Quels sont les types de modules optiques 40G QSFP +, DAC, AOC 

La solution technologique de connexion réseau 40G comprend des modules émetteurs-récepteurs optiques de la série 40G QSFP+. Les plus courants d'entre eux sont le 40GBASE-LR4 QSFP+, le 40GBASE-SR4 QSFP+ et le 40G LR4 PSM. De plus, le câble haut débit DAC-40G QSFP+ et le câble optique actif AOC-40G QSFP+ ont attiré l'attention de plus en plus d'utilisateurs de l'industrie. Cet article présentera et expliquera les solutions technologiques ci-dessus, puis fournira une référence analytique pour les utilisateurs peuvent sélectionner des solutions de connexion 40G.

Quelle est la différence entre QSFP et QSFP+ ?

QSFP, abréviation de Quad (4 canaux) Small Form-factor Pluggable, est un émetteur-récepteur compact remplaçable à chaud qui peut également être utilisé pour des applications de communication de données. QSFP+ est composé de 4 canaux de débit de 10 Gb/s prenant en charge Infiniband, la norme SFF-8436, Fibre Channel, Ethernet et d'autres interconnexions propriétaires. Abrégé en Quad Small Form Factor Pluggable Plus, QSFP+ est une version améliorée de QSFP. Par rapport à QSFP, QSFP+ a une bande passante plus élevée de 10 Gbp/s Ethernet par canal, ainsi le débit de données des 4 canaux peut être combiné à 40 Gb/s/s conformément à Infiniband, Fibre Channel, Ethernet SAS et SONET / SDH.

Interface QSFP+ 40G

Les ports optiques QSFP+ sont conformes aux protocoles Ethernet 40G, IEEE802.3ba-2010 et MSA, qui spécifient que le MPO à 12 fibres ou le LC duplex peut être l'interface avec la famille de modules optiques QSFP. Le premier connecteur est généralement appliqué dans les modules avec fibre multimode (MMF), tandis que le second est appliqué dans ceux avec fibre monomode (SMF). 40GBASE-SR4 et 40GBASE-LR4 illustrent les applications d'interface MPO/MTP et LC dans les émetteurs-récepteurs optiques.

Différents émetteurs-récepteurs optiques 40G QSFP+

40G QSFP + LR4

Le module optique 40G LR4 QSFP+ est généralement connecté au connecteur LC, et sa distance de transmission maximale peut atteindre 10km sur fibre monomode. Un module optique QSFP 40G LR4 dispose de quatre canaux indépendants pour transmettre et recevoir des signaux optiques, qui doivent être traités par MUX ou DEMUX (un composant optique pour la division de longueur d'onde) pour multiplexer et démultiplexer.

 

∆ Schéma des principes fondamentaux du module optique 40G LR4 QSFP+

Conformément à la norme 802.3ba, le module optique 40G BASE-LR4 QSFP+ peut être utilisé avec le connecteur fibre LC et son débit de transmission peut atteindre 40Gbps. Ce type de module optique dispose de 4 canaux de transmission de données, chacun pouvant transmettre des données à une vitesse allant jusqu'à 10.3125 Gbps. Lorsque les quatre canaux fonctionnent simultanément, la connectivité réseau peut atteindre 40 Gbit/s combinés en utilisant 4 longueurs d'onde sur une paire de fibre optique monomode. Les modules émetteurs-récepteurs optiques 40G QSFP+ LR4 sont généralement utilisés pour la connexion de données entre les centres de données et les points d'échange Internet avec une distance de transmission allant jusqu'à 10 km.

40G SR4 QSFP+

40GBASE-SR4 QSFP+ est conforme à la norme 802.3ba D3.2 (40GBASE-SR4) et peut être utilisé avec des connecteurs optiques MPO/MTP pour obtenir des connexions de signal optique de 40 Gbit/s. De même, les modules 40G SR4 QSFP+ transmettent des signaux optiques sur 4 canaux avec le même débit de données de transmission que celui du QSFP+ LR4. Dans les centres de données, le 40GBASE-SR4 Le module optique QSFP+ peut fonctionner avec la fibre optique multimode OM3/OM4 pour atteindre une distance de transmission de 100 m (OM3) et 150 m (OM4), permettant l'interconnexion entre deux commutateurs Ethernet.

∆ Schéma du fonctionnement du module optique 40G SR4 QSFP+

Les modules optiques QSFP+ 40G SR4 sont souvent connectés avec des interfaces MPO/MTP en transmission de données 40G. Différent du module optique QSFP+ 40G LR4, cet émetteur-récepteur optique 40G SR4 transmet le signal sur des câbles à fibres optiques multimodes, dont deux types sont OM3 et OM4 avec une distance de transmission maximale de 100 m et 150 m respectivement. Lorsque le signal est à l'extrémité de transmission, le réseau laser convertit d'abord le signal électrique en un signal optique et l'envoie en parallèle à travers la fibre multimode en ruban. Du côté récepteur, le réseau de photodétecteurs convertit le signal optique parallèle en un signal électrique parallèle. Le schéma suivant illustre la transmission du signal dans un QSFP+40G SR4 émetteur-récepteur optique.

40G LR4 PSM

Le module optique 40G LR4 PSM est conçu avec une connexion optique/électrique et une interface de diagnostic numérique selon le protocole multi-source QSFP+. En tant que module optique à 4 canaux hautement intégré, le 40G QSFP LR4 PSM a une densité de ports plus élevée et est plus rentable pour le fonctionnement de l'ensemble du système. Ce module optique adopte la technologie parallèle monomode PSM (Parallel Single-Mode), et l'interface MPO/MTP conçue en parallèle à 4 voies peut réaliser une transmission stable et efficace de 10 km.

 

Les émetteurs-récepteurs 40G LR4 PSM et 40G SR4 QSFP+ fonctionnent de la même manière, c'est-à-dire que le signal électrique est transféré en signal optique via le réseau laser, puis le signal optique est converti en signal électrique par le réseau de photodétecteurs. Cependant, PSM QSFP + LR40 4G les modules optiques se connectent avec des connecteurs de fibre monomode, dédiant que les signaux optiques parallèles sont envoyés en parallèle à travers 8 fibres monomodes.

En résumé, les modules optiques QSFP+ 40G SR4 conviennent à la transmission à courte distance dans les centres de données pour connecter des commutateurs Ethernet avec des câbles à fibres optiques OM3/OM4. Les modules optiques 40G LR4 QSFP+ et 40G LR4 PSM sont des solutions de connectivité réseau pour la transmission longue distance. Mais le 40G LR4 QSFP+ est plus rentable dans la mesure où il n'y a que deux fibres monomodes tandis que le module optique 40G LR4 PSM nécessite huit fibres monomodes.

QSFP+ DAC 40G et AOC 40G

Les modules optiques QSFP+ peuvent également être connectés avec des câbles de dérivation QSFP+ pour former une solution de connectivité de données haute densité. Selon les différents supports de transmission du câble optique, il est généralement divisé en câble optique actif (AOC) et DAC (câble en cuivre à connexion directe haute vitesse).

Le DAC 40G est connu pour ses caractéristiques avantageuses sur le marché. Il est conçu avec une forme de connexion transparente du module optique 40G et du câble optique, ce qui non seulement réduit les coûts, mais garantit également que le port optique n'est pas exposé à la poussière et à d'autres polluants. Pendant ce temps, la conception améliore l'efficacité de la transmission, ce qui la rend largement utilisée dans le câblage réseau. En termes de matériau, le câble à connexion directe haute vitesse est composé d'un noyau en cuivre, un métal qui présente une bonne dissipation thermique, des économies d'énergie et une protection de l'environnement.

DAC 40G QSFP+ vers QSFP+

Le câble DAC QSFP+ 40G se compose d'un câble à âme en cuivre connecté à deux Modules optiques 40G QSFP+. La distance de transmission des câbles à haut débit est plus courte, et généralement, la distance de transmission maximale des câbles source est d'environ 5 m, tandis que la distance de transmission des câbles optiques actifs peut atteindre 15 m. À l'heure actuelle, notre DAC FiberMall 40G QSFP+ prend en charge une distance de transmission maximale de 7 mètres, et DAC 10G SFP+ prend en charge une distance de transmission maximale de 10 mètres.

 

 

                                                                                 Δ UTILISATION   Câble de connexion directe en cuivre actif 40G QSFP+ vers QSFP+ 

40G QSFP+ vers 4x SFP+ DAC

Câble de connexion directe 40G QSFP+ vers 4x SFP+ Splitter offoffre aux professionnels de l'informatique une solution d'interconnexion économique pour fusionner des adaptateurs hôtes, des commutateurs et des serveurs compatibles 40G QSFP et 10G SFP+. Ce câble à connexion directe en cuivre QSFP+ (Quad Small Form-factor Pluggable Plus) prend en charge les exigences de transmission de bande passante définies par les spécifications IEEE 802.3ba (40 Gb/s) et Infiniband QDR (4 × 10 Gb/s par canal).

Δ  FiberMall 40G QSFP+ vers 4x SFP+ Câble de dérivation en cuivre

40G QSFP+ vers QSFP+ AOC

Les câbles optiques actifs QSFP+ sont hautes performances, faible consommation d'énergie, longs atteindre une solution d'interconnexion prenant en charge InfiniBand QDR/DDR/SDR, canal fibre 12.5G/10G/8G/4G/2G, PCIe et SAS. Il est conforme aux normes QSFP MSA et IEEE P802.3ba. QSFP AOC est un assemblage de 4 voies en duplex intégral, où chaque voie est capable de transmettre des données à des débits allant jusqu'à 11.3 Gb/s, fournissant un débit agrégé de 45.2 Gb/s. QSFP+AOC est un type d'émetteur-récepteur parallèle qui offre une densité de ports accrue et des économies totales sur les coûts du système.

Contrairement aux émetteurs-récepteurs optiques, le câble optique AOC ne pose aucun problème de nettoyage de l'interface optique en raison de sa conception d'interface non exposée, ce qui améliore considérablement la stabilité de son système et réduit les coûts de maintenance sévère de la pièce. L'AOC 40G QSFP+ se compose d'une fibre optique connectée à deux modules optiques 40G QSFP+. Comparé au câble en cuivre 40G DAC, le câble optique actif 40G AOC présente des avantages incomparables dans un environnement de transmission de données de plus de 7 mètres, notamment une taille plus petite, un poids plus léger, une flexion plus facile, une gestion plus facile, une distance de transmission de signal plus longue, etc.

Le câble optique actif, une structure d'interconnexion entre les puces basée sur la technologie des moteurs légers, est la meilleure solution pour l'interconnexion optique à haut débit dans les centres de données. À l'heure actuelle, les principaux produits AOC d'interconnexion optique à grande vitesse sur le marché comprennent 10 Gbps SFP + AOC, 40 Gbit/s QSFP+ AOC, et 56G QSFP+AOC.

QSFP+ à 4*SFP AOC

Les câbles optiques actifs haute vitesse QSFP+ à 4*SFP+ sont conçus avec une interface QSFP+ 40 Gbit/s et 4 connecteurs SFP+ 10 Gbit/s à chaque extrémité, qui sont connectés par un câble optique haute densité MPO à 12 cœurs. La longueur du câble fibre optique de connexion peut être personnalisée en fonction des besoins des utilisateurs. Il y a un séparateur optique au milieu du câble MPO dans le but de diviser un signal optique 40G en un signal 10G sur chacun des 4 canaux.

Une extrémité du câble optique est équipée d'un connecteur 40G QSFP conforme aux exigences de SFF-8436 ; l'autre extrémité est un connecteur 4G SFP+ à 10 lignes conforme à la norme SFF-8432, qui est le moyen le plus économique et le plus simple de convertir un port de commutateur. Pour la longueur de transmission de 1 à 100 mètres, la longueur du câble optique aux deux extrémités du répartiteur peut être librement conçue. De la même manière, les produits d'interconnexion 120G CXP vers 3 40G QSFP+ peuvent résoudre le problème d'interconnexion entre les appareils CXP et QSFP. Ce qui doit être proposé, c'est de déployer 3 produits à 4 cœurs via le câble optique haute densité MPO à 24 cœurs pour effectuer la conversion parfaite.

Conclusion

Il existe une large gamme de solutions réseau sur le marché. Les modules optiques QSFP+ 40G, QSFP+ 40G DAC et 40G AOC sont popularisés grâce à leurs avantages et fournissent une interconnexion performante et économique entre les serveurs, les commutateurs dans les centres de données. Les émetteurs-récepteurs optiques 40G BASE-LR4 QSFP+ se différencient des 40GBASE-SR4 QSFP+ principalement par leurs interfaces. Le câble 40G QSFP+ DAC est bien connu pour ses atouts tels qu'un coût et une consommation d'énergie réduits et une bonne dissipation thermique. Alors que les câbles AOC 40G permettent une distance de transmission plus longue et adoptent une technologie de dispositif de base de moteur optique à matrice hautement intégrée. Que l'analyse de ces solutions réseau 40G QSFP+ soit significative pour votre sélection.