如何使用 QSFP28 光模塊實現 100G 數據中心連接

連接兩個數據中心之間100G流量的最直接方法就是使用標準化的光模塊，目前市場上有各種各樣的高速線纜和光模塊適合于此。

為了提供成本優化的解決方案，將機架或數據中心中的交換機連接在一起，以太網交換機供應商希望限度地提高其設備上光模塊端口的密度。這樣他們就可以提供的通道數和的每比特流量成本。

這些交換機供應商中的大多數都選擇尺寸最小的光模塊：QSFP28 光模塊。它是可用的最小模塊，并且在能夠處理100G流量的模塊中具有的功耗。同樣值得注意的是，QSFP28的物理大小與通常用于40G流量的QSFP+具有相同的物理尺寸。這意味著交換機供應商可以將流量吞吐量提高 2.5 倍，而無需重新設計交換機的前面板。

QSFP28 線纜組件

方便、低成本的100G設備連接方法，用單個組件代替三個獨立的元件。所需的零件更少，但最重要的是，使用線纜組件可以消除類似光模塊收發光端口弄臟等相關的許多問題。DAC（高速線纜）適用于 0-15m 和 AOC（有源光纜）最遠可達 70m。AOC 光纜可提供與獨立式光模塊和光纖類似的性能。

 

 

 

 

QSFP28 AOC（有源光纜）                           QSFP28 DAC（高速線纜）

QSFP28 光模塊

短距離 QSFP28-SR4光模塊支持通過多模光纖實現長達 100 米的連接。這種方法類似于使用AOC線纜，但在這里可以使用結構化布線。它們使用更昂貴的非標準MPO（多根推入/拉出光纖）連接器，這抵消了光模塊節省的一些成本。

長距離 QSFP28-LR4/ER4/ZR4支持通過單模光纖進行長達 10 km至80km 的連接。它們使用標準 LC 連接器，并使用現有的結構化 LC 布線。

 

 

 

 

QSFP28-SR4                                             QSFP28-LR4/ER4/ZR4
MPO 連接器類型，成本的                              LC 連接器類型

QSFP28 應用指南

 

對于需要處理數據中心內的數據的交換機供應商來說，這都是個好消息。因為對于這些場景，QSFP28 提供了完美的契合度。只有當100G流量需要進行超長距離傳輸時，它才會成為一個問題，例如在不同地理位置之間提供100G數據中心連接的情況下。

對于超長距離連接，有許多外形規格可供選擇。例如，CFP和CFP2提供DWDM相干技術，可實現超過1000公里的多通道長距離連接。但CFP很大，它太大以至于無法在以太網交換機中批量使用。

即使供應商選擇較小的CFP2或CFP4，其尺寸和功耗仍然相對較。一種解決方案是只為必要的少數鏈路提供 CFP DWDM，但即使如此，功耗的增加和可用端口的減少也會影響交換機的整體成本效益。

 

 

 

 

 

CFP                                                             CFP2
SR4， LR4， ER4， DWDM 相干（數字， SR4， LR4， ER4， DWDM 相干 DCO）                                             （Analog， ACO & 數字 DCO）    

 

 

CFP4                                               QSFP28
SR4， LR4                                          SR4， LR4， DWDM （PAM4）

 

長距離連接的挑戰

QSFP28仍然是最小的100G光模塊。它的大小只是CFP的一小部分，非常適合短距離。對于更長的距離，最近在具有DWDM功能的光模塊方面也有一些突破，其中最重要的是PAM4 。然而，為了使業務達到穩定有效，PAM4需要放大即使是非常短的距離，對于超過5或6km的任何距離，也需要色散補償。這樣它才可以處理長達80公里的數據流量傳輸。

雖然連接100G流量的選擇范圍正在擴大，但沒有一個小型光模塊可以解決數據中心或其他遠程站點之間連接交換機的問題。

這就是為什么需要考慮成熟的電信級DWDM系統來處理其100G數據中心連接。這些系統平臺獲取 QSFP28 光模塊的輸出，并通過由應答器、放大器、信號調理、多路復用器和網絡管理組成的復雜網絡運行。但這些系統由于技術性相對較高，相應的它們價格也相對昂貴，還需要隨著時間的推移，通過業務增長帶來的收益將成本均攤下來。

企業數據中心如何兩全其美

理想的解決方案將允許在數據中心內使用同類最佳的100G交換機和路由器，具有低功耗和端口數 -----  每比特成本低。然后，對于那些來自這些交換機和路由器的流量需要跨更長的距離或通過DWDM網絡連接的情況，應該有一個簡單，易于安裝和操作的解決方案，并且具有成本效益。

提供兩全其美的解決方案使用戶能夠在數據通信設備中獲得QSFP28光模塊的全部優勢，同時也獲得了站點之間通信質量的傳輸優勢。

Sharetop OTN-2800系列正是為此目的而構建的。在OTN-2800平臺中可以根據需求使用對應的QSFP28 光模塊。并且OTN-2800包含了多個子系統，這些模塊化、即插即用、低功耗和多路復用器等子系統可以通過集成在標準化機框里放置在靠近需要傳輸流量的交換機的位置。它們基于開放式網絡理念設計，使應答器和嵌入式 DWDM 能夠與嵌入式 DWDM 光模塊一起使用，具體取決于每個網絡的特定要求。

數據中心現在可以使用結合QSFP28光模塊的類似OTN-2800平臺這種更簡單、即插即用的解決方案，這些解決方案靈活、可擴展，旨在滿足他們的需求，而不是使用為大型電信運營商設計的昂貴的產品解決方法。

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