معرفی جامع 40G QSFP + و CFP

Nov 05, 2020پیام بگذارید

What is QSFP+?
به عنوان یک نسخه ارتقا یافته از QSFP، QSFP+ یک فرستنده و انتقال نوری فشرده و قابل مبادله گرم با نرخ انتقال تا ۴۰Gbps است و با پروتکل SFF-8436 و توافق چند منبعی QSFP (MSA، توافق چند منبعی) مطابقت دارد. QSFP+ دارای چهار کانال انتقال و پذیرایی مستقل از سیگنال نوری ۱۰Gbps با پهنای باند کل ۴۰Gbps است. در مرکز داده، شبکه محاسباتی با کارایی بالا، لایه هسته سازمانی و سناریوهای کاربرد لایه توزیع، فرستنده های عبور نوری 40G QSFP+ می توانند کاربردهای انتقال اتصال اترنت با چگالی بالا و کم قدرت 40G را فراهم کنند. شکل زیر یک رسم اندازه مشترک QSFP+است.
نوع رابط QSFP+

فرستنده و انتقال QSFP + را می توان به تمام دستگاه های با رابط QSFP + (و برخی از دستگاه های با رابط QSFP28) برای تحقق اتصال شبکه 40G وارد شده است. به طور کلی، دو نوع رابط فرستنده و انتقال 40G QSFP+ وجود دارد: رابط دوبلکسی LC و رابط MTP/MPO. این دو تفاوت های آشکاری در فاصله انتقال، نوع کابل نوری و اینکه آیا انتقال 4x10G می تواند تحقق یابد یا نه، دارند.


طبقه بندی فرستنده های فرستنده و انتقال QSFP+

چهار نوع فرستنده و انتقال نوری، 40GBASE-SR4، 40GBASE-CSR4، 40GBASE-PLRL4، و 40GBASE-PLR4، همه فرستنده و انتقال رابط MTP هستند، و مناسب برای موقعیت هایی هستند که رابط های اترنت 4 10G نیاز به اتصال دارند.


فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-SR4

فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-SR4 رایج ترین فرستنده و انتقال از راه دور کوتاه 40G است. 40GBASE- SR4 فرستنده و انتقال نوری اغلب با فیبرهای نوری چند حالت استفاده می شود- فاصله انتقال 100 متر است که با جهنده فیبر OM3 همسان; فاصله انتقال 150 متر است که با جهنده فیبر OM4 همسان. 4 سیگنال نوری مستقل انتقال و دریافت کانال در داخل فرستنده و انتقال وجود دارد. هر کانال می تواند انتقال داده 10Gbps پشتیبانی, تحقق با پهنای باند بالا 40G انتقال.

 

40GBASE-CSR4 فرستنده و انتقال نوری

هر دو فرستنده و فرستنده نوری 40GBASE-CSR4 و فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-SR4 دارای رابط های MTP هستند، و هر دو اصل کاری یکسانی دارند. 40GBASE - CSR4 فرستنده و انتقال نوری را می توان با 12 هسته MTP (زن) جهنده فیبر برای تحقق انتقال نوری 40G همسان; یا با 8 هسته MTP (زن)-4*LC دوبلکسی شاخه جهنده, می توان آن را با 4 10GBASE - SR فرستنده و انتقال نوری متصل برای رسیدن به 4X10G انتقال نوری. به عنوان یک نسخه ارتقا یافته از SR4، فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-CSR4 حداکثر فاصله انتقال تا 300 متر (با جهنده فیبر OM3) یا 400 متر (با جهنده فیبر OM4) را دارد.


فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-PLRL4

به طور کلی، دو حالت اساسی انتقال داده-سریال و موازی وجود دارد. انتقال موازی به انتقال همزمان چند بیت از داده ها بر روی کانال های مختلف بر روی فیبر نوری یکسان اشاره دارد. فرستنده و انتقال دهنده های نوری 40GBASE-PLRL4، فرستنده و انتقال دهنده های SR4 و CSR4 همگی اصل انتقال موازی را اتخاذ می کنند، و معمولاً با کانکتورهای MTP متصل می شوند. اما متفاوت از دو نوع فرستنده و انتقال نوری معرفی شده در بالا، فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-PLRL4 از انتقال از راه دور پشتیبانی می کند و فاصله انتقال بر روی فیبر تک حالتی می تواند به 1 کیلومتر یا 1.4 کیلومتر برسد.

 

فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-PLR4

فرستنده و فرستنده نوری 40GBASE-PLR4 با رابط MTP نیز از اصل انتقال موازی که در بالا شرح داده شد استفاده می کند. مانند فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-PLRL4، همچنین می تواند از جهنده های شاخه تک حالتی برای اتصال فرستنده و انتقال به چهار رابط نوری 10GBASE-LR برای تحقق انتقال 4X10G استفاده کند. مانند فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-PLRL4، فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-PLR4 نیز برای انتقال از راه دور استفاده می شود، اما فاصله انتقال آن طولانی تر است، تا 10 کیلومتر.

 

رابط ال سی دوبلکسی QSFP+ فرستنده و انتقال

پنج نوع فرستنده و انتقال نوری، 40GBASE-BiDi، 40GBASE-UNIV، 40GBASE-LR4، 40GBASE-LR4L، و 40GBASE-ER4، همه فرستنده و انتقال رابط LC هستند که تنها 40GBASE-BiDi برای انتقال از راه دور کوتاه از طریق فیبر چند حالتی استفاده می شود.


فرستنده نوری 40GBASE-BiDi

متفاوت از فرستنده و انتقال دهنده های دیگر، فرستنده و انتقال دهنده نوری 40GBASE-BiDi خاص است که تنها 2 کانال فرستنده و انتقال سیگنال نوری مستقل 20Gbps دارد. هر کانال فرستنده و فرستنده می تواند به طور همزمان سیگنال های نوری طول موج های مختلف را از یک فیبر چندمده منتقل و دریافت کند. معمولاً با جهنده های فیبر چند حالته LC استفاده می شود. شایان ذکر است که فرستنده نوری 40GBASE-BiDi می تواند انتقال 40G را بدون تغییر سیستم کابل کشی فیبر چندمدل 10G موجود تحقق دهد. 40GBASE-BiDi فرستنده و انتقال دهنده نوری می تواند 100 متر از طریق سیم وصله فیبر OM3 و یا 150 متر از طریق سیم وصله فیبر OM4 انتقال.


فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-UNIV

"UNIV" به معنای جهانی است. فرستنده و انتقال دهنده نوری 40GBASE-UNIV می تواند با فیبر تک حالته یا فیبر چند حالته بدون تغییر پیکربندی فرستنده و فرستنده و یا اضافه کردن دستگاه های سخت افزاری دیگر مورد استفاده قرار گیرد. هنگام استفاده از این فرستنده و فرستنده برای سیم کشی می توان زمان و هزینه سیم کشی را تا حد معینی کاهش داد. فرستنده و فرستنده نوری 40GBASE-UNIV دارای 4 کانال در داخل است، و هر کانال می تواند سیگنال های 10G را منتقل یا دریافت کند. پس از ترکیب شدن توسط یک مالتی پلکسر، از دو فیبر نوری برای انتقال ۴۰G استفاده می شود. هنگامی که با فیبرهای چندمدی OM3 و OM4 جفت, فاصله انتقال 150 متر; هنگامی که با فیبرهای تک حالتی جفت می شوند، فاصله انتقال ۵۰۰ متر تا ۲ کیلومتر (بسته به تأمین کنندگان مختلف) است.

 

فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-LR4

همانطور که در بالا ذکر شد، فرستنده و گیرنده های نوری 40GBASE-SR4 به طور گسترده ای در انتقال از راه دور کوتاه استفاده می شوند، در حالی که 40GBASE-LR4 فرستنده و گیرنده های نوری رایج ترین فرستنده و گیرنده های مورد استفاده در انتقال از راه دور هستند. فرستنده و انتقال دهنده نوری ۴۰GBASE-LR4 از یک رابط ال سی دوبلکسی استفاده می کند که می تواند تا ۱۰ کیلومتر از طریق یک جهنده تک حالته منتقل شود. این نوع فرستنده و فرستنده نوری دارای ۴ کانال انتقال و دریافت سیگنال مستقل است. سیگنال نوری در انتهای انتقال از مالتی پلکسر عبور می کند تا تمام طول موج ها را برای انتقال ترکیب کند و سیگنال منتقل شده به ۴ نرخ انتقال توسط دمولتیپلکسانر در انتهای دریافت تجزیه می شود. این کانال ۱۰Gbps است.

 

فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-LR4L

فرستنده و انتقال نوری 40GBase-LR4L و فرستنده و انتقال نوری 40GBase-LR4 اصل کاری مشابهی دارند و هر دو متوجه انتقال داده های از راه دور 40G از طریق جهنده های تک حالتی می شوند. تفاوت این دو در این است که فرستنده نوری ۴۰GBase-LR4L حداکثر فاصله انتقال تنها ۲ کیلومتر را دارد.

 

فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-ER4

آخرین فرستنده و انتقال 40GBASE-ER4 که معرفی می شود، همان اصل کاری دو فرستنده و فرستنده قبلی LR4 و LR4L را دارد. از یک رابط دوبلکسی LC با یک جهنده تک حالته استفاده می کند. فرستنده و انتقال نوری 40GBASE-ER4 طولانی ترین فاصله انتقال در میان نه فرستنده و انتقال معرفی شده در این مقاله، تا 40 کیلومتر است.

اطلاعات دقیق و مقایسه نه فرستنده و انتقال بالا در جدول زیر نشان داده شده است:

 


نوع اینتفیس

نوع پچکورد

طول موج

فاصله انتقال

نام دیگر

اس آر۴

ام تی پی

میلی متر

850nm

100mOM3;150mOM4

iSR4

سی اس آر۴

میلی متر

850nm

300mOM3;400mOM4

XSR4/ESR4/SR4E/eiSR4


PLRL4

دكتر

1310nm

1km یا 1.4km

PIR4/LRL4


PLR4

دكتر

1310nm

10km

/


بیدی

ال سی دوبلکسی

میلی متر

832nm-918nm

100mOM3;150mOM4

SR-BD/SR-BiDi

UNIV

اس ام/ام ام

1310nm

150mOM3/OM4 SM;500m to 2kmSM

LX4/LM4


ال آر۴ ال

دكتر

1310nm

2km

IR4


ال آر۴

دكتر

1310nm

10km

/


ER4

دكتر

1310nm

40km

/


 

CFP چیه؟

CFP (C form-factor pluggable) یک پروتکل انتقال فرستنده و انتقال نوری است که توسط سازمان CFP MSA برای انتقال سیگنال دیجیتال با سرعت بالا فرموله شده است. این قرارداد عمدتاً در ابتدا به اترنت ۱۰۰جی خدمت می کند، اما می تواند در شبکه ۴۰جی نیز مورد استفاده قرار گیرد. عمدتا سه نوع از 40G CFP محصور فرستنده و انتقال نوری وجود دارد: 40GBASE - SR4 CFP فرستنده و انتقال نوری ، چند حالت OM4 جهنده با رابط MTP ، انتقال داده ها 150 متر ؛ 40GBASE - FR CFP فرستنده و انتقال نوری ، تک حالت با دوبلکسی رابط SC استفاده از jumpers با هم ، فاصله انتقال 2 کیلومتر است ؛ 40GBASE- LR4 CFP فرستنده و انتقال نوری، فاصله انتقال می تواند به 10 کیلومتر برسد.


مقایسه QSFP+ و CFP

تفاوت های اصلی بین فرستنده و انتقال دهنده های نوری QSFP+ و فرستنده های نوری CFP در جنبه های زیر منعکس شده است:

1. ظاهر: فرستنده و انتقال نوری CFP بدیهی است بزرگتر در اندازه (قیمت ها به طور کلی بالاتر) ؛

2. نوع رابط: فرستنده و انتقال نوری CFP با استفاده از MTP یا رابط SC دوبلکسی, در حالی که QSFP+ فرستنده و انتقال نوری با استفاده از MTP یا رابط ال سی دوبلکسی;

3. انواع فرستنده و فرستنده و انتقال: فرستنده و انتقال نوری CFP دارای انواع محدود، و فرستنده و انتقال QSFP+ نوری، علاوه بر نه فرستنده و انتقال مشترک شرح داده شده در این مقاله، مدل های دیگری که پشتیبانی از فواصل انتقال مختلف برای پاسخگویی به نیازهای کاربران مختلف است.

فرستنده و گیرنده نوری QSFP+ ویژگی های اندازه کوچک، هزینه کم، انعطاف پذیری بالا، و قابلیت عمل پذیری گسترده را یکپارچه می کند. در مقایسه با فرستنده و انتقال نوری CFP، بیشتر مورد علاقه کاربران است.


نتیجه

تحقیقات نشان می دهد که پهنای باند انتقال نوری در زمینه شبکه های ارتباطی نیاز فوری به ارتقاء فوری از 10G اصلی به 40G یا حتی 100G. 40G QSFP+ فرستنده و انتقال نوری می تواند با تراکم بالا، کم هزینه، کم قدرت 40G انتقال داده ها را تحقق بخشد، و چشم انداز توسعه خوبی دارد.

امروزه بسیاری از محصولات فرستنده و انتقال نوری 40G در بازار وجود دارد. نحوه تمایز بین دسته های مختلف و انتخاب فرستنده و انتقال نوری که متناسب با نیازهای شما باشد، به ویژه مهم است.