200Κέντρο δεδομένων G: Πώς να επιλέξετε τις οπτικές μονάδες QSFP56 και QSFP-DD?

Με τη ραγδαία ανάπτυξη της οπτικής επικοινωνίας και της τεχνολογίας Διαδικτύου, η ζήτηση για κίνηση δεδομένων δικτύου αυξάνεται εκθετικά, και ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης της κυκλοφορίας δικτύου κορμού τηλεπικοινωνιών είναι τόσο υψηλός όσο 50% προς την 80%. Προκειμένου να ανταπεξέλθει στην αυξανόμενη ζήτηση για μετάδοση δεδομένων, Οι ρυθμοί οπτικής επικοινωνίας συνέχισαν να εξελίσσονται από τα 10G, 25σολ, και 40G στο τρέχον mainstream 100G, 200σολ, 400σολ, και ακόμα πιο ψηλά

Στο πλαίσιο αυτό, η επιλογή των QSFP56 και QSFP-DD ως βασικών προτύπων διεπαφής για την επίτευξη ταχυτήτων 200G είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την κατασκευή κέντρων δεδομένων 200G. Η μονάδα QSFP56 είναι μια βελτιωμένη έκδοση του αρχικού σχεδίου QSFP+ που έχει σχεδιαστεί για να αυξάνει τους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων μέσω βελτιστοποίησης, ενώ το QSFP-DD εισάγει έναν σχεδιασμό διπλής πυκνότητας που αυξάνει αποτελεσματικά την πυκνότητα της θύρας και διατηρεί συμβατότητα προς τα πίσω με την οικογένεια προϊόντων QSFP. Και τα δύο έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και χαρακτηριστικά όσον αφορά την απόδοση, έλεγχος κόστους, ενεργειακής απόδοσης, και θερμική διαχείριση, και σε πρακτικές εφαρμογές, είναι απαραίτητη η διεξαγωγή συνολικής αξιολόγησης και λογικής επιλογής σύμφωνα με τις συγκεκριμένες επιχειρηματικές ανάγκες, σχέδια επέκτασης, και μελλοντικές τάσεις ανάπτυξης του κέντρου δεδομένων.

Τύπος συσκευασίας οπτικής μονάδας κέντρου δεδομένων 200G

Στο παρόν, οι κύριες οπτικές μονάδες 200G στην αγορά χρησιμοποιούν κυρίως δύο μορφές συσκευασίας, συγκεκριμένα 200G QSFP56 και 200G QSFP-DD. Ανάμεσα τους, το QSFP56 κυκλοφόρησε επίσημα το 2017, η οποία είναι μια σημαντική τεχνική αναβάθμιση που βασίζεται στην πρώιμη σχεδίαση οπτικών μονάδων της σειράς QSFP, ενώ το QSFP-DD βρίσκεται σε στάδιο έρευνας και ανάπτυξης και έχει προκύψει σταδιακά. Και οι δύο τύποι πομποδεκτών έχουν σχεδιαστεί για να ανταποκρίνονται στις απαιτητικές απαιτήσεις υπολογιστών υψηλής απόδοσης και σεναρίων κέντρων δεδομένων, και τα δύο έχουν καλή συμβατότητα με παλαιότερες εκδόσεις QSFP, συμπεριλαμβανομένου του QSFP28.

Βελτιστοποιημένο για εφαρμογές Ethernet 200G, η οπτική μονάδα QSFP56 έχει τέσσερα ανεξάρτητα κανάλια πομποδέκτη, το καθένα υποστηρίζει ρυθμό μετάδοσης δεδομένων έως 53.125 Gbps, με αποτέλεσμα μια συνολική ικανότητα μετάδοσης της 212.5 Gbps. Η μονάδα είναι κατάλληλη για τα 850nm, 1310nm, Εύρος μήκους κύματος CWDM ή LWDM, και χρησιμοποιεί τη διεπαφή MPO για μετάδοση οπτικού σήματος και τη σύνδεση ηλεκτρικής διασύνδεσης μέσω ηλεκτρικής υποδοχής 38 ακίδων. Σε σύγκριση με την προηγούμενη γενιά προϊόντων QSFP, το QSFP56 υιοθετεί προηγμένη τεχνολογία ψηφιακής διαμόρφωσης PAM4, που βελτιώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα μετάδοσης δεδομένων.

Αφ 'ετέρου, QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) οι οπτικοί πομποδέκτες συμμορφώνονται με το πρότυπο IEEE802.3bs και την προδιαγραφή QSFP-DD MSA. Η βασική καινοτομία είναι ο σχεδιασμός της δομής διπλής πυκνότητας, που αυξάνει τον αριθμό των καναλιών ηλεκτρικής διεπαφής. ΕΙΔΙΚΑ, το 200G QSFP-DD έχει οκτώ λωρίδες ηλεκτρικής διεπαφής με συνολικό ρυθμό μετάδοσης bit έως 212,5 Gb/s. Όσον αφορά την οπτική διεπαφή, Μπορεί να επιλεγεί διασύνδεση MPO ή πολλαπλών λειτουργιών διπλής όψης LC. Αξίζει να αναφέρουμε ότι το QSFP-DD δεν είναι μόνο συμβατό με τις περισσότερες εκδόσεις προδιαγραφών QSFP, όπως το QSFP56, αλλά περιέχει επίσης οκτώ κανάλια έως 25 Gbps στην ηλεκτρική του διεπαφή, χρησιμοποιώντας διαμόρφωση NRZ για να εξασφαλίσει αποτελεσματική και σταθερή μετάδοση σήματος.

Σύγκριση 200G QSFP56 και 200G QSFP-DD

Στον τομέα των κέντρων δεδομένων 200G, οι οπτικές μονάδες με τη μορφή QSFP56 και QSFP-DD παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στη χρήση διαφορετικών τεχνολογιών ψηφιακής διαμόρφωσης. NRZ (Μη Επιστροφή στο Μηδέν) είναι μια βασική και ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος διαμόρφωσης που μεταδίδει δεδομένα μέσω δύο επιπέδων τάσης που αντιστοιχούν στη λογική 0 και 1 (δηλ., ΓΙΑΤΙ 2). Ωστόσο, καθώς αυξάνονταν οι απαιτήσεις για εύρος ζώνης, PAM4 (Διαμόρφωση πλάτους παλμών τεσσάρων επιπέδων) αναπτύχθηκε, που επιτρέπει στα σήματα PAM4 να μεταδίδουν δεδομένα με διπλάσιο ρυθμό από τα παραδοσιακά σήματα NRZ χρησιμοποιώντας τέσσερα διαφορετικά επίπεδα τάσης στην ίδια μονάδα χρόνου: 11, 10, 01, και 00.

Το κύριο πλεονέκτημα του PAM4 έναντι του NRZ είναι η ικανότητά του να επιτυγχάνει υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων. Ωστόσο, ενώ το 200G NRZ μπορεί να είναι ελαφρώς κατώτερο από το PAM4 σε απόλυτη ταχύτητα, έχει επίσης κάποια πλεονεκτήματα που δεν μπορούν να αγνοηθούν: χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, μικρή καθυστέρηση σήματος, και σχετικά εύκολη διαδικασία ανάπτυξης. Ειδικά στο σενάριο διασύνδεσης εντός του κέντρου δεδομένων, η λύση που χρησιμοποιεί διαμόρφωση 200G NRZ μπορεί να προσφέρει μια οικονομικά αποδοτική λύση διασύνδεσης για το κέντρο δεδομένων λόγω της βελτιστοποιημένης ενεργειακής απόδοσης και της οικονομικής αποδοτικότητάς του, ειδικά σε περιβάλλον εφαρμογής με υψηλές απαιτήσεις για έλεγχο κατανάλωσης ενέργειας, απόδοση σε πραγματικό χρόνο, και περιορισμένο προϋπολογισμό.

Πλεονεκτήματα και περιορισμοί του 200G QSFP56 vs. QSFP-DD

Το QSFP56 έχει σχεδιαστεί για να καλύπτει τις ανάγκες των εφαρμογών 200G, αλλά η τεχνική αρχιτεκτονική του δεν υποστηρίζει άμεση αναβάθμιση σε περιβάλλοντα δικτύου 400G και άνω.
Σε αντίθεση, Το QSFP-DD είναι συμβατό και με τις εκδόσεις ρυθμού 200G και 400G, και επιτρέπει στους χρήστες να αναβαθμίζουν σταδιακά ανάλογα με τις ανάγκες, με μεγαλύτερη επεκτασιμότητα και ευελιξία.
Όσον αφορά τη διαμόρφωση, Το QSFP56 χρησιμοποιεί τεχνολογία PAM4, ενώ το QSFP-DD χρησιμοποιεί συνήθως διαμόρφωση NRZ όταν επιτυγχάνει ρυθμούς 200G.
Όσον αφορά τη διαμόρφωση του καναλιού, Το QSFP56 χρειάζεται μόνο 4 κανάλια για την ολοκλήρωση της μετάδοσης δεδομένων 200G, που είναι πιο πλεονεκτικό όσον αφορά το κόστος ινών και την απώλεια σύνδεσης από το QSFP-DD, που απαιτεί 8 καναλιών.

Ωστόσο, Το QSFP-DD προσφέρει μια σειρά από πλεονεκτήματα: χαμηλότερο κόστος συντήρησης, υψηλή απόδοση (τόσο χαμηλά όσο το E-8 pre-FEC και το E-12 αργότερα), χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, χαμηλή καθυστέρηση, και ευκολία ανάπτυξης και διαχείρισης. Επιπλέον, μπορεί να προσαρμοστεί ευέλικτα στις παραδοσιακές προδιαγραφές διαφορετικών ταχυτήτων μέσω διαχωρισμού, που ενισχύει τη δυνατότητα αναβάθμισης και συμβατότητας δικτύου, και είναι συμβατή με παλαιότερες οπτικές μονάδες της σειράς QSFP, συμπεριλαμβανομένου του QSFP56, αλλά όχι QSFP-DD.
Από πλευράς τιμής, η τιμή του QSFP-DD είναι περίπου 15% προς την 30% υψηλότερο από αυτό του QSFP56. Αν και η αρχική επένδυση είναι υψηλή, αντισταθμίζεται εν μέρει από τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και την απόδοση λανθάνοντος χρόνου του QSFP-DD λαμβάνοντας υπόψη το μακροπρόθεσμο κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι εάν ο τρέχων εξοπλισμός δικτύου δεν υποστηρίζει γενικά το QSFP-DD, μπορεί να είναι πιο οικονομικό να επιλέξετε το QSFP56, καθώς μπορεί να αντιμετωπίσει υψηλή πίεση κόστους κατά την αύξηση του ρυθμού σύνδεσης. Ωστόσο, εάν έχετε επαρκή προϋπολογισμό και εξετάζετε τη μελλοντική επέκταση του δικτύου και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης, Το QSFP-DD είναι μια καλύτερη επιλογή για επόμενες αναβαθμίσεις.

Όσο για τα προϊόντα 200G AOC και DAC, Συνήθως χρησιμοποιούνται για απευθείας συνδέσεις μεταξύ διακοπτών πρόσβασης και διακομιστών. Ειδικά στο βασικό επίπεδο διασύνδεσης, παρέχουμε διακλαδισμένες λύσεις DAC και AOC που μπορούν να ικανοποιήσουν διάφορες σύνθετες απαιτήσεις πέρα ​​από τα παραδοσιακά DAC και AOC απευθείας σύνδεσης. Αυτή η σειρά προϊόντων καλύπτει διαφορετικούς συνδυασμούς τιμών από 200G split έως 4x50G, 200Το G χωρίζεται σε 8x25 G, και ακόμη και 200G χωρίζεται σε 2x100G, παρέχοντας μια πιο ευέλικτη και προσαρμόσιμη λύση διασύνδεσης για κέντρα δεδομένων.