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

SR4, PSM4, CWDM4, LR4, ER4 - pet varijanti istog QSFP28 modula, pet različitih optičkih motora i odluka o nabavi koja stavlja više ljudi u nevolje nego što bi trebala. Kućište modula je kod svih identično. Električno sučelje (CAUI-4, formalizirano uIEEE 802.3bm-2015) je identična. Ono što se razlikuje je laser, valna duljina, konektor i vlakno koje mu je potrebno. Pogriješite taj dio i poveznica se ili neće pojaviti ili - još gore - pojavljuje se s pogreškama koje tjednima nećete pratiti do optike.

 

 

QSFP28 Osnove

Četiri električne trake, svaka radi pri približno 25,78 Gbps, u kućištu mehanički identičnom 40G QSFP+. Potrošnja energije je ispod 3,5 W po modulu. Preklopnik od 1U može sadržavati 36 ili više QSFP28 priključaka, zbog čega je faktor oblika uništio CFP i CFP2 za većinu 100GbE aplikacija - ti su stariji paketi trošili 6–24 W svaki i zauzimali mnogo više prostora na prednjoj ploči.

 

 

Usporedba varijanti na prvi pogled

Parametar	SR4	PSM4	CWDM4	LR4	ER4
IEEE / MSA standard	IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4	100G PSM4 MSA	100G CWDM4 MSA	IEEE 802.3ba 100GBASE-LR4	IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4
Valna duljina	850 nm	1310 nm	1271 / 1291 / 1311 / 1331 nm	1295,56 / 1300,05 / 1304,58 / 1309,14 nm	~1295–1310 nm (LAN-WDM)
Vrsta lasera	VCSEL	DML	DML (DFB)	EML	EML + APD Rx
Vrsta vlakana	OM3 / OM4 MMF	OS2 SMF	OS2 SMF	G.652 SMF	G.652 SMF
Priključak	MTP/MPO-12	MTP/MPO-12	Duplex LC	Duplex LC	Duplex LC
Broj vlakana po vezi	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)
Maksimalni doseg	70 m (OM3) / 100 m (OM4)	500 m	2 km	10 km	40 km
Tipična snaga	~2.0 W	~2.5 W	~2.5 W	~3.5 W	~4.5 W
Relativna cijena modula	Najniža	Nisko–srednje	srednje	Srednje–Visoka	visoko
Najbolje odgovara	Intra-rack, poslužitelj-do-lista	Križna-gradnja (postojeći SMF kanali od 8 vlakana)	Između-zgrade, kralježnica-do-kralježnice Manje od ili jednako 2 km	Kampus / metro agregacija	Metro okosnica, DR veze

 

 

Topologija: Gdje se nalazi svaka varijanta

Core / WAN (metro okosnica) ER4 - 40 km duplex LC, SMF LR4 - 10 km duplex LC, SMF Spine sklopke (kampus / multi-building fabric) CWDM4 - 2 km duplex LC, SMF CWDM4 / PSM4 500 m – 2 km, SMF Leaf Switch (Bldg A) Leaf Switch (Bldg B) SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 poslužitelji / poslužitelji za pohranu / pohrana

 

SR4 živi na dnu - servera-do-lista, unutar jedne dvorane. CWDM4 ili PSM4 rukuje segmentom od-do-kičme u zgradama. LR4 pokriva kralježnicu-do-jezgre na razini kampusa. ER4 za sve preko 10 km.

 

SR4: Kratki-dosežni višemodni

SR4 pokreće četiri paralelna 850 nm VCSEL kanala preko OM3 ili OM4 višemodnog vlakna pri 25,78125 GBd po traci (IEEE 802.3bm). MTP/MPO-12 konektor, osam aktivnih vlakana, domet 70 m na OM3 i 100 m na OM4. VCSEL su najjeftiniji laseri u obitelji QSFP28, višemodni završetak košta manje od jednog-moda, a Cisco QSFP-100G-SR4-S troši manje od 2,5 W. Ovdje nema puno razmišljanja - ako je vaša veza ispod 100 m i imate OM4 u zemlji, SR4 je očigledan izbor.

 

Odluka PSM4 protiv CWDM4

Ovdje živi stvarna rasprava o nabavi. I PSM4 i CWDM4 ciljaju na domet od 100 m–2 km preko jedno-modnog vlakna, a oba postoje jer su IEEE-ovi izvorni 100G standardi ostavili prazninu - SR4 je bio na 100 m na višemodnom, a LR4 na 10 km na jednomodnom-koštao je previše za križnu{14}}zgradu od 300 m trčati. PSM4 i CWDM4 MSA su napisani posebno da popune taj prostor, ali su ga ispunili na vrlo različite načine.

 

PSM4 je paralelni pristup: četiri nezavisna DML kanala od 1310 nm, svaki na svom vlaknu, preko MTP/MPO-12 konektora. Osam vlakana po vezi, maksimalni domet od 500 m. CWDM4 je-multipleksirani pristup valne duljine: četiri kanala od 25 Gbps upakirana na četiri grube valne duljine (1271, 1291, 1311, 1331 nm po ITU-T G.694.2) poslana kroz jedan dvostruki LC konektor. Dva vlakna po vezi, 2 km maksimalni doseg, približno 5,0 dB proračun veze po CWDM4 MSA.

 

Cijena modula na PSM4 obično je niža. Ali svaka PSM4 veza jede osam vlakana, a to brzo mijenja računicu. U brownfield kampusu koji već ima 12- ili 24-sfera SMF vlakana završenih MTP konektorima, PSM4 je čista nadogradnja 40G QSFP+ - istih kabela, iste patch ploče, samo zamijenite optiku. To je prava prednost. Ali u novogradnji ili bilo gdje gdje se između zgrada postavljaju tanki LC patch paneli s dva vlakna, osiguravanje novih MTP trankova s ​​osam vlakana dodaje stotine dolara po vezi koja se nikada ne pojavljuje na stavci primopredajnika. A100G QSFP28koji košta 30 USD manje po modulu, ali zahtijeva 400 USD više kabliranja po vezi nije ušteda.

 

CWDM4 izbjegava problem-broja cijelih vlakana. Duplex LC patch kabeli su jeftini. Većina objekata već ima dva-optička SMF-a preostala od 1G ili 10G postavljanja. A dvostruki LC u jednom-načinu isto je fizičko sučelje koje koriste 400G FR4 i DR4 optika, tako da vlakno koje danas palite za100G CWDM4 vezaprenosi 400G prometa u sljedećem ciklusu nadogradnje bez ponovnog povezivanja. Za bilo koju vezu između 100 m i 2 km gdje već nemate postavljene MTP kanale, CWDM4 je gotovo uvijek opcija nižeg ukupnog-troška.

 

LR4: 10 km kampusa i metroa

LR4 multipleksira četiri LAN-WDM kanala (1295.56, 1300.05, 1304.58, 1309.14 nm po IEEE 802.3ba) na dvostruku LC jedno-modnu vezu. Manji razmak kanala zahtijeva EML odašiljače - bolji omjer ekstinkcije, bolju toleranciju na kromatsku disperziju od DML-ova u PSM4 i CWDM4.Cisco QSFP-100G-LR4-S list s podacimapotvrđuje da ovaj PHY radi bez FEC-a, nema dodatnih troškova ispravljanja pogrešaka, čista interakcija s više-dobavljača. Premija u odnosu na CWDM4 je značajna, tako da LR4 ima smisla samo kada vaša stvarna izmjerena putanja premašuje 2 km: agregacija kampusa u bolničkom kompleksu ili sveučilištu, prijenos-prijevoznika u kolonu, takva vrsta raspona. Ako je put 1,8 km, kupite CWDM4 i potrošite razliku na OTDR karakterizaciju.

 

 

ER4 i ZR4

ER4 doseže 40 km s EML odašiljačima-jače snage i APD prijamnicima.100GBASE ZR4proteže se na 80 km. Oba koriste dvostruki LC na G.652 single-modu u standardnom QSFP28 kućištu. Snaga iznosi 4–6 W. Metro moduli okosnice, a ne op-optika podatkovnog centra.

 

Vrste lasera i matematika proračuna veze

Laser je ono što zapravo pokreće troškove i doseg koji se širi u obitelji QSFP28, a razumijevanje razlika mijenja način na koji procjenjujete podatkovne listove.

 

SR4 koristi VCSEL nizove. Niska cijena, mala snaga, dobro spajanje u višemodno vlakno, ograničeno na 850 nm i kratke udaljenosti. PSM4 i CWDM4 koriste DML odašiljače na 1310 nm - struja ubrizgavanja izravno modulira svjetlost, što uvodi cvrkut (odstupanje valne duljine pod modulacijom), ali to ostaje podnošljivo na 500 m do 2 km jedno-modnog vlakna. LR4 i ER4 prelaze na EML odašiljače. EML odvaja laser od modulatora - vanjski elektro-apsorpcijski sloj modulira izlaz neovisno o laserskoj šupljini, stvarajući čišće optičko oko s nižom zaostalom disperzijom. Taj čišći signal je ono što vam omogućuje 10-40 km dosega bez oslanjanja na FEC.

 

Liste s podacima navode broj "maksimalne udaljenosti", ali taj broj pretpostavlja tvornički-čistu tvornicu vlakana. Prava postrojenja imaju gubitke pri spajanju, gubitke pri umetanju konektora, slabljenje patch panela, uske zavoje u kabelskim policama. Brojevi koji vam zapravo govore hoće li veza raditi su izlazna snaga odašiljača, OMA (Optical Modulation Amplitude) osjetljivost prijemnika i razlika između njih - proračun snage. Ako proračun premašuje izmjereni gubitak vašeg vlakna, veza radi. Ako je marginalna, dobivate povišene stope pogrešaka u bitovima koje se mogu, ali i ne moraju ispraviti FEC-om, ovisno o tome koliko ste prekoračili prag. Pokretanje OTDR traga na svakoj stazi prije instaliranja optike traje oko sat vremena. Taj sat eliminira većinu problema prvog dana - one vrste u kojoj zamijenite tri primopredajnika prije nego što netko konačno izmjeri vlakno i pronađe gubitak od 1,5 dB koji nitko nije dokumentirao.

 

 

MTP/MPO polaritet - vrijedan vlastitog odjeljka

SR4 i PSM4 koriste konektore MTP/MPO-12, a pogreške u polaritetu odgovorne su za neproporcionalan broj kvarova 100G veze koji se pogrešno dijagnosticiraju kao loša optika.

 

Standardna konfiguracija za izgradnju podatkovnog centra s paralelnom-optikom je tip-B (ravni-krozni) polaritet. Muški konektor na strani primopredajnika, ženski na prtljažniku. Elitni-adapteri s niskim-gubicima na duljim trankovima - ne standardni-dijelovi s gubicima, koji gutaju već-niski proračun SR4 veze. Ako bilo što od ovoga učinite pogrešno, ne mora nužno prekinuti vezu. Ono što se češće događa je da promet prolazi uz nisku iskorištenost, ali CRC pogreške rastu pod opterećenjem. Simptomi oponašaju marginalni primopredajnik ili prljavi konektor, tako da je uobičajeni redoslijed rješavanja problema sljedeći: očistite konektor, nema promjena; zamijeniti optiku, bez promjene; zamijenite optiku drugog kraja, bez promjene; konačno netko izvuče vizualni lokator greške, prati vlakna i shvaća da je polaritet prekrižen. Taj slijed može spaliti cijeli period održavanja. Provjera polariteta tijekom instalacije, a ne tijekom rješavanja problema, u potpunosti izbjegava problem.

 

Za-uvođenje visoke gustoće,MTP{0}}temeljeni trank i kazetni sustavipomoći standardizirati upravljanje polaritetom u velikom broju veza. CWDM4, LR4 i ER4 izbjegavaju cijeli problem - oni koriste dvostruke LC konektore s UPC poliranjem na OS2 jedno-modnom vlaknu. APC prstenovi nisu kompatibilni i uzrokovat će veliki povratni gubitak.

 

 

Probijanje i kompatibilnost s prethodnim verzijama

SR4, PSM4 i CWDM4 podržavaju 4×25G breakout mode - jedan 100G port podijeljen u četiri neovisne 25G veze putem breakout kabela ili MTP kasete. Korisno za povezivanje mrežnih kartica 25G poslužitelja na 100G preklopnik. Ne aktivira svako izdanje NOS-a probijanje na svakom ASIC-u porta, stoga provjerite s matricom kompatibilnosti dobavljača prekidača. QSFP28 se mehanički uklapa u QSFP+ priključke, ali ne pregovara 100G s QSFP+ modulom na drugom kraju.

 

 

Buduća-provjera

100G QSFP28 ne ide nikamo uskoro. Thetržište optičkih primopredajnikagura 400G i 800G na kralježnici, ali 100G na leaf i pristupnoj razini još uvijek ima godine piste u poslovnim kampusima, colo cross-connects, i mid{4}}podatkovnim centrima. Najkorisnija stvar koju danas možete učiniti je usmjeriti novo vlakno prema single-mode OS2 s duplex LC. Ta biljka sada nosi CWDM4, FR4 na 400G sljedeći ciklus, a vjerojatno 800G nakon toga. Stropovi višemodnih udaljenosti smanjuju se sa svakom generacijom brzine. Svatko tko planira a400G QSFP-DDmigracija u sljedeće tri godine trebala bi se izvoditi u jednom-modu svugdje gdje je to praktično.