100GBASE-SR BD 광 트랜시버 모듈 – 기능 및 애플리케이션

클라우드 컴퓨팅 및 5G 네트워크의 부상으로 데이터 센터는 더 빠른 속도로 발전하는 경향이 있으며 100G 광 트랜시버 모듈에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 오늘날 100G 광 모듈은 네트워크 구축 비용의 많은 부분을 차지합니다. 데이터 센터 내의 애플리케이션 환경에서 중소형 데이터 센터의 광섬유 링크의 90% 이상이 길이가 100미터 미만입니다. 대규모 데이터 센터에서 광섬유 링크의 70% 이상이 길이가 100미터 미만이고 80% 이상이 125미터 미만입니다. 다중 모드 광섬유는 대부분의 링크 요구를 충족할 수 있으므로 100G 다중 모드 모듈의 수요가 가장 큽니다. QSFP28 100G 다중 모드 모듈에는 100GBASE-SR BD, 100GBASE-SR4, 100GBASE-SWDM4 및 100G QSFP28 BiDi SR1.2의 세 가지 주요 솔루션이 있습니다.

1. 제품 사양

100개의 100G 다중 모드 모듈 중 4GBASE-SR100가 가장 널리 사용됩니다. 28G QSFP4 SR850는 중심 파장이 802.3nm인 핫플러그 전이중 광 모듈이며 IEEE 100BA 표준을 준수합니다. 특히 100G 이더넷에서 근거리 전송에 사용됩니다. 28G QSFP4 SR25 광 모듈은 8개의 독립적인 송수신 채널을 제공할 수 있으며, 각 채널은 70Gbps의 속도로 작동할 수 있습니다. MPO 또는 MTP 인터페이스(3코어)를 사용하는 경우 전송 거리는 OM100 다중 모드 광섬유와 함께 사용할 때 4m, OMXNUMX 다중 모드 광섬유와 함께 사용할 때 XNUMXm입니다. 작동 원리는 다음과 같습니다.

100G QSFP28 SR4의 작동 원리

전송을 위해 100개의 광섬유가 필요한 28G QSFP4 SR100와 달리 28G QSFP100 SR BiDi(양방향) 모듈은 WDM 기술을 사용하여 각 LC 포트가 다중 모드 광섬유에서 서로 다른 파장의 광 신호를 동시에 송수신할 수 있습니다. 4개의 LC 인터페이스는 총 2G 신호를 송수신할 수 있습니다. 이중 파장 VCSEL 양방향 광 인터페이스, PAM50 850 × 900-Gb/s 850nm/900nm. 이 모듈은 한쪽 끝에서 70nm, 다른 쪽 끝에서 3nm의 파장을 사용하는 다중 모드 광섬유 시스템에서 작동하도록 설계되었습니다. OM100 광섬유 패치 케이블과 함께 사용할 경우 최대 4미터, OM150 광섬유 패치 케이블과 함께 사용할 경우 최대 5미터, OMXNUMX 광섬유 패치 케이블과 함께 사용할 경우 최대 XNUMX미터까지 전송할 수 있습니다. 작동 원리는 다음과 같습니다.

100G QSFP28 SRBD의 작동 원리

100GBASE-SWDM4는 100G QSFP28 SR 양방향 둘 다 이중 LC 인터페이스를 가지고 있다는 점에서. SWDM은 CWDM4 및 LWDM4 단일 모드 방식과 유사한 단파 파장 분할 다중화 기술을 의미하며, MUX/DMUX를 통해 결합된 파동 분할을 실현하고 코어 다중 모드 광섬유에서 850개 대역의 광 신호를 전송합니다. 880개 대역의 창은 910nm, 940nm, 70nm 및 3nm입니다. 최대 전송 거리는 OM100 광섬유 패치 케이블과 함께 사용할 때 4미터, OMXNUMX 광섬유 패치 케이블과 함께 사용할 때 최대 XNUMX미터입니다. 작동 원리는 다음과 같습니다.

100G QSFP28 SWDM4의 작동 원리

인공 지능(AI) 및 머신 러닝과 같은 미션 크리티컬 워크로드는 구조 내에서 컴퓨팅 및 트래픽 수요를 증가시켜 데이터 센터의 릿지 및 백본 내에서 그리고 릿지/랙 상단 스위치와 서버 사이에서 더 조밀하고 빠른 연결로 전환하고 있습니다. 기존 데이터 센터를 10G에서 40G 또는 100G로 업그레이드할 때 SFP 광 모듈에 연결되는 LC 이중 케이블을 QSFP 광 모듈에 연결하는 MPO 케이블로 변환해야 하므로 운영 비용이 증가합니다. 어떻게 배선을 단순화하고 자본 지출을 줄일 수 있습니까? BiDi 솔루션을 이용한 광모듈이 이를 가능하게 하는데, 100G QSFP28 BiDi SR1.2가 바로 그런 제품이다.

FiberMall 100G QSFP28 BiDi SR1.2

40G QSFP+ SR BiDi 광 모듈과 매우 유사한 100G QSFP28 BiDi SR1.2를 사용하면 데이터 센터 운영자가 10G SR 또는 40Gb BiDi에서 100G로 업그레이드할 때 기존 듀플렉스 LC 점퍼 인프라를 재사용할 수 있습니다. 한 번에 한 터미널의 네트워크 장치를 업그레이드함으로써 통신사는 데이터 센터를 유연하게 업그레이드할 수 있습니다.

100G QSF28 SR1.2는 QSFP28(Quad Small Form-factor Pluggable) BiDi 광 모듈입니다. 100Gbps를 지원하고 IEEE802.3bm 100GBASE-SR4를 준수합니다. 모듈은 듀얼 코어 듀플렉스 LC 다중 모드 광섬유를 채택합니다. 전기단에서 4×25G NRZ 변조를 채택하고 광단에서 2x50Gbps PAM4 변조로 변환합니다. 총 대역폭은 100Gb입니다. PAM4 기술은 50Gb 데이터 속도 및 25Gbaud 속도에서 신호 전송을 지원합니다.

 

100G QSFP28 SR BiDi는 100G 연결을 위해 쌍으로 사용되며 400 x 4G 분기 모드에서 100G QSFP+ SR BiDi에 연결할 수도 있습니다.

100개의 모듈이 다중 모드 광섬유와 함께 사용되어야 하지만 모듈의 기술 원리는 동일하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 28G QSFP4 SR8는 100채널 병렬 전송을 채택하므로 전송을 완료하려면 최소 50개의 광섬유가 필요합니다(수신 100개 및 전송 XNUMX개). XNUMXGBASE-SR BD는 단일 광섬유를 사용하여 XNUMXG 데이터를 송수신하고 두 인터페이스가 공동으로 XNUMXG 데이터를 전송합니다. 100GBASE-SWDM4 파장 분할 다중화(WDM) 기술을 사용하여 XNUMX개 대역의 신호를 하나의 광섬유로 다중화하여 전송합니다. 송수신에는 두 개의 광섬유가 필요합니다.

측정기 사양	모듈 비용	케이블링 비용	제품 생태	애플리케이션 공통성	애플리케이션 차이점
QSFP28 100G SR4	낮은	높은	우수한	모두 다중 모드 광섬유와 함께 사용해야 함	MPO 인터페이스
QSFP28 100G SRBD	높은	낮은	좋은		이중 LC 인터페이스
QSFP28 100G 양방향 SR1.2	낮은	낮은	좋은
QSFP28 100G SWDM4	평균	낮은	가난한

 

2. 제품 적용 선택

100개의 모듈 모두 메인스트림 28G QSFP100 포트와 호환되며 기술 사양에는 큰 차이가 있지만 적용에는 거의 차이가 없습니다. 4GBASE-SR8는 MPO 12/100 코어 멀티 모드 점퍼, 100GBASE-SR과 함께 사용해야 합니다. BD 및 4GBASE-SWDM100는 이중 LC 다중 모드 광섬유와 함께 사용해야 합니다. 광섬유 자원 및 케이블링 비용 측면에서 100GBASE-SR BD 및 4GBASE-SWDM1 케이블링의 광섬유 자원은 4GBASE-SR100의 4/100만 필요하므로 광섬유 인프라의 자본 지출을 크게 절약할 수 있습니다. 그러나 XNUMXGBASE-SR BD의 비용과 100GBASE-SWDM4 모듈 100GBASE-SR4보다 훨씬 높습니다. 따라서 광모듈 + 광케이블의 전체 비용 측면에서 100GBASE-SR BD 또는 100GBASE-SWDM4를 사용하는 것이 100GBASE-SR4를 사용하는 것보다 반드시 낮은 것은 아닙니다.

데이터 센터의 이중 다중 모드 케이블링

전체 애플리케이션 비용이 100GBASE-SR100보다 높을 때 일부 고객이 4GBASE-SR BD 및 100GBASE-SWDM4를 선택하는 이유는 무엇입니까? FiberMall의 기술 담당자는 고객과 소통한 후 네트워크 수요가 원래 100G/100G에서 4G로 업그레이드되었고 10G/25G의 네트워크 배선이 주로 LC 듀플렉스였기 때문에 100GBASE-SR BD 또는 10GBASE-SWDM25를 선택한 것을 발견했습니다. 다중 모드 섬유. 만약 QSFP28 100G SR4 모듈 사용하는 경우 원래 배선을 크게 조정해야 하며 비용이 매우 높습니다. 따라서 100GBASE-SR BD 또는 LC 인터페이스가 있는 100GBASE-SWDM4가 선택됩니다.

100GBASE-SR BD와 100GBASE-SWDM4는 모두 이중 LC 인터페이스이지만 기술에는 큰 차이가 있습니다. 현재 전 세계적으로 100GBASE-SWDM4를 생산하는 제조업체는 거의 없는 것으로 알려져 있습니다. FiberMall은 소수의 고객이 사용하고 칩 공급이 불안정한 100G QSFP28 SWMD4를 생산할 수 있는 광 모듈 제조업체 중 하나입니다. 100GBASE-SR BD는 기술적 한계가 높습니다. FiberMall은 2020년부터 대량 출하를 시작했으며, 제품의 생태학적 발전이 좋습니다. FiberMall은 데이터 센터 이중 다중 모드 케이블링 환경에서 100G 네트워크용 28G QSFP100 SR BD 광 모듈을 권장합니다.

100G QSFP28 BiDi SR1.2의 장점

• 이중 LC 다중 모드 파이버 인프라를 재사용하여 자본 지출을 줄입니다.
• 10Gbps SR 또는 40Gbps BiDi에서 100Gbps 속도로 원활하게 업그레이드하여 운영 비용 절감
• 400Gbps 속도 연결을 제공하여 향후 네트워크 업그레이드에 대비
• KP4 FEC(Forward Error Correction)를 사용하여 100Gbps 데이터 속도에서 전송 오류 감소

100G QSFP28 BiDi SR1.2를 사용한 데이터 센터 케이블링

아래 그림과 같이 400G QSFP-DD BiDi SR4.2는 리프 노드에 연결된 분기와 함께 네트워크의 백본 역할을 하는 스파인 계층에 배치할 수 있습니다. 배포 100G QSFP28 BiDi SR1.2 백본 및 리프 노드에서 대역폭 수요가 증가함에 따라 백본을 400G로 업그레이드합니다.

리프 릿지 아키텍처의 데이터 센터 토폴로지

아래와 같이 플러그형 광 모듈 off사전 조립된 케이블(DAC/AOC)보다 도달 범위와 운영 유연성이 더 큽니다. 운영자는 서버에 대한 랙 상단형 연결을 위해 100G QSFP28 BiDi SR1.2를 사용하거나 분기 연결 다운스트림으로 TOR에 400G를 배포할 수 있습니다. 1×400G QSFP-DD BiDi SR4.2와 4×100G QSFP28 BiDi SR1.2를 서버에 연결합니다.

스위치-서버 연결을 위한 데이터 센터 토폴로지

데이터 센터의 단거리 연결에서 FiberMall은 100G QSFP28 BiDi SR1.2를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 40G QSFP+ SR BiDi 및 100G QSFP28 SWDM4도 듀플렉스 LC 다중 모드 점퍼를 계속 사용할 수 있습니다. 40G QSFP+ SR4 및 100GE QSFP28 SR4 광 모듈을 대체할 수 있어 광섬유 리소스를 크게 절약하고 데이터 센터에서 광섬유 관리를 단순화합니다.