400GBase-DR4 QSFP-DD PAM4 1310nm光モジュールも、高速データ伝送に必要な要素に追加されました。このモジュールは、データセンターや通信ネットワークの効率と帯域幅の向上の要求に応えることを目的としています。このモジュールではデータレートがさらに高くなり、400レーンのPAM4変調により最大4Gbpsになり、非PAM4システムと比較して単一のPAMXNUMXでデータ容量がXNUMX倍になります。 シングルモードファイバーを使用して大規模なデータセンターを接続する1310nmの波長範囲が最も効率的です。このブログでは、この高度な技術仕様を紹介します。 光モジュールとその互換性 問題とアプリケーションを詳しく説明し、光ネットワーク エンジニアリングにおけるこのタイプのモジュールの重要性を専門家に完全に説明します。
QSFP-DD 光トランシーバー モジュールとは何ですか?
QSFP-DD (クアッド スモール フォーム ファクタ プラグ可能 倍密度) 光トランシーバー モジュールは、最大 400Gbps のデータ転送速度を備えた、便利で省スペースのネットワーク機器です。このモジュールは、より高いパッキング密度を可能にし、ネットワークの帯域幅機能を向上させる二重密度インターフェイス機能を備えています。QSFP-DWDM モジュールは、400 レーンの電気信号または光信号を利用して XNUMXG の高データ レートを実現し、特にデータ センターなどの次世代テクノロジーにおける高度なネットワーク アプリケーションに対応できます。このモジュールの設計により、ユーザーは一般的な QSFP インターフェイスをサポートする既存の機器を引き続き使用できるため、最小限の労力でネットワークを簡単にアップグレードできます。
QSFP-DD はどのようにしてデータ密度を高めるのでしょうか?
QSFP-DD は、小型フォームファクタ プラガブル (SFP) の進化ラインにおける最新のステップであり、高いデータ転送速度と大幅なポート密度に重点を置くネットワーク企業を念頭に置いて設計されています。ダブル コンタクト インターフェイスを使用することで、QSFP-DD は、通常の QSFP にある 400 レーンではなく 50 レーンのデータ転送を可能にします。これにより、QSFP))) トランシーバーのサイズを増やすことなく、データ量を大幅に増やすことができます。QSFP-DD のもう 4 つの注目すべき利点は、PAMXNUMX を使用した XNUMX つの XNUMX Gbps シグナリング レーンにより、モジュールの合計帯域幅が XNUMX Gbps に達することです。この高密度化の最も重要な理論上の利点は、物理的なスペースが限られている状況で帯域幅の最大化が不可欠なコスタリカ センターのアプリケーションにあります。また、QSFP-DD は旧世代と互換性があり、システム全体のコスト効率の高いアップグレードに重点を置いているため、この仕様によって過去のタスクが困難になることはありません。
QSFP-DD 光トランシーバーの利点は何ですか?
QSFP-DD 光トランシーバーには、現代のネットワークの要求を満たすさまざまな機能があります。まず、最大 400Gbps のデータ レートをサポートするのに十分な能力があります。これは、倍密度コネクタと PAM4 などの変調技術によって可能になりました。帯域幅の増加は、高性能コンピューティングとデータ センター ネットワークの要件を満たすために不可欠です。さらに、QSFP-DD が既存の QSFP のインターフェイスをサポートできるという事実は、インフラストラクチャの変更に関する限り現状を維持することでネットワークのアップグレードを強化します。その小型フォーム ファクターは、スペースに追加コストをかけずに最大のデータ密度を実現し、データ センターのラックを最適化します。これらのすべての属性は、ネットワークのパフォーマンスとスケールを向上させることが、QSFP-DD で実行するのが有益で管理可能であることを示しています。
Cisco を含め、どのメーカーが QSFP-DD モジュールを提供していますか?
メーカーが QSFP DD モジュールに注力しているのは、ネットワーク容量の増強に役立つと考えられているため、かなり正当なことです。主要な出版物から最近入手可能な情報によると、他のメーカーの中でも主要なメーカーは次のとおりです。
- シスコシステムズ: 同社は、多岐にわたるネットワーク製品を取り揃え、世界中で高い存在感を示しており、拡張性に優れたデータセンターとともに、QSFP DD モジュールの完全なセットを提供することができます。
- アリスタネットワークス: 同社は、高性能なだけでなく、高帯域幅効率で信頼性の高い QSFP DD モジュールも設計・製造しており、より高性能なモジュールに重点を置き、特に要求の厳しい新しいデータ センターを対象としています。
- ジュニパーネットワークス: 同社は、ネットワーク消費を強化し、既存のネットワーク ソリューションの統合を支援する最新のテクノロジを提供することを使命として、さまざまな QSFP DD ソリューションを提供しています。
これらのメーカーは、データセンターのグローバル展開に重点を置いた高レベルのパフォーマンスと互換性を備えた製品を提供することで、トップカットとさらにアフターマーケットのシェア獲得を目指しています。
400G DR4 テクノロジーはどのように機能しますか?
4G DR400 で PAM4 変調はどのような役割を果たしますか?
パルス振幅変調レベル 4 (PAM4) は、400G DR4 テクノロジーの変調機能です。これは、非ゼロ復帰 (NRZ) の使用を拡張して信号を変更しますが、XNUMX つの振幅レベルではなく XNUMX つの振幅レベルを使用します。これにより、NRZ では XNUMX つのみ使用されていたため、データ転送速度が明らかに向上します。したがって、既存の伝送物理層の制限内で帯域幅効率が向上します。
PAM4 は、密度を高める 400 レベルの信号を確保することで効果的な帯域幅を実現し、各シンボルが 400 ビットのデータをカバーできるようになり、4Gbps などのより高いデータ レートが可能になります。この機能は、現代のデータ センターで要求される高レベルの相互接続とスループットに一致するため、4G DR400 の使用には不可欠です。また、4G DR4 の実装で PAMXNUMX テクノロジを使用するとビットあたりのコストが安くなり、ネットワーク容量を拡張するのに経済的です。ただし、PAMXNUMX には複雑なイコライゼーションや信号処理技術などの重大な制限があり、ノイズ レベルの許容度と SNR は向上しますが、高速光通信システムの統合は複雑になります。
1310nm の波長はどのようにデータ伝送をサポートしますか?
1310nm の波長領域は、光ファイバーでの伝播時に分散と減衰が低いため、中距離および長距離通信に非常に役立ちます。この波長で伝送される信号はファイバー内で損失が少ないため、増幅をほとんど必要とせずに長距離でも信号を強力に保つことができます。さらに、1310nm の範囲はゼロ分散波長と一致しているため、パルスの拡散が少なくなり、結果としてデータ伝送エラーが少なくなります。このため、400G DR4 アプリケーションで実装されるような高速で大容量のデータ光ネットワークでの使用に最適です。
400G DR4 の 500m での到達距離はどのくらいですか?
400G DR4 仕様は、最大 500 メートルの距離のマルチモード ファイバー (MMF) リンクを介したデータ伝送をカバーしています。この距離は、高スループット接続を必要とするデータ センター内リンクに特に適しています。この到達能力は、MPO コネクタで終端された多数のシングル モード ファイバーによって実現され、低遅延信号伝送で消費電力とビットあたりのコストが削減される変調方式を使用しています。このようなインフラストラクチャは、増大するデータ センター相互接続と帯域幅の拡張性要件を克服する上で重要です。
400G に SMF 光トランシーバーを選択する理由
SMF が光トランシーバーに適している理由は何ですか?
400G ネットワークの構築には、シングルモード ファイバー (SMF) が常に最適なオプションと考えられています。これは、SMF を使用すると、パワー ローと干渉が低く、長距離でデータを送信できるためです。SMF ケーブルはコア径が小さい (直径 8 ～ 10 マイクロメートル) ため、XNUMX つの光モードのみを送信できます。その結果、モード分散が低減し、高帯域幅が可能になるため、シングルモード ファイバーは長距離および高密度のメトロポリタン エリア ネットワークに最適であると言えます。SMF では、波長分割多重 (WDM) 技術も使用できます。この技術により、複数の信号を同時に異なる波長で送信できるため、データ レートが向上します。信号リピータの使用を最小限に抑えることで、データ品質を維持し、構造のコストと複雑さを軽減できます。まとめると、これらの機能により、高度な光通信システムのパフォーマンス、スケーラビリティ、ライフサイクルがそれぞれ向上します。
SMF はどのようにして 400G イーサネットのパフォーマンスを向上させるのでしょうか?
400G イーサネット ネットワークのパフォーマンスは、シングル モード ファイバー (SMF) 機能の使用により大幅に向上します。モード分散の制限と低減衰により、安定した長距離データ転送が可能になり、信号「ヒット」や「フェーディング」の懸念がなくなります。さらに、SMF は高度な変調方式と WDM に対応しているため、データ転送速度が向上し、400 つのファイバーで複数の信号を転送できます。これらの特性はすべて連携してスループットを最大化し、レイテンシを短縮し、信頼性の高い接続を提供し、XNUMXG イーサネット ネットワークの効率を向上させます。
SMF FEC はデータ センターにどのような利点をもたらしますか?
データ センターに導入されている通信システムにおける注目すべき進歩の 1 つに、シングル モード ファイバー (SMF) と前方誤り訂正 (FEC) コードの統合があります。このシステムでは、送信中に訂正されないエラーが残らないようにすることでデータの整合性が確保され、再送信の手間をかけずに長距離でシステムを運用できます。このようなシステムの実装により、ビット エラー率が大幅に低下し、サービス可用性とデータ送信の順序が向上します。
高価なインフラストラクチャのコストとそのメンテナンスが大幅に削減されます。これはすべて、システム範囲のおかげで、追加の増幅器やリピーターが不要になるためです。この機能は、互いに離れた場所にある大規模なサーバーゾーン間で定期的にデータを転送するクラウドプロバイダーや大規模データセンターに特に役立ちます。さらに、SMF に FEC を導入すると、クラウドセンターは変調方式を改善し、より高度な波長分割多重 (WDM) を実装することで、単位伝送帯域幅あたりのデータストリームを追加できます。
徹底的な分析により、SMF FEC コードを組み込むことで、システムのビット エラー レート達成率を 10 乗の平方根マイナス 15 削減できることが示されています。これにより、特に最終的な収益において、このようなシステムで提供されるサービス (サービス品質) が向上します。このような機能により、SMF FEC は現代のデータ センター アーキテクチャの構築における重要な構成要素となり、データ伝送とネットワークの信頼性向上に対する高まる需要に対応するために、このようなシステムを簡単に拡張できるようになります。
データセンターに 400G QSFP-DD を実装するにはどうすればよいでしょうか?
400G 展開のコネクタ オプションは何ですか?
接続ポイント データ センターで 400G インフラストラクチャを構築するには、作業性とパフォーマンスを向上させるために適切なコネクタを選択する必要があります。400G の導入中に使用されるコネクタにはさまざまなタイプがあり、そのいくつかは作業に適しています。400G アプリケーションに使用される最も基本的なタイプは次のとおりです。
- QSFP-DD (クアッド スモール フォーム ファクタ プラグ可能 倍密度): 最も使いやすい 400G アプリケーション コネクタの 8 つである QSFP-DD コネクタは、あらゆる面で最高のアプリケーションを実現しています。このシステムは XNUMX レーンの電気データをサポートすると同時に、他の下位レベルのネットワークと相互接続する機能も提供します。
- OSFP (オクタル スモール フォーム ファクタ プラガブル): 400G アプリケーションに特化して準拠した最もユニークなコネクタの 8 つである OSFP コネクタは、ミディアム トミーのような構造で幅広い機能サポートを可能にします。このコネクタは高性能を促進しますが、電力密度モジュールは XNUMX つの広い電気レーンに取り付けられます。
- CFP8 (C フォームファクタ プラガブル 8): さまざまな 400G 実装のうち、熱と延長された距離のケーブル配線が必要なタイプでは、C フォーム フィッティングおよびプラグ 8 ケーブルが、高度な電源モジュール埋め込み機能によりこの問題を解決し、コネクタを備えているため、ケーブルがより広範囲の信号を転送できるようになります。
- コボ: Cobo コネクタは、光トランシーバをスイッチ マザーボードに直接取り付ける「新しい」「順序」を「推進」し、挿入損失を最小限に抑えながら熱性能を向上させます。これは、高密度 400G 展開の限界を押し上げるのに特に役立ちます。
これらのさまざまな接続タイプには、電力要件、サイズ、空間容量、発熱に関して、それぞれ独自の長所と短所があります。データ センターの設計者は、ネットワーク全体の構築に対する要求を評価して、400G 展開のニーズに最適なコネクタ タイプを選択することをお勧めします。
400G QSFP-DD モジュールはブレークアウト構成をサポートできますか?
400G QFSPS-DD モジュールを使用する場合、ブレークアウト構成を利用する機会があります。このような柔軟性はモジュールに統合されており、400 つの 4G ポートを 100xXNUMXG などのより低いデータ レートに分割できます。この機能により、ネットワークの拡張性が向上し、データ センター設定での帯域幅の効率的な利用が強化されます。高密度の相互接続が必要な場合、ブレークアウト構成は非常に役立ち、ネットワーク オペレーターは、物理的な要件の一部を満たしながらネットワーク パフォーマンスを向上させることができます。
Cisco の QDD-400G-DR4-S の主な機能は何ですか?
このモジュールは QSFP-DD MSA 標準をどのようにサポートしますか?
Cisco QDD-400G-DR4-S モジュールには、あらゆるネットワーク環境をサポートするように設計されたクアッドレベル コネクタ インターフェイスがあり、QSFP-DD MSA モジュール標準に準拠しています。また、QSFP-DD MSA によって開発された設計に従って、モジュールには既存のネットワーク システムに統合できる電気的、機械的、および熱的パラメータの仕様があります。このモジュールは QSFP-DD デバイスの機械的構造に準拠しており、ネットワーク内の同じタイプの既存のポートで使用できるため、簡単に取り付けたり取り外したりできます。400G データ シグナリングでは、すべての電源管理と高速シグナリングが確実に実装されます。また、モジュールは熱的にバックアップされているため、大量のデータが通過しても熱はほとんど発生しません。このモジュールは、高速を維持し、パケット転送の損失をほとんど抑えながら、最も要求の厳しいアプリケーションのデータをサポートするためにしっかりと構築されています。このような標準化は、ネットワークの速度向上の追求におけるその重要性を定義し、指向性インフラストラクチャの成長を支援します。
Cisco の 400G DR4 製品と競合他社の製品の違いは何ですか?
Cisco の 400G DR4 モジュールは、使いやすさ、最先端の機能、長期にわたるエコシステム サポートでよく知られています。競合他社との差別化要因となる主な特徴は次のとおりです。
- 最高の光学性能: Cisco の DR4 は、信号の整合性、拡張、到達範囲、およびデータに敏感な環境の要素である伝送距離のサポートのために光学技術の使用を確立し、世界中で利用されています。
- 信頼性と耐久性の向上: シスコのモジュールは、頑丈な構造と素材を採用しているため、堅牢性と耐久性に優れた構造になっており、過酷な環境やネットワークでも優れたパフォーマンスを発揮し、保管寿命も長くなります。
- 幅広い互換性: 必要な標準に準拠し、古いインフラストラクチャとの下位互換性を確保することで、シスコは互換性に関する懸念を軽減し、多数のネットワーク環境にわたる広範な相互運用性を保証することができます。
- 広範な診断と監視: これらのモジュールを活用することで、ネットワークパフォーマンスを評価するための診断ツールやパフォーマンスチェックツールが有効になり、トラブルを予測してトラブルが発生する前に対策を講じることができます。
- 電力消費量の削減: Cisco の 400G DR4 モジュールは、電力管理と熱効率によって電力消費を削減し、環境に優しく、運用コストを削減するのに役立ちます。
- 独自のテクノロジーの組み合わせ: 複雑なアルゴリズムが最適な出力のために融合され、パフォーマンス レベルが向上し、より高いデータ レートに変換されるとともに、レイテンシが低減され、パケット損失も減少します。
- 比類のないサポートとサービス: Cisco は、サービス、ソフトウェア、専門的なアドバイスを含む広範なサポートおよびサービス プロバイダーであり、オペレータがネットワーク機能を最大限に活用する機会を提供します。
これらの差別化要因は、現在のニーズを満たすだけでなく、高速データ通信の将来のニーズにも対応できるように、優れたネットワーク機能を提供するというシスコの意図を示しています。
Cisco QDD-400G-DR4-S の互換性に関する考慮事項は何ですか?
Cisco QDD-400G-DR4-S モジュールは、さまざまなネットワーク環境で最大限の互換性を維持するよう努めています。注目すべき点は次のとおりです。
- IEEE 標準への準拠: このモジュールは IEEE 802.3bs に準拠しています。これにより、ある程度のマルチベンダー相互運用性と既存のネットワーク システムへの統合が可能になります。
- 業界プロトコルとの相互運用性: QDD-400G-DR4-S は、イーサネットおよび InfiniBand ネットワーク プロトコルをサポートしているため、多くの高速ネットワーク インターフェイスへの接続が可能で、ハイブリッド システムでも使用されます。
- 下位互換性： これは特に高速データ転送用ですが、低帯域幅モジュールとの下位互換性があるため、インフラストラクチャ全体を交換することなく、ネットワークを柔軟にアップグレードできます。
これらの機能は、QDD-400G-DR4-S モジュールが現在または将来、ネットワーク全体のさまざまな構成で効果的に機能する範囲を備えていることを示しています。
参照ソース
よくある質問（FAQ）
Q: 互換性のある 400GBase-DR4 QSFP-DD PAM4 1310nm トランシーバーとは何ですか?
A: 互換 400GBase-DR4 QSFP-DD PAM4 1310nm トランシーバーは、シングルモード ケーブルでの使用向けに設計されたブロードバンド伝送用の光モジュールです。PAM550 エンコーディングを使用して、500 メートルの距離で 4Gbps の信号を送信できます。
Q: QSFP-DD DR4 は他の 400G 光トランシーバーと比べてどうですか?
A: QSFP-DD プロトコルの DR4 は、1310nm の波長を使用して 500m を超える速度を実現する短距離のサーバー間の接続に使用するために特別に設計されています。これは、より長い距離向けに設計されているものの伝送速度が低い FR4 や LR4 などの他の設計よりも優れています。
Q: QSFP-DD 400G と他のトランシーバー モジュールの違いは何ですか?
A: より原始的な前身製品と比較すると、QSFP-DD 400G は 400 つの電気レーンで 8Gbps の信号伝送を可能にすることで、高いレーン速度と高密度をサポートします。これにより、最新の高容量ネットワークで使用できます。
Q: QSFP-DD 400G DR4 は 10km アプリケーションで使用できますか?
A: この質問に対する答えは「いいえ」です。QSPF-DD DR4 モデルの最大適用範囲は 500 メートルです。より長い範囲が必要な場合は、LR4 などの他のモデルが役立ちます。
Q: QSFP-DD DR4 モジュールのコンテキストで PAM4 変調はどのような目的を果たしますか?
A: QSFP-DD DR4 モジュールに PAM4 変調を実装することで、「シンボル」としてエンコードされた 2 ビットのデータを伝送できるため、標準の NRZ 変調伝送に比べて XNUMX 倍の伝送が可能になり、データ レートが向上します。
Q: Cisco スイッチには 400G DR4 QSFP-DD をサポートするオプションがありますか?
A: 400G DR4 には、Cisco デバイスと連携して動作することを目的とした Cisco QDD-400G-DR4-S などの互換性のあるオプションが存在します。
Q: QSFP-DD 400GBase-DR4 モジュールのコネクタの用途は何ですか?
A: QSFP-DD 400GBase-DR4 モジュールには、小型サイズで 8 レーンの電気信号をサポートする QSFP-DD コネクタが搭載されています。
Q: 400GBase-DR4 1310nm 500m DOM は他のモジュールとどのような点で異なりますか?
A: 400GBase-DR4 PAM4 1310nm 500m DOM モジュールにはデジタル光モニタリングが付属しており、信号が到達できる範囲を監視して情報の診断チェックを可能にします。
Q: SMF FEC 光トランシーバー モジュールはどのような方法でネットワーク化されますか?
A: SMF FEC 光トランシーバー モジュールには、シングルモード ファイバーの信号のパフォーマンスと精度を向上させる前方誤り訂正機能が統合されているため、誤りのリスクなしに高速でデータを交換できます。
Q: 補助 QSFP-DD SMF モジュールは現在のネットワークと互換性がありますか?
A: 簡単に答えると、はい、QSFP-DDSMF モジュールは、既存のシングルモード ファイバー ネットワークと互換性があるように構築されています。つまり、インフラストラクチャをあまり変更せずに、より高速に簡単にアップグレードできます。
