O módulo óptico 400GBase-DR4 QSFP-DD PAM4 1310nm também foi adicionado aos elementos necessários para transmissão de dados em alta velocidade. Este módulo tem como objetivo responder à demanda por maior eficiência e largura de banda em data centers e redes de telecomunicações. A taxa de dados fica ainda maior para este módulo e chega a 400Gbps por meio de quatro faixas de modulação PAM4, dobrando sua capacidade de dados em um único PAM4 em comparação com sistemas não PAM4. Para comprimentos de baixa perda utilizados para conectar grandes data centers usando fibra monomodo, a faixa de comprimento de onda de 1310 nm é a mais eficiente. Este blog fornece as especificações técnicas deste avançado módulo óptico e sua compatibilidade questões e aplicações, apresentando aos profissionais uma descrição completa da importância deste tipo de módulo na engenharia de redes ópticas.
O que é um módulo transceptor óptico QSFP-DD?
Um QSFP-DD (Quad Small Form-Factor Pluggable Double Density) transceptor óptico O módulo QSFP-DWDM é um equipamento de rede conveniente e que economiza espaço com taxas de transferência de dados de até 400 Gbps. Ele possui recursos de interface de densidade dupla que permitem maiores densidades de empacotamento e melhoram as capacidades de largura de banda da rede. O módulo QSFP-DWDM atinge altas taxas de dados de 400 G utilizando oito faixas de sinais elétricos ou ópticos, que são capazes de atender a aplicações de rede avançadas, particularmente em tecnologias de última geração, como data centers. Seu design permite que o usuário continue usando o equipamento existente que suporta a popular interface QSFP, o que facilita a atualização da rede com o mínimo de esforço.
Como o QSFP-DD melhora a densidade de dados?
O QSFP-DD representa o último passo na linha evolutiva do Small Form-Factor Pluggable (SFP) – projetado pensando nas empresas de rede que se concentram em altas taxas de transferência de dados, bem como em uma densidade de porta significativa. Ao usar a interface de contato duplo, o QSFP-DD permite oito faixas de transmissão de dados em vez de quatro encontradas no QSFP regular. Isso garante um aumento significativo de dados sem aumentar o tamanho do transceptor QSFP))). Outra vantagem notável do QSFP-DD é que a largura de banda agregada total do módulo pode atingir 400 Gbps devido a oito faixas de sinalização de 50 Gbps usando PAM4. A vantagem teórica mais importante dessa densidade aumentada está na aplicação de centros da Costa Rica onde, em um contexto de espaço físico escasso, a maximização da largura de banda é essencial. Além disso, vale a pena notar que esta especificação não tornará as tarefas anteriores mais difíceis, pois o QSFP-DD é compatível com gerações mais antigas e tem um foco maior em atualizações econômicas de todo o sistema.
Quais são os benefícios de um transceptor óptico QSFP-DD?
O transceptor óptico QSFP-DD tem vários recursos que atendem às demandas de redes modernas. Por um lado, ele tem capacidade mais do que suficiente para suportar taxas de dados de até 400 Gbps. Isso foi possível por meio de conectores de dupla densidade e técnicas de modulação como PAM4. A largura de banda aumentada é essencial para atender aos requisitos de computação de alto desempenho e redes de data center. Além disso, o fato de o QSFP-DD ser capaz de suportar interfaces de QSFP existentes aprimora a atualização da rede ao manter o status quo no que diz respeito às mudanças de infraestrutura. Seu pequeno fator de forma atinge a densidade máxima de dados sem custo adicional de espaço, otimizando assim os racks em data centers. Todos esses atributos indicam que aumentar o desempenho e a escala da rede é lucrativo e gerenciável com o QSFP-DD.
Quais fabricantes fornecem módulos QSFP-DD, incluindo a Cisco?
O foco dos fabricantes nos módulos QSFP DD é consideravelmente justificado, pois seus módulos foram vistos aumentando a capacidade da rede. De acordo com as informações disponíveis recentes de publicações líderes, entre outros fabricantes, os principais são os seguintes:
- Sistemas Cisco: Com uma gama complexa de produtos de rede, a empresa desfruta de uma boa presença em todo o mundo e é capaz de oferecer um conjunto completo de módulos QSFP DD, juntamente com data centers que são escaláveis de forma aumentativa.
- Redes Arista: Eles projetam e fabricam não apenas módulos QSFP DD de alto desempenho, mas também módulos QSFP DD confiáveis e de alta largura de banda, que se concentram nos módulos de melhor desempenho e são voltados especificamente para data centers jovens e exigentes.
- Redes Juniper: Eles fornecem uma variedade de soluções QSFP DD com a missão de fornecer as tecnologias mais recentes que melhoram o consumo de rede, bem como auxiliam na integração de soluções de rede já existentes.
Esses fabricantes visam o Top Cut e maiores participações no mercado de reposição, pois seus produtos demonstram altos níveis de desempenho e compatibilidade, com foco na expansão global dos data centers.
Como funciona a tecnologia 400G DR4?
Qual o papel da modulação PAM4 no 400G DR4?
O Pulse Amplitude Modulation Level 4, ou PAM4, é a função de modulação da tecnologia 400G DR4. Ele modifica o sinal como um aprimoramento sobre o uso de Non Return to Zero, NRZ, mas em vez de dois níveis de amplitude, ele faz uso de quatro. Isso leva a um aumento aparente na taxa de transferência de dados, já que o NRZ usou apenas dois. Assim, a eficiência da largura de banda é aprimorada dentro dos limites da camada física de transmissão existente.
O PAM4 auxilia na largura de banda efetiva ao garantir sinais de quatro níveis que aumentam a densidade para que cada símbolo agora possa cobrir dois bits de dados, o que permite taxas de dados mais altas, como 400 gbps. Esse recurso é crítico para usos de 400G DR4, pois corresponde ao alto nível de interconexões e à taxa de transferência necessária em data centers contemporâneos. Além disso, o custo por bit para usar a tecnologia PAM4 na implementação de 400G DR4 é mais barato, o que o torna econômico para aumentar a capacidade da rede. No entanto, o PAM4 tem sérias limitações, como técnicas complicadas de equalização e processamento de sinais, que permitem melhorias na tolerância ao nível de ruído e SNR, mas tornam complexa a integração de sistemas de comunicação óptica de alta velocidade.
Como o comprimento de onda de 1310 nm suporta a transmissão de dados?
Devido à sua baixa dispersão e atenuação ao propagar em fibras ópticas, a região de comprimento de onda de 1310 nm é bastante útil para comunicação de médio e longo alcance. Os sinais transmitidos neste comprimento de onda sofrem uma baixa perda na fibra, o que ajuda a manter o sinal mais forte em uma distância maior, com pouca amplificação necessária. Além disso, a faixa de 1310 nm coincide com o comprimento de onda de dispersão zero, o que garante baixa propagação de pulso e, consequentemente, menos erros de transmissão de dados. Isso o torna ideal para uso em redes ópticas de dados de alta velocidade e alta capacidade, como aquelas implementadas em aplicações 400G DR4.
Qual é a capacidade de alcance do 400G DR4 a 500 m?
A especificação 400G DR4 abrange a transmissão de dados por links de fibra multimodo (MMF) para distâncias de até 500 metros. Essa distância é especialmente adequada para links intra data center que exigem conexões de alto rendimento. A capacidade de alcance é facilitada por uma infinidade de fibras monomodo terminadas com conectores MPO, usando esquemas de modulação que resultam em consumo de energia reduzido e custo por bit com transmissão de sinal de baixa latência. Essa infraestrutura é crítica para superar os crescentes requisitos de interconexão de data center e escalabilidade de largura de banda.
Por que escolher um transceptor óptico SMF para 400G?
O que torna o SMF adequado para transceptores ópticos?
Para a construção de redes de 400G, a Fibra Monomodo (SMF) é consistentemente considerada a melhor opção. Isso ocorre porque a SMF permite a transmissão de dados por longas distâncias, mas com baixa lei de potência e interferência. Os cabos SMF têm um diâmetro de núcleo menor (8 a 10 micrômetros de diâmetro), o que permite a transmissão de apenas um modo de luz. Como resultado, reduz a dispersão modal e permite alta largura de banda, tornando a Fibra Monomodo indiscutivelmente a melhor para redes de longa distância e de alta densidade em áreas metropolitanas. A SMF também permite o uso de técnicas de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) que ajudam a aumentar a taxa de dados, permitindo que vários sinais sejam transmitidos ao mesmo tempo, mas em comprimentos de onda diferentes. Esse uso mínimo de repetidores de sinal ajuda a manter a qualidade dos dados e a reduzir o custo e a complexidade da estrutura. Em resumo, esses recursos aprimoram o desempenho, a escalabilidade e o ciclo de vida de sistemas avançados de comunicação óptica, respectivamente.
Como o SMF melhora o desempenho do Ethernet 400G?
O desempenho das redes Ethernet 400G é significativamente melhorado através do uso de recursos de Fibra Monomodo (SMF). Sua limitação na dispersão modal e baixa atenuação permite transferência de dados de som e longa distância, eliminando assim a preocupação com 'acertos' ou 'desvanecimento' de sinal. Além disso, a capacidade da SMF de trabalhar com esquemas avançados de modulação e WDM permite maiores taxas de transmissão de dados e a transmissão de múltiplos sinais através de uma fibra. Todas essas características trabalham juntas para maximizar a taxa de transferência, diminuir a latência e fornecer uma conexão de alta confiabilidade, melhorando assim a eficiência das redes Ethernet 400G.
Quais vantagens o SMF FEC oferece para data centers?
Um dos avanços notáveis nos sistemas de comunicação implantados em data centers envolve a integração de Single-Mode Fiber (SMF) com códigos Forward Error Correction (FEC). Neste sistema, a integridade dos dados é garantida ao certificar-se de que nenhum erro seja deixado sem correção durante a transmissão, o que permite que o sistema opere em longas distâncias sem esforços de retransmissão. A implementação de tal sistema reduz muito a taxa de erro de bit, o que efetivamente melhora a disponibilidade do serviço e a ordem em que os dados são transmitidos.
Os custos de infraestrutura dispendiosos e sua manutenção são consideravelmente reduzidos, e tudo isso é graças ao alcance do sistema, já que não são necessários mais amplificadores ou repetidores. Esse recurso é particularmente útil para provedores de nuvem e grandes data centers que transferem dados regularmente entre grandes zonas de servidores localizadas longe umas das outras. Além disso, a introdução de FEC em SMF permite que os centros de nuvem obtenham fluxos de dados adicionais por unidade de largura de banda de transmissão, melhorando os esquemas de modulação e implementando Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda (WDM) mais sofisticada.
Uma análise extensiva indica que a incorporação de códigos SMF FEC permite que os sistemas alcancem uma redução de Raiz Quadrada de 10 potência negativa15 na taxa de obtenção da taxa de erro de bit, um movimento que melhora o serviço (Qualidade de Serviço) oferecido em tal sistema, especialmente no resultado final. Tais características tornam o SMF FEC um bloco de construção essencial na construção de uma arquitetura de data center contemporânea e permitem que tal sistema cresça facilmente para atender à crescente demanda por maior confiabilidade de transmissão de dados e redes.
Como implementar 400G QSFP-DD em data centers?
Quais são as opções de conectores para implantações de 400G?
Pontos de Conexão Construir uma infraestrutura 400G em data centers exige escolhas apropriadas de conectores para facilitar a funcionalidade e o desempenho. Existem vários tipos de conectores que são engajados durante as implantações 400G, e alguns deles são mais adequados para o trabalho. Alguns desses são os tipos mais básicos que são usados para aplicações 400G:
- QSFP-DD (Quad Small Form-Factor Pluggable Dupla Densidade): Um dos conectores de aplicações 400G mais amigáveis que existem, os conectores QSFP-DD conseguiram assumir a mais alta aplicação em toda a linha. Este sistema suporta 8 faixas de dados elétricos, ao mesmo tempo em que oferece a funcionalidade de interconexão com outras redes de nível inferior.
- OSFP (conectável em formato pequeno octal): Um dos conectores mais exclusivos com conformidade específica para aplicações de 400G, o conector OSFP permite amplo suporte funcional com uma construção média tipo Tommy. Este conector ajuda a promover alto desempenho, no entanto, os módulos de densidade de potência serão instalados em 8 amplas faixas elétricas.
- CFP8 (Fator de forma C conectável 8): Dentre as várias implementações de 400G, o tipo em que são necessários cabeamento de calor e alcance estendido, o cabo de encaixe e conexão em forma de C 8, resolve esse problema graças aos recursos avançados de incorporação de módulos de energia, além de ter conectores que permitem que o cabo transfira uma gama maior de sinais.
- COBO: Os conectores Cobo 'arma' para uma 'nova' 'ordem' de onde os transceptores ópticos são montados diretamente na placa-mãe do switch, minimizando assim a perda de inserção enquanto melhora o desempenho térmico. Isso ajuda especialmente a forçar os limites em implantações de 400G de alta densidade.
Esses vários tipos de conexão têm seu próprio conjunto distinto de vantagens e desvantagens em relação aos seus requisitos de energia, tamanho ou volume espacial e geração de calor. É aconselhável que os arquitetos de data center avaliem as demandas colocadas em relação à construção de toda a rede para escolher o tipo de conector mais adequado para as necessidades de suas implantações de 400G.
Os módulos QSFP-DD 400G podem suportar configurações de breakout?
Há uma oportunidade de utilizar configurações de breakout ao usar módulos QFSPS-DD de 400G. Essa flexibilidade é integrada aos módulos, o que torna possível dividir uma porta de 400G em taxas de dados mais baixas, como 4x100G. Esse recurso melhora a expansão de redes e aprimora a utilização eficiente da largura de banda em configurações de data center. Quando uma alta densidade de interconexões é necessária, as configurações de breakout são muito úteis, permitindo que as operadoras de rede aumentem o desempenho da rede enquanto ainda atendem a alguns dos requisitos físicos.
Quais são os principais recursos do QDD-400G-DR4-S da Cisco?
Como este módulo oferece suporte aos padrões QSFP-DD MSA?
O módulo Cisco QDD-400G-DR4-S tem uma interface de conector de nível quádruplo, que é projetada para suportar qualquer ambiente de rede e é compatível com o padrão de módulos QSFP-DD MSA. Além disso, de acordo com os projetos desenvolvidos pelo QSFP-DD MSA, o módulo tem especificações sobre parâmetros elétricos, mecânicos e térmicos que permitem que ele seja integrado aos sistemas de rede existentes. O módulo está em conformidade com a estrutura mecânica de um dispositivo QSFP-DD e pode ser usado em portas já existentes do mesmo tipo em redes para fácil encaixe e remoção. Na sinalização de dados de 400G, ele garante a implementação de todo o gerenciamento de energia e sinalização de alta velocidade. Os módulos também são termicamente apoiados de forma que haja pouco calor produzido mesmo com grandes quantidades de dados passando por eles. Ele tem uma construção bem construída para suportar dados nas aplicações mais exigentes, mantendo alta velocidade e muito pouca perda de encaminhamento de pacotes. Essa padronização define sua importância na busca por velocidades aprimoradas em auxílio de rede no crescimento de infraestruturas orientadas.
O que diferencia as ofertas 400G DR4 da Cisco dos concorrentes?
Os módulos 400G DR4 da Cisco são mais reconhecidos por sua facilidade de uso, recursos de ponta e suporte prolongado ao ecossistema. Aqui estão os principais diferenciais que provavelmente os diferenciarão da concorrência:
- Melhor desempenho óptico: Os DR4s da Cisco estabeleceram o uso de óptica para integridade, extensão e alcance de sinal, além de suportar o comprimento de transmissão, que é um fator para ambientes sensíveis a dados, em todo o mundo.
- Maior confiabilidade e durabilidade: Devido à incorporação de estruturas e materiais resistentes, os módulos Cisco são desenvolvidos para serem robustos e resilientes, apresentarem bom desempenho em ambientes e redes hostis e terem vida útil mais longa.
- Compatibilidade ampla: Ao cumprir os padrões exigidos e ter compatibilidade com a infraestrutura mais antiga, a Cisco consegue diminuir a preocupação com a compatibilidade e, ao mesmo tempo, garantir ampla interoperabilidade em vários ambientes de rede.
- Diagnóstico e monitoramento abrangentes: A utilização desses módulos é tal que problemas podem ser previstos e medidas podem ser tomadas antes que eles ocorram, pois ferramentas de diagnóstico e verificação de desempenho são habilitadas para avaliar o desempenho da rede.
- Redução no Consumo de Energia Elétrica: Os módulos 400G DR4 da Cisco ajudam a reduzir o consumo de eletricidade por meio do gerenciamento de energia e da eficiência térmica, proporcionando economia de energia e reduzindo os custos operacionais.
- Combinação de tecnologia exclusiva: Algoritmos complexos se combinam para obter resultados ideais, melhorando os níveis de desempenho e resultando em taxas de dados mais altas, ao mesmo tempo em que proporcionam menor latência e menos perda de pacotes.
- Assistência e serviço inigualáveis: A Cisco é uma provedora abrangente de suporte e serviços, incluindo serviços, software e consultoria profissional, o que dá às operadoras a oportunidade de usar totalmente seus recursos de rede.
Esses diferenciais mostram a intenção da Cisco de garantir o fornecimento de recursos de rede superiores com a intenção não apenas de satisfazer as necessidades atuais, mas também de atender às necessidades futuras de comunicação de dados de alta velocidade.
Quais são as considerações de compatibilidade do Cisco QDD-400G-DR4-S?
O módulo Cisco QDD-400G-DR4-S se esforçará para manter a compatibilidade maximizada em diferentes ambientes de rede. Alguns dos aspectos gritantes são:
- Conformidade com os padrões IEEE: Este módulo é compatível com IEEE 802.3bs. Isso permitirá algum grau de interoperabilidade multivendedor e integração em sistemas de rede pré-existentes.
- Interoperabilidade com protocolos da indústria: O QDD-400G-DR4-S suporta protocolos de rede Ethernet e InfiniBand, portanto, oferece conectividade a muitas interfaces de rede de alta velocidade e também é usado em sistemas híbridos.
- Compatibilidade com versões anteriores: Isso é especialmente para transmissão de dados em alta velocidade, mas é compatível com versões anteriores de módulos de menor largura de banda, para que haja flexibilidade na atualização de redes sem a necessidade de substituir toda a infraestrutura.
Esses recursos demonstram o escopo do módulo QDD-400G-DR4-S para trabalhar efetivamente em várias configurações no presente ou no futuro nas redes.
Fontes de Referência
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: O que é um transceptor 400GBase-DR4 QSFP-DD PAM4 1310 nm compatível?
R: O transceptor 400GBase-DR4 QSFP-DD PAM4 1310nm compatível é um módulo óptico para transmissão de banda larga projetado para uso em cabos monomodo. Ele é capaz de enviar sinais de 550Gbps em uma distância de 500 metros usando codificação PAM4.
P: Como o QSFP-DD DR4 se compara a outros transceptores ópticos 400G?
R: O DR4 do protocolo QSFP-DD foi projetado especificamente para ser usado para conexão entre servidores em distâncias curtas, fazendo uso de comprimento de onda de 1310 nm e alcançando taxas acima de 500 m. Ele o torna melhor do que alguns outros designs, como FR4 e LR4, que são projetados para distâncias maiores, mas obtêm taxas de transmissão mais baixas.
P: O que distingue um QSFP-DD 400G de outros módulos transceptores?
R: Comparado com seus predecessores mais primitivos, o QSFP-DD 400G suporta altas velocidades de faixa e altas densidades ao permitir a transmissão de sinais de 400 Gbps em 8 faixas elétricas. Graças a ele, as melhores redes modernas de alta capacidade podem usá-lo.
P: Um QSFP-DD 400G DR4 pode ser usado em uma aplicação de 10 km?
R: A resposta para essa pergunta é não. O alcance máximo de aplicação do modelo QSPF-DD DR4 é de 500 metros. Se for necessário um alcance maior, outros modelos, como o LR4, podem ser úteis.
P: Qual é a finalidade da modulação PAM4 no contexto dos módulos QSFP-DD DR4?
R: Ao implementar a modulação PAM4 em módulos QSFP-DD DR4, os dados de 2 bits codificados como "símbolos" podem ser transmitidos, permitindo assim maiores taxas de dados ao facilitar duplamente a transmissão em oposição à transmissão de modulação NRZ padrão.
P: Os switches Cisco têm opções de suporte para 400G DR4 QSFP-DD?
R: Existem opções compatíveis para 400G DR4, como o Cisco QDD-400G-DR4-S, que visam funcionar em conjunto com dispositivos Cisco.
P: Qual é a utilidade do conector no módulo QSFP-DD 400GBase-DR4?
R: Um módulo QSFP-DD 400GBase-DR4 tem um conector QSFP-DD que suporta 8 pistas de sinais elétricos em um tamanho pequeno.
P: De que forma um DOM 400GBase-DR4 1310nm 500m difere dos outros módulos?
R: Um módulo 400GBase-DR4 PAM4 1310nm 500m DOM é acompanhado por monitoramento óptico digital, que supervisiona o alcance que o sinal pode atingir, permitindo assim verificações diagnósticas de informações.
P: De que maneira um módulo transceptor óptico SMF FEC é conectado em rede?
R: Um módulo transceptor óptico SMF FEC é integrado com Correção de Erro Antecipada, que melhora o desempenho e a precisão dos sinais em fibra monomodo; assim, os dados podem ser trocados em altas velocidades sem o risco de erros.
P: Os módulos QSFP-DD SMF suplementares são compatíveis com as redes atuais?
R: A resposta curta é sim; os módulos QSFP-DDSMF são construídos para serem compatíveis com as redes de fibra monomodo existentes. Isso significa que eles podem ser facilmente atualizados para velocidades mais altas sem alterar muito a infraestrutura.
