Compreendendo o cabo QSFP-DD: um guia abrangente para conectividade 400G

Tendo avançado tudo nas últimas décadas, a banda larga disponível em todo o mundo está sendo pressionada a ter um desempenho melhor. Várias inovações foram realizadas na indústria para aumentar ainda mais as habilidades de conectividade. Cabo QSFP-DD sistemas foram destacados como fornecendo impressionantes 400 Gb/s em backplanes e conjuntos de cabos. O fato aparente sobre o crescente alcance da largura de banda nas edições recentes da sub-rede Solomon tem sido surpreendente. Além disso, o SD 4k vs. XHDD também será examinado para mostrar outras conexões forjadas efetivamente por meio da crescente fusão das redes RSVP CM e Instinct LTE. Neste artigo, o autor abordará a implantação primária de templos e redes Cardin-neutras na Europa Ocidental e Oriental. Para esse fim, mais informações serão apresentadas sobre as principais abordagens de implantação.

O que é um cabo QSFP-DD?

O cabo QSFP-DD, ou Quad Small Form-factor Pluggable Double Density cable, é um novo tipo de transceptor plugável projetado para aumentar a velocidade de transmissão de dados dentro da rede. É um novo recurso vital que permite Ethernet 400G, que oferece mais dados agora do que as gerações anteriores de Ethernet. Quanto ao atributo de “densidade dupla”, o cabo tem oito pistas elétricas; portanto, os recursos de capacidade são duas vezes maiores do que os dos módulos QSFP anteriores. Isso resulta em capacidade dos data centers e redes de telecomunicações para fornecer velocidades mais rápidas, mantendo altos níveis de densidade de conectividade, aumentando assim a eficiência e a capacidade de expansão das atividades centradas em dados nas empresas.

Principais especificações e recursos

Existem algumas especificações necessárias do cabo QSFP-DD que melhoram seu desempenho em ambientes de rede de alta velocidade. Ele permite taxas de dados de até 400 Gbps no total usando oito faixas elétricas de 50 Gbps. A compatibilidade com versões anteriores e a facilidade de implantação são garantidas porque o cabo é adequado para uso com módulos QSFP28 e QSFP+. Outro aspecto notável é seu design, que é compacto o suficiente para fornecer densidade ainda maior dentro do tamanho de um módulo QSFP padrão, o que ajuda a maximizar o espaço da rede. O cabo QSFP-DD também foi criado para atingir alto gerenciamento térmico, o que é crucial para funcionar bem em operações intensivas de data center. Ele também atende aos requisitos dos padrões da indústria definidos no QSFP-DD MSA, simplificando a integração entre redes com diferentes configurações. Todos esses atributos juntos constituem um caso sólido para posicionar o QSFP-DD como o padrão futuro para empresas que precisam de transmissão de dados escalável e eficiente.

O papel da dupla densidade na melhoria da rede

Uma densidade dupla é de importância crucial, pois auxilia significativamente na melhoria da rede, mais do que dobrando a capacidade de transferência de dados sem nenhuma pegada física adicional. Devido à tecnologia de densidade dupla, o dobro do número de canais é acomodado no mesmo volume físico, de modo que as infraestruturas de rede podem suportar simultaneamente maiores quantidades de transferência de dados. Esse aprimoramento é essencial para data centers e redes de telecomunicações, que estão constantemente passando por um aumento na demanda devido ao crescimento da transferência e do consumo de dados. Com sua densidade crescente mais significativa, a indústria permite que o QSFP-DD seja efetivamente empregado, permitindo que as redes sejam bem dimensionadas, suportem velocidades mais altas e até mesmo mantenham a confiabilidade, protegendo os investimentos em infraestrutura contra mudanças e demandas tecnológicas.

Comparando as tecnologias QSFP-DD e QSFP28

Ao comparar tecnologias entre QSFP-DD e QSFP28-module, é essencial enfatizar que QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) representa um salto qualitativo em termos de capacidade de dados e escalabilidade. Especificamente, com o suporte de 8 canais, pode-se dizer que QSFP-DD entrega o dobro da quantidade de dados fornecida por QSFP28 com seus quatro canais significativos. Isso significa que enquanto QSF-DD pode transmitir 400 Gbps, seu equivalente QSFP28 só consegue transmitir 100 Gbps. O potencial de largura de banda aprimorado e a compatibilidade com versões anteriores de QSFP-DD fornecem um benefício tático para data centers que buscam atualizar seus sistemas e se encaixar em verticais futuras porque o conceito plug-and-play funciona perfeitamente. Além disso, para desempenhar efetivamente suas funções nesses centros, QSFP-DD não ocupa um espaço físico mais significativo do que seus concorrentes porque tem o mesmo volume que QSFP28. Isso evita a implementação de espaço físico adicional e otimiza drasticamente o desempenho e a capacidade operacional da infraestrutura estratégica da rede.

Como um cabo QSFP-DD é conectado?

Explorando opções de cobre de conexão direta

Em um data center e rede de telecomunicações, os cabos Direct Attach Copper (DAC) podem ser usados ​​para transmissão de curto alcance, ou OV, pois também são conhecidos como interconexões de alta velocidade. Eles apresentam um método econômico, rápido e confiável para conectar dispositivos de rede. Normalmente, Cabos DAC são terminados com conectores QSFP-DD e podem ser instalados como estão para taxas de dados de até 400 Gbps. Esses cabos não exigem a energia extra necessária no caso de cabos ópticos ativos e, portanto, são descritos como energeticamente eficientes. Outro fator crítico é a rigidez da estrutura dos cabos DAC, que permitirá perda mínima de sinal e fornecerá desempenho máximo em condições adversas. Outros fatores a serem considerados ao escolher o tipo de DAC para a interface QSFP-DD incluem a taxa de dados projetada, o comprimento de cabo desejado e as necessidades peculiares dos aplicativos envolvidos para garantir uma comunicação eficaz sem congestionamento na rede.

Os benefícios das conexões de cabo óptico ativo

Cabos Ópticos Ativos (AOCs) foram criados para transmitir dados rápidos por distâncias maiores, o que geralmente é o caso durante operações de data center em larga escala. Os AOCs integram fibra óptica de ponta com processamento de sinal avançado, um design leve e, mais importante, baixa interferência eletromagnética (EMI). Eles são preferidos principalmente devido à facilidade de implantação; portanto, as funcionalidades plug-and-play encurtam a duração da implantação e os custos de instalação. Além disso, os AOCs tornam possível ir além dos cabos de cobre de conexão direta, pois estes últimos são limitados a cerca de 15 metros, permitindo um alcance de até 100 metros ou mais. O alcance estendido e o forte desempenho dos AOCs os tornam adequados para redes de alta densidade onde os aplicativos exigem muitas transferências de dados rápidas e repetidas. A interoperabilidade, o consumo de energia e o desempenho térmico dos AOCs também devem ser considerados para um desempenho eficiente e ideal dentro da infraestrutura de rede.

Implementação em Data Centers Modernos

Cabos Ópticos Ativos (AOCs) são dispositivos cruciais no data center moderno porque eles fornecem alta velocidade de longo alcance e baixa latência ao transferir dados. Hoje, cabos óticos ativos (AOCs) são preferidos para uso em data centers modernos devido à sua alta eficiência energética e alto rendimento necessário para computação em nuvem e processamento de big data, que muitos provedores de tecnologia e rede defendem hoje. Eles são essenciais para fornecer flexibilidade e escalabilidade de rede para uma ampla gama de aplicações, desde interconexões regulares de servidores até operações complexas de inteligência artificial e aprendizado de máquina. Para integrar AOCs na rede, atenção suficiente deve ser dada às suas possibilidades de integração na infraestrutura atual, suas características térmicas e a relação custo-benefício das soluções adotadas para o tipo específico de negócio. Se esse plano estratégico for implementado, uma organização deve ser capaz de melhorar a confiabilidade em termos de desempenho e sustentar uma infraestrutura de rede competitiva que pode ser sensível à crescente demanda no fluxo de tráfego de dados.

Por que escolher 400G QSFP-DD?

Vantagens das soluções Ethernet tradicionais

Soluções Ethernet convencionais têm benefícios comprovados que podem ser usados ​​em muitas infraestruturas de rede. Primeiro, é o mais barato no geral, pois utiliza tecnologias bem estabelecidas com baixos custos de equipamento e manutenção. Segundo, a Ethernet convencional tem excelentes características de integração e confiabilidade, pois é padronizada e pode funcionar adequadamente com vários equipamentos e redes. Finalmente, a escalabilidade da Ethernet permite aumentar o tráfego de dados, o que pode ser feito aumentando o tamanho da rede e atualizando a infraestrutura sem necessariamente ter que alterá-la completamente. Essas qualidades tornam as soluções Ethernet adequadas para empresas de rápido crescimento. Tais benefícios tornam a Ethernet convencional bem-sucedida para uma grande proporção de organizações que visam redes estáveis ​​e acessíveis, especialmente com tecnologia de cabo de cobre de conexão direta.

Impacto em ambientes de rede de alta densidade

Em cenários de rede de alta densidade, tornou-se comum implementar tecnologias 400G QSFP-DD, que melhoram a largura de banda e as métricas de desempenho. Vários líderes de mercado afirmam que a integração desses módulos de alta capacidade ajuda a satisfazer a necessidade pendente de dados em grandes data centers e redes de telecomunicações, utilizando soluções de cobre de conexão direta passiva. Melhores taxas de dados permitem atrasos reduzidos e desempenho e operação suaves, que são os aspectos mais importantes ao lidar com muitos fluxos de dados simultâneos, como é o caso da computação em nuvem e cargas de trabalho baseadas em IA. Além disso, essas tecnologias permitem a otimização de espaço e energia, que são de grande importância na arquitetura e operações de data centers atualizados, permitindo assim que as organizações permaneçam agressivas e ecologicamente corretas em suas operações no contexto do rápido desenvolvimento de dados.

Preparando-se para o futuro com tecnologias QSFP-DD

Integrar tecnologias QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) em redes promete abordar os obstáculos atuais, especialmente em relação à transmissão de dados de ultra-alta velocidade. A Cisco e a Arista Networks afirmam que esses tipos de módulos podem suportar taxas de dados de até 400 Gbps, aumentando sua possibilidade e relevância à medida que os aplicativos que exigem muitos dados aumentam. Os módulos QSFP-DD também utilizam tecnologias avançadas de modulação e recursos de transferência, garantindo que essas tecnologias não fiquem aquém dos requisitos para 5G, IoT e IA. Além disso, como os especialistas em soluções de rede estão destacando, essas tecnologias não são apenas orientadas para o futuro, mas também trazem algumas adições aos designs existentes sem interrompê-los, tornando possível a transição para redes de próxima geração.

Como os conjuntos de cabos funcionam com QSFP-DD?

A diversidade de conjuntos de cabos de cobre

Os conjuntos de cabos de cobre são fundamentais para melhorar a conectividade dentro de aplicações QSFP-DD de forma confiável e econômica. De acordo com os principais sites de tecnologia, esses conjuntos são configurados de forma diferente, com recursos como cabos de cobre de conexão direta (DAC), que são preferidos devido à sua robustez e capacidade de manter a integridade do sinal de alta velocidade em uma curta distância. Além disso, os cabos de cobre ativos contêm condicionamento de sinal que permite que distâncias maiores sejam transmitidas, usando menos latência e energia. Esses conjuntos foram projetados com um certo grau de flexibilidade em mente, o que significa que vários fatores de forma e comprimentos são oferecidos para se adequar a muitas configurações de rede diferentes sem sacrificar o desempenho ou a escalabilidade, especialmente com cabos de cobre passivos qualificados que permitem muitas configurações. Como tal, os conjuntos de cabos de cobre são econômicos, mantendo o desempenho otimizado e atendendo ao ambiente em constante mudança de arredores ricos em dados.

A eficiência das soluções passivas de cobre

Estou preocupado com a viabilidade econômica das soluções passivas de cobre e a economia de energia que elas oferecem para aplicações QSFP-DD. Os cabos passivos de cobre diferem de suas contrapartes ativas e não precisam de componentes elétricos extras incorporados para reforço de sinal factual. Portanto, o uso de energia e o investimento geral no sistema são bastante minimizados. Os melhores sites de tecnologia avaliam que essas soluções são mais adequadas para conexões de curta distância com boa qualidade de sinal. Sua facilidade de uso e resistência as tornam adequadas para data centers onde há necessidade de reduzir a complexidade, garantindo a confiabilidade se os cabos passivos de cobre fornecerem opções de última geração. A configuração de rede usando soluções passivas de cobre é favorável quando os requisitos de custo e desempenho precisam ser ponderados.

Personalização e projetos específicos para aplicações

Os conjuntos de cabos de cobre oferecem várias configurações e soluções específicas para aplicações, pois os fabricantes em todo o mundo apreciam que tais soluções permitem que eles atendam a diversas necessidades industriais. Novas análises dos melhores portais de recursos de tecnologia afirmam que os fabricantes podem personalizar os cabos para requisitos exclusivos, como comprimento, conectores e uso de blindagens, entre outros. Essa personalização permite que os fios se adaptem a várias configurações operacionais, como data centers de alta densidade e redes de telecomunicações. Além disso, também é observado que vários desses sites defendem o design dos conectores e soquetes de aplicação para atender às necessidades industriais e permitir o crescimento para melhorar o desempenho com os avanços tecnológicos. Assim, a personalização atende à necessidade de soluções de cobre serem adequadas para aplicações específicas e garante o isolamento contra as estratégias tecnológicas atuais.

Perguntas frequentes sobre conectividade 400G QSFP-DD para QSFP-DD

Como a funcionalidade Breakout beneficia as redes?

A funcionalidade de breakout em sistemas de rede aumenta a flexibilidade e a escalabilidade. Ela permite que uma única porta de alta velocidade (por exemplo, 400G QSFP-DD) seja dividida em várias portas de velocidade mais baixa, digamos 4x100G, permitindo assim uma alocação de largura de banda eficaz. Esta função pode ser mais útil em configurações de data center e telecomunicações devido aos requisitos de baixa tensão serem facilmente integrados por meio do uso de opções de cobre passivo Amphenol 800-gigabit ethernet. Os cabos breakout permitem que os recursos de rede sejam otimizados com base na carga de trabalho, os custos de equipamento sejam minimizados por meio da utilização ideal dos recursos disponíveis e da renovação e expansão de uma rede. Esta versatilidade permite que o gerenciamento de fluxos de dados seja variável sobre um aplicativo e tipo de rede específicos para melhor desempenho geral.

Os cabos QSFP-DD suportam transferências de 800G?

Os cabos QSFP-DD são destinados a aplicações de 400G e não suportam taxas de transferência de 800G; no entanto, existem métodos exclusivos, como testes de loopback, que podem ser utilizados para avaliar o desempenho. Com o cenário de tecnologia em constante evolução, há espaço para possibilidades. Alguns deles são futuros MSAs introduzindo novos módulos ou fatores de forma que podem empurrar 800G enquanto ainda são capazes com as interfaces atuais de QSFP-DD. Atualmente, as implantações de 800G normalmente utilizam diferentes tipos de conectores, como OSFP ou COBO, projetados para as taxas de dados muito altas necessárias para tais aplicações. Portanto, embora um QSFP-DD seja uma solução adequada para as necessidades de rede de alta velocidade de um cliente, mudar para 800G provavelmente significará adotar novos padrões e tecnologias de cabo para transmitir a maior capacidade.

Quais são os principais componentes de um transceptor?

Na comunicação óptica, as redes de comunicação contêm componentes integrais conhecidos como transceptores. Um diodo laser ou um LED converte sinais elétricos em sinais ópticos; o transmissor executa essa função. Um fotodiodo é comumente usado como um detector de sinal óptico. Os filtros de comprimento de onda aprimoram comprimentos de onda individuais, e os multiplexadores/demultiplexadores permitem uma única fibra para comunicações bidirecionais. Além disso, os moduladores alteram as características das ondas de luz para transportar algumas informações, e as unidades de recuperação de dados e relógio (CDR) mantêm o sinal e fornecem sincronização. Por meio da cooperação dessas partes, os transceptores, a transmissão de dados, a manutenção da qualidade do sinal e as demandas modernas de rede de comunicação estão todos ao alcance.

Fontes de Referência

Cobre

Maestro de cobre

Centro de dados

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: O que exatamente é QSFP-DD e como ele melhora o QSFP regular?

R: QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) é um desenvolvimento do fator de forma QSFP que é superior ao anterior. Ele tem capacidades de densidade e largura de banda aumentadas em comparação ao QSFP normal. O QSFP-DD pode fornecer conectividade de até 400G com um único pacote QSFP de densidade dupla acessível e encontra suas aplicações em redes de alta velocidade da próxima geração.

P: Quais são os benefícios obtidos com o uso dos cabos QSFP-DD 112G?

R: Os cabos QSFP-DD 112G têm várias vantagens, como altas taxas de dados de até 400G, integridade de sinal e compatibilidade com versões anteriores de módulos QSFP de velocidade mais baixa. Esses cabos permitem sinalização PAM4 e permitem desempenho de 'próxima geração' para data centers e ambientes de computação de alto desempenho.

P: O que é melhor: cabos e conectores QSFP-DD ativos ou passivos?

R: Um cabo QSFP-DD ativo tem um circuito de amplificação de sinal integrado; portanto, ele tem uma melhor qualidade de sinal e maior distância de transmissão. Por outro lado, cabos QSFP-DD passivos, como cabos de cobre de conexão direta (DAC), podem ser usados ​​de forma econômica para distâncias curtas e são simples de fabricar. Conjuntos de cabos de cobre passivos podem ser usados ​​para conexões entre racks, enquanto cabos ativos têm a vantagem de comprimento de longo alcance.

P: Quais são as aplicações de conectividade de alta densidade para QSFP-DD e OSFP?

R: O OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) e o QSFP-DD são amplamente usados ​​em casos em que um link denso de 400G precisa ser estabelecido. Cada um tem suas vantagens para implantação; ter o QSFP-DD ainda tem compatibilidade com versões anteriores de todos os formatos QSFP anteriores; isso não é verdade para o OSFP. No entanto, há mais espaço no formato OSFP; portanto, pode haver mais espaço para velocidade mais rápida no futuro. Frequentemente, a seleção é feita com base na configuração e nas necessidades específicas da rede.

P: Quais são as aplicações dos cabos QSFP de cobre passivos Ethernet de dupla densidade?

A: Cabos de cobre passivos Ethernet QSFP de dupla densidade, como os cabos de cobre passivos Amphenol 400-Gigabit Ethernet, oferecem velocidades de última geração em um tamanho compacto. Esses cabos transmitem dados em velocidades maiores, têm menor latência e são acessíveis para conexões dentro de data centers em uma curta distância.

P: Como o QSFP-DD MSA aproveita o progresso em direção à conectividade 400G?

R: O QSFP-DD MSA (Multi-Source Agreement) busca promover a colaboração em toda a indústria para a padronização de especificações para o cabo e módulo do fator de forma QSFP-DD. Este acordo em particular é vital, pois permite a interoperabilidade de produtos de vários fornecedores; ele incentiva o avanço e auxilia muitos enquanto trabalham para adotar as soluções de conectividade 400G e mais rápidas, facilitando o uso de maior largura de banda.

P: Quais são os principais usos dos cabos QSFP-DD nos data centers?

R: Os data centers usam cabos QSFP-DD principalmente para garantir conexões switch-to-switch ou switch-to-server de alta velocidade. Sua taxa de dados pode suportar 100G, 200G e 400G, então pode se encaixar em vários cenários de arquitetura de rede. O QSFP-DD também é benéfico para aplicações de alta largura de banda e densidade de porta, que são típicas em computação em nuvem e redes empresariais extensas.

P: Em que aspecto os transceptores QSFP-DD são superiores aos transceptores QSFP56?

R: A diferença entre os dois está nas taxas de dados, com os transceptores QSFP-DD atingindo 400G enquanto os QSFP56 transceptores tiveram seu máximo em 200G. O QSFP-DD emprega oito pistas elétricas de alta velocidade, enquanto quatro vêm com QSFP56. Além disso, também é comum que transceptores QSFP-DD usem sinalização PAM4 como padrão. Para QSFP56, sinalização NRZ ou PAM4 pode ser usada dependendo da configuração, mas aplicações de cabos de cobre de conexão direta de até 400G podem ser possíveis.