül működik, nincs hibajavítás többletköltség, tiszta több-szállító együttműködés. A prémium a CWDM4-hez képest jelentős, így az LR4-nek csak akkor van értelme, ha a tényleges mért út meghaladja a 2 km-t: a campus összesítése egy kórházi komplexumban vagy egyetemen, a szolgáltató átadása-egy kolóban, ez a fajta távolság. Ha az út 1,8 km, vásároljon CWDM4-et, és költse el a különbözetet egy OTDR jellemzésére.

 

 

ER4 és ZR4

Az ER4 nagyobb -teljesítményű EML-adókkal és APD-vevőkkel 40 km-t ér el.100 GBASE ZR4kiterjeszti ezt 80 km-re. Mindkettő duplex LC-t használ a G.652 egy-módú szabványos QSFP28 házban. Az áramellátás 4–6 W. Metro gerincmodulok, nem általános-célú adatközpont-optika.

 

Lézertípusok és linkköltségvetési matematika

A lézer az, ami ténylegesen meghatározza a költségeket és az elérést a QSFP28 családban, és a különbségek megértése megváltoztatja az adatlapok értékelését.

 

Az SR4 VCSEL tömböket használ. Alacsony költség, alacsony teljesítmény, jó csatolás többmódusú szálhoz, 850 nm-re korlátozva és kis távolságokra. A PSM4 és a CWDM4 1310 nm-es DML-adókat használ - a befecskendezési áram közvetlenül modulálja a fényt, ami csiripelést (hullámhosszeltolódást a moduláció alatt) okoz, de ez elviselhető marad 500-2 km-es egymódusú szálon. Az LR4 és ER4 fellép az EML adók felé. Egy EML választja el a lézert a modulátortól - egy külső elektro-elnyelő réteg modulálja a kimenetet a lézerüregtől függetlenül, tisztább optikai szemet hozva létre alacsonyabb maradék diszperzióval. Ez a tisztább jel az, amivel 10–40 km távolságot vásárolhat anélkül, hogy FEC-re támaszkodna.

 

Az adatlapokon szerepel egy „maximális távolság” szám, de ez a szám gyári-tiszta rostüzemet feltételez. A valódi üzemekben kötési veszteségek, csatlakozó behelyezési veszteségek, patch panel csillapítás, kábeltálcák szűk ívei vannak. A számok, amelyek ténylegesen megmondják, hogy egy link működni fog, az adó kimeneti teljesítménye, a vevő OMA (optikai modulációs amplitúdó) érzékenysége, és a köztük lévő különbség - az energiaköltségvetés. Ha a költségvetés meghaladja a száloptikai útvonal mért veszteségét, a kapcsolat működik. Ha marginális, akkor megnövekedett bithibaarányt kap, amelyet a FEC korrigálhat vagy nem, attól függően, hogy milyen messze van a küszöb felett. Egy OTDR nyomkövetés futtatása minden útvonalon az optika telepítése előtt körülbelül egy órát vesz igénybe. Ez az óra kiküszöböli a legtöbb 1. napi hibaelhárítást, - azt a fajtát, amikor három adó-vevőt felcserél, mielőtt valaki végre megméri az üvegszálat, és 1,5 dB-es kötési veszteséget talál, amelyet senki sem dokumentált.

 

 

MTP/MPO polaritás - Megéri a saját részét

Az SR4 és a PSM4 egyaránt MTP/MPO-12 csatlakozót használ, és a polaritási hibák aránytalanul sok 100G-s kapcsolathibaért felelősek, amelyeket rosszul diagnosztizálnak rossz optikának.

 

A párhuzamos-optikai adatközpont-építések szabványos konfigurációja a -B típusú (egyenes-átmenő) polaritás. Dugós csatlakozó az adó-vevő oldalon, anya a csomagtartón. Elit-minőségű, alacsony veszteségű-adapterek hosszabb törzsfutásokon - nem szabványos-kiesési alkatrészek, amelyek felemésztik az amúgy is szűkös SR4 link költségvetést-. Ha ezek bármelyikét elhibázzák, az nem feltétlenül öli meg a linket. Ami gyakrabban történik, az az, hogy a forgalom alacsony kihasználtság mellett halad át, de a CRC-hibák terhelés alatt megugrik. A tünetek egy marginális adó-vevőt vagy egy piszkos csatlakozót utánoznak, ezért a szokásos hibaelhárítási sorrend a következő: tisztítsa meg a csatlakozót, nincs változás; cserélje ki az optikát, nincs változás; cserélje ki a másik végén az optikát, nincs változás; végül valaki előhúz egy vizuális hibakeresőt, megkeresi a szálakat, és rájön, hogy a polaritás át van keresztezve. Ez a sorozat egy teljes karbantartási ablakot égethet el. A polaritás ellenőrzése a telepítés során, nem pedig a hibaelhárítás során, teljesen elkerüli a problémát.

 

Nagy{0}}sűrűségű telepítésekhezMTP{0}}alapú trönk és kazettás rendszereksegít szabványosítani a polaritáskezelést nagyszámú csatlakozáson. A CWDM4, LR4 és ER4 elkerüli az egész problémát - duplex LC-csatlakozókat használnak UPC-fényezéssel az OS2 egymódusú szálon-. Az APC érvéghüvelyek nem kompatibilisek, és nagy megtérülési veszteséget okoznak.

 

 

Kitörési és visszamenőleges kompatibilitás

Az SR4, PSM4 és CWDM4 támogatja a 4 × 25G áttörési módot - egy 100 G-s port, amely négy független 25G-s kapcsolatra van osztva kiszakítókábellel vagy MTP-kazettával. Hasznos 25G szerver hálózati kártyák 100G lapos switchhez való csatlakoztatásához. Nem minden NOS-kiadás aktiválja a kitörést minden ASIC-porton, ezért ellenőrizze a kapcsoló gyártójának kompatibilitási mátrixát. A QSFP28 mechanikusan illeszkedik a QSFP+ portokhoz, de nem tud 100G-t adni a másik végén lévő QSFP+ modulhoz.

 

 

Jövőbeni-ellenőrzés

A 100G QSFP28 nem megy hamarosan sehova. Aoptikai adó-vevő piac400G és 800G a gerincen, de a 100G a levél- és hozzáférési szintnél még mindig több éves kifutópályával rendelkezik a vállalati kampuszokon, a colo cross{3}}csatlakozásokon és a közepes méretű-adatközpontokon. A leghasznosabb dolog, amit ma tehet, az az, hogy az új optikai szálakat az egy-módusú OS2-re állítja a duplex LC-vel. Ez az üzem most CWDM4-et szállít, a következő ciklusban 400G-nál az FR4-et, majd valószínűleg 800G-t. A többmódusú távolsági mennyezet minden sebességgenerálással zsugorodik. Bárki tervezi a400G QSFP-DDa következő három évben a migrációnak mindenhol egyetlen módban kell{0}}futnia, ahol ez praktikus.