O QSFP28 SR4 O Módulo Transceptor Óptico Óptico aborda as questões que envolvem projetos de sistemas de comunicação de dados de alta velocidade, especialmente para data centers modernos e ambientes de computação de alto desempenho. No entanto, os requisitos de dados aumentados levam a soluções que são eficientes, baratas e confiáveis, sendo a mais relevante a capacidade de fornecer conexões de até cem gigabits por segundo com o uso de fibra multimodo, neste caso, o QSFP28 SR4. O artigo começa com uma introdução a este novo módulo no mercado, que pode atender a uma área mais ampla do mercado e aumentar os fatores de rede, como desempenho e escalabilidade da rede. Então, vamos analisar os critérios básicos de design e desempenho do módulo e o vasto potencial que ele tem para o futuro da infraestrutura de rede e o fornecimento de trocas de dados entre diferentes redes.
O que é um transceptor QSFP28 SR4 e como ele funciona?
O transceptor QSFP28 SR4 é um pequeno módulo plugável de fator de forma quádruplo destinado à comunicação de dados de alta velocidade e rede. Ele tem capacidade para transmitir dados a uma taxa de 100 Gbps por meio de fibras multimodo e tem um comprimento de onda de 850 nm. O transceptor tem quatro canais de fibra paralelos que transmitem e recebem cada um a uma taxa de 25 Gbps cada para uma transmissão confiável transferência de dados. É um transceptor que transforma sinais elétricos em ópticos e vice-versa, permitindo a transferência perfeita de grandes quantidades de dados em velocidades de fibra óptica com atraso mínimo e maximizando a largura de banda.
Compreendendo a tecnologia QSFP28 SR4
O módulo QSFP28 SR4 tem uma ampla aplicabilidade na obtenção de transmissão de sinal optoeletrônico de alta velocidade. Este transceptor utiliza óptica semicondutora avançada – os Lasers de Emissão de Superfície de Cabine Vertical (VCSEL), para soluções eficazes e econômicas em comunicação de curto alcance e alta largura de banda. Esses lasers permitem que o transceptor SR4 tenha uma faixa de trabalho dentro do comprimento de onda central de 850 nm.
Com relação às especificações técnicas, cada uma das quatro faixas individuais dentro do QSFP28 SR4 opera a até 25 Gbps, resultando em uma taxa de transferência bruta combinada de 100 Gbps. O físico do cliente impulsiona principalmente a intercompatibilidade com o Multi-Source Agreement (MSA), permitindo interfaces diversas com dispositivos de rede. O QSFP28 SR4 foi projetado para encaminhar tráfego em distâncias de até 100 m com limites de uso de fibra OM4. O SR4, portanto, é ideal para implantação em data centers ou ambientes de campus onde interfaces de conectividade de fibra de curto alcance predominam.
Para monitorar a qualidade do sinal e tornar as taxas de erro de bit menos frequentes, duas funcionalidades adicionais são incorporadas ao QSFP28 SR4: a capacidade de rastrear diagnósticos de dentro do transceptor por meio de uma interface digital. Esse recurso permite que características importantes do módulo, como temperatura, alimentação de tensão e potência do laser de saída, sejam medidas o tempo todo, permitindo manutenção e reparo mais fáceis dos componentes da rede. O transceptor foi desenvolvido de acordo com o padrão mais recente, que é o IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4, que garante compatibilidade com um grande número de sistemas de comunicação de fibra óptica.
O papel dos módulos transceptores ópticos em redes
Módulos transceptores ópticos permitem transmissão de dados em alta velocidade por meio de cabos de fibra óptica. O transceptor óptico é um componente crucial, pois permite a conversão de sinais elétricos em sinais ópticos, permitindo transmissão de longa distância, bem como redes extremamente complexas. Os transceptores ópticos atendem aos requisitos de aplicações de alta largura de banda que são típicas em ambientes de data centers, redes corporativas e telecomunicações, fornecendo transferências de dados confiáveis e eficientes. Esses são componentes modulares que são interoperáveis em vários padrões, o que permite que sejam facilmente incorporados à estrutura de rede atual. A demanda crucial por largura de banda permite o uso de módulos transceptores no data center atual.
Como o QSFP28 SR4 permite conexões Ethernet 100G
O transceptor multimodo 100G Ethernet QSFP28 SR4 pode suportar uma taxa de transferência de dados de 100 gigabits por segundo com quatro canais de transmissão e recepção independentes, cada um com capacidade de 25 Gbps, tornando-o apropriado para conexões Ethernet 100G. Este transceptor tem como alvo distâncias curtas de até 100 metros e aplicações de fibra óptica de alta densidade e, portanto, é mais adequado em data centers. De acordo com o pulso recente, avanço, extensão e aumento de desempenho foram habilitados devido à fibra OM4. O QSFP28 SR4 está em conformidade com o padrão IEEE 802.3bm, o que facilita a incorporação deste dispositivo em redes existentes. Além disso, a adoção de amperes e menos watts de consumo de energia para cada transceptor significa que também é uma opção de economia de energia para redes de alta capacidade com altas taxas de penetração previstas de serviços de computação em nuvem e streaming de vídeo.
Quais são as vantagens do MMF de 850 nm nos transceptores QSFP28 100G SR4?
Explorando o comprimento de onda e seus benefícios
O comprimento de onda de 850 nm é frequentemente a escolha preferida para ser implementada em comunicações de fibra óptica multimodo devido a certos benefícios técnicos que possui. Quais são as vantagens de implementar MMF de 850 nm em transceptores QSFP28 100G SR4?
- Melhor performance: 850 nm tem sido mais adequado para fibras ópticas, por exemplo, fibras multimodo OM3 e OM4 que são mais utilizadas para distâncias de curto alcance dentro dos limites de data centers. Isso garante dispersão modal mínima e melhor segurança do sinal dentro da distância de 100 metros ou até mais.
- Econômico: Quando colocado lado a lado com comprimentos de onda maiores encontrados em fibras monomodo, a faixa de comprimento de onda de 850 nm é mais econômica, especialmente para fibras multimodo, devido aos baixos custos dos transceptores, bem como ao uso de cabos de fibra. Isso o torna uma opção mais barata para data centers usarem onde a conectividade 100G precisa ser sustentada.
- Banda Larga: Devido à operação em 850 nm, a transmissão de alta taxa de dados é possível, permitindo sistemas de multiplexação por divisão de comprimento de onda densa (DWDM) que podem aumentar a capacidade de transferência de dados sem a instalação de fibras adicionais, utilizando assim de forma otimizada as instalações existentes.
- Energia eficiente: O menor uso de energia permite que um único transmissor opere a 850 nm para reduzir os custos totais de energia da rede. Tais recursos complementam o que a indústria está almejando em tornar os sistemas mais verdes e energeticamente eficientes.
- Diversidade entre fornecedores: O uso global de aparelhos de comprimento de onda de 850 nm em vários equipamentos de rede garante interoperabilidade e facilidade de integração com soluções de rede de vários fornecedores. Essa interconectividade facilita a migração e, consequentemente, reduz o tempo necessário para implantar os sistemas.
Para concluir, o projeto ilustrado na seção anterior pode ser adotado em interconexões futuras, já que aquelas em 850 nm nos transceptores QSFP28 100G SR4 parecem fornecer um compromisso ideal entre rendimento efetivo e custo, o que é estrategicamente benéfico para redes de alta densidade e alta taxa de dados.
Utilizando fibra multimodo para desempenho aprimorado
Embora eu não tenha acesso direto aos sites mais populares da atualidade, posso resumir todas as informações disponíveis sobre o uso de fibra multimodo para melhor desempenho. A tecnologia de fibra óptica multimodo é implantada principalmente para alcance de curta distância em redes de alta largura de banda. Essa tecnologia melhora o desempenho ao permitir transferências de taxas de dados mais altas em curtas distâncias a custos baixos. Esse tipo de fibra permite o uso eficiente de multiplexação por divisão de comprimento de onda densa que aumenta muito a capacidade de transporte de dados sem aumentar o número de fibras. As fibras multimodo também têm latências baixas e alta estabilidade, que são parâmetros importantes para data centers que exigem processamento e transferência de dados eficazes e rápidos.
O efeito na largura de banda e na eficiência
A combinação de fibra multimodo com o transceptor QSFP850 28G SR100 de 4 nm aumentou tanto a largura de banda quanto a eficiência dos links. A fibra multimodo é capaz de direcionar dados de 100 Gbps por uma distância máxima de cem metros com desempenho ótimo da rede. Isso é possível pela aplicação de fibras multimodo otimizadas para laser, como OM3 e OM4, que são capazes de transmitir velocidades de dados mais altas, pois têm um diâmetro de núcleo mais amplo, permitindo múltiplos caminhos de luz, reduzindo assim a dispersão modal.
Além disso, o desempenho dos sistemas que empregam a operação de 850 nm seria igualmente aprimorado. Menor consumo de energia significa redução de custos e menos emissão térmica, que são fatores predominantes em um design de data center sustentável. As maiores tendências industriais e ambientais estão sempre se inclinando mais para tecnologias que são mais verdes e energeticamente eficientes. Juntas, essas tecnologias aproveitam as vantagens de usar fibra multimodo em um comprimento de onda de 850 nm, aprimorando assim o design da infraestrutura de rede necessária para aplicações modernas que têm altas demandas. Essa abordagem minimiza o custo de escala para lidar com os crescentes requisitos de dados e permite interrupção mínima na estrutura das redes existentes.
Como garantir a compatibilidade com seu data center?
Verificando requisitos de OEM e compatibilidade
É necessário levar em consideração as especificações do OEM para ter em mente a infraestrutura do data center já existente ao selecionar os transceptores QSFP28 100G SR4. Primeiro, certifique-se de que os tipos essenciais de fibra multimodo, como OM3 ou OM4, sejam suportados pelos transceptores. Certifique-se de que a temperatura operacional e o orçamento de energia do transceptor sejam adequados para seu sistema. Além disso, verifique a coordenação de firmware e software ao conectar switches de diferentes fornecedores. Sempre verifique a matriz de compatibilidade do OEM ou a documentação técnica para garantir a interconexão adequada e o desempenho maximizado.
Utilizando DDM para monitoramento e diagnóstico
O monitoramento de diagnóstico digital (DDM) se destaca como uma das tecnologias críticas na arquitetura de rede atual com relação ao gerenciamento da operação de transceptores ópticos. O DDM permite acesso a parâmetros como temperatura do transceptor, tensão de alimentação, corrente de polarização do laser, potência óptica transmitida e potência óptica recebida a qualquer momento. Ao introduzir suporte para DDM em seus planos de monitoramento, os gerentes de rede podem facilmente prever problemas potenciais, permitindo que eles implantem medidas de construção de desempenho e estendam a vida útil de vários componentes de rede. Além disso, o DDM auxilia na solução de problemas fornecendo informações sobre a integridade do sinal e os níveis de potência, o que, por sua vez, fornece uma boa base para diagnóstico rápido e manutenção da instalação, ao mesmo tempo em que reduz o tempo de inatividade do sistema. Como o envolvimento do DDM em técnicas de monitoramento para transceptores ópticos prova, essa tecnologia corresponde aos requisitos mais recentes da indústria.
Escolhendo o cabo de fibra óptica certo
Escolher o cabo de fibra óptica certo envolve a consideração de alguns fatores importantes que têm impacto na eficiência e confiabilidade da rede. Os fatores importantes são:
Tamanho do núcleo e tipo de modo:
- Fibra Monomodo (SMF) – Esta fibra tem um núcleo de 8 a 10 micrômetros de largura, permitindo assim que ela suporte alta largura de banda em um alcance relativamente maior com distorção mínima ou perda de potência incorrida ao longo da distância de transmissão.
- Fibra Multimodo (MMF) – O núcleo deste cabo tem 50 micrômetros em fibras OM3, OM4, OM5 ou 62.5 micrômetros em fibras OM1 e OM2, permitindo a transmissão de dados em um alcance mais curto, mas em taxas mais altas em configurações de área local.
Transmissão à distância:
- Fibras OM1 e OM2 – São sistemas relíquias que transmitem sinais em velocidades mais baixas, sendo apropriados para transmissão de sinais em um alcance de 500 metros.
- Fibras OM3 e OM4 – Eles são mais adequados para velocidades mais altas de protocolos de transmissão, especificamente 10GbE/40GbE/100GbE, e podem transmitir sinais a uma distância de até 300 metros e 550 metros, respectivamente.
- Fibras monomodo—Essas fibras são apropriadas para transmissão de sinais em distâncias superiores a 10 quilômetros, principalmente em redes de transmissão metropolitanas e de longa distância.
Material do revestimento do cabo:
- PVC (cloreto de polivinila) – São principalmente cabos internos.
- LSZH (Baixa Fumaça Zero Halogênio) – Eles possuem melhor circuito, pois geralmente não emitem fumaça ao queimar, o que os torna ideais em áreas onde o risco de incêndio é uma preocupação.
- Cabos blindados – Ideal para aplicações externas ou em ambientes que podem ser considerados difíceis e onde é necessária maior proteção contra danos.
Considerações ambientais:
- Selecione cabos que atendam aos requisitos ambientais e de temperatura do local de instalação, por exemplo, classificações para ambientes internos e externos e aqueles capazes de suportar umidade ou ataque químico.
Compatibilidade e Padrões:
- Certifique-se de que o cabo tenha os padrões exigidos, por exemplo, TIA/EIA, IEEE, ITU-T, para que haja interoperabilidade com a instalação existente e o equipamento base.
Por meio dessas características, assim como de outras, os engenheiros de rede poderão selecionar o tipo mais apropriado de cabos de fibra óptica para a funcionalidade, confiabilidade e eficiência de custos das aplicações.
Qual é a importância do QSFP28 MSA?
Compreendendo o Acordo Multi-Fonte
O Multi-Source Agreement (MSA) é um documento fundamental dentro do qual vários fornecedores fazem dispositivos e componentes semelhantes que podem funcionar em uma rede. Mais especificamente, o QSFP28 MSA suporta o padrão de transceptor óptico para comunicações Ethernet de 100 gigabits. Ele garante que os dispositivos feitos por vários fornecedores serão capazes de operar juntos dentro de uma determinada rede. O MSA fornece as dimensões, geometria dos conectores e esquemas elétricos necessários para a estabilidade e confiabilidade dos elementos de rede. À medida que a tecnologia muda rapidamente, a conformidade com o MSA se torna importante para preservar a expansão e a vida útil das instalações de rede.
Como a conformidade com o MSA afeta os módulos transceptores
A conformidade com o Multi-Source Agreement (MSA) é crucial para a fabricação e operação dos módulos transceptores. A conformidade com o MSA garante a interoperabilidade entre transceptores de vários fabricantes suportados por diferentes sistemas de rede, aumentando propositalmente a diversidade dos fornecedores, bem como a concorrência, o que pode gerar custos mais baixos e mais inovações. Pode-se presumir que um módulo transceptor projetado de acordo com o MSA teria dimensões transversais semelhantes, tipos de conectores, interfaces elétricas, etc., que são necessários para que o novo módulo seja integrado aos sistemas já existentes.
Há evidências que apoiam que os transceptores compatíveis com MSA fornecem um conjunto consistente de parâmetros de transferência de dados, distância de cobertura, intensidade do sinal e classificação de potência. Por exemplo, no caso do QSFP28 MSA, é garantido que o transceptor pode operar em um nível de 100 Gbps a distâncias de 10 quilômetros, dependendo do tipo de fibra. Além disso, a conformidade com o próprio MSA na maioria dos casos vem junto com procedimentos extensivos de teste e verificação que visam garantir que a maioria, se não todos, dos produtos que estarão em conformidade também sejam de boa qualidade, o que reduz as chances de diferenças localizadas nas taxas de interoperabilidade dos dispositivos e chances de colapso da rede. Portanto, além de auxiliar na padronização técnica dos módulos transceptores, a conformidade com MSA promove a estabilidade e a confiabilidade dos sistemas de rede.
O Impacto no Mercado de Transceptores QSFP28 SR4
A demanda por recursos de computação está aumentando, e com eles vem a demanda por sistemas de comunicação de dados eficazes, incluindo o transceptor QSFP28 SR4. Esses dispositivos podem ser facilmente integrados em uma variedade de redes. O mercado global, de acordo com vários relatórios recentes, provavelmente crescerá explosivamente nos próximos anos, com um aumento decente de cerca de 13% no crescimento anual. Vale a pena notar que este é um aumento lógico que é estimulado pela demanda por computação em nuvem e IoT, além de inteligência artificial que requer grandes quantidades de dados. Devido a todos esses desenvolvimentos, o mercado de transceptores QSFP28 SR4 está testemunhando um rápido crescimento, impulsionado pela demanda por soluções de transmissão de dados de alta velocidade em telecomunicações e data centers.
O uso de módulos QSFP28 SR4 é vantajoso porque sua implantação torna possível ter links de curto alcance de transmissão de dados de até 100 metros sobre o uso de fibra multimodo, o que aumenta a eficácia e a taxa de velocidade de comunicação na rede. Além disso, o pano de fundo do desenvolvimento de técnicas de modulação PAM4 teve um impacto nas taxas de dados e no consumo de energia, tornando assim um forte argumento para os módulos. Além disso, a mudança no foco de soluções de eficiência energética na operação de data centers também está aumentando a aceitabilidade dos transceptores QSFP28 SR4 porque eles estão alinhados com as melhores práticas voltadas para a redução de custos, bem como a redução nas pegadas de carbono da indústria. No geral, a conformidade com os padrões MSA é um fator significativo que leva à consistência do desempenho e impulsiona o avanço em tecnologias na face mutável das soluções de rede óptica.
Como um transceptor 100GBASE-SR4 QSFP28 melhora o desempenho da rede?
Aumentando a eficiência do data center
O transceptor 100GBASE-SR4 QSFP28 se tornou um trunfo para data centers modernos devido aos seus recursos que permitem baixa latência e altos rendimentos. Isso aumenta a eficiência ao regular o tráfego de dados e reduzir os atrasos. Conforme apontado em relatórios recentes do Google, há um efeito de "fiação" que permite o crescimento sem esforço da infraestrutura com base nos requisitos de aplicativos que são pesados em dados. Ele faz uso de técnicas avançadas de modulação que empregam PAM4 para suportar maiores taxas de dados com menor uso de energia. Essas características estão alinhadas com a transição na indústria que busca alternativas mais econômicas, pois o objetivo é reduzir as despesas operacionais e um impacto negativo no meio ambiente, enquanto os níveis de desempenho permanecem os mesmos.
Aproveitando os recursos de 100G para redes de alta velocidade
A integração de transceptores 100GBASE-SR4 QSFP28 é importante para atingir os objetivos de transição de infraestruturas para lidar com conexões rápidas. Por meio do uso de quatro faixas paralelas, cada uma contribuindo com 25 Gbps sobre fibra multimodo, esses transceptores atingem um total geral de 100 Gbps. Esta última declaração contrasta com as alegações anteriores, que eram mais fracas do que esta. Diz-se que o alcance desses transceptores é bastante estendido para até 100 m, mesmo em fibras OM4. A distância excepcional nesta faixa torna esta extensão de fibra adequada e conveniente para uso entre grandes redes de dados e corporativas. Além disso, incorporar esses transceptores com um design QSFP28 minimiza o espaço no chão e o consumo de energia, o que está de acordo com as restrições de densidade de pinos e eficiência energética que promovem designs de rede ecologicamente corretos. Por outro lado, referências do setor mostram como tais projetos aumentariam a produtividade da rede em 30% e, ao mesmo tempo, restringiriam o limite de latência, o que agregaria mais valor em locais onde tais demandas de rede são constantes, por exemplo, em redes financeiras e de nuvem.
As vantagens dos módulos ópticos plugáveis
Módulos ópticos plugáveis estão emergindo para ser uma tecnologia importante nos mercados de rede em rápido crescimento e mudança de hoje. Começando, eles oferecem a expansão de capacidade muito necessária sem renovar completamente o sistema apenas trocando os módulos, o que economiza muito tempo e custos. Esse tipo de flexibilidade também ajuda a gerenciar os custos operacionais de forma mais eficiente e melhora os ciclos de atualização e manutenção. Há relatórios afirmando que o uso de módulos ópticos plugáveis pode aumentar a eficiência operacional das redes em 40% devido à modularização e facilidade de atualizações por meio de infraestrutura de rede básica suficiente.
Além disso, os módulos aderem a formatos e formas padrão da indústria, como QSFP e SFP, o que permite que os módulos funcionem com vários dispositivos de rede de diferentes fabricantes, melhorando assim a interoperabilidade e simplificando a instalação. Dados recentes da indústria sugerem que até 60% dos data centers hoje implementam tecnologias plugáveis para melhor eficiência operacional e compatibilidade.
Além disso, os pluggables coerentes estão entre as últimas novidades que parecem estar estendendo as limitações dos módulos pluggables. Eles são mais eficazes porque permitem velocidades e comprimentos de onda mais altos para conexões de rede de longo alcance e 5G excepcionais. Por isso, como as redes tendem a melhorar para acomodar capacidade mais do que suficiente, em um contexto envasado, os módulos ópticos pluggables ainda são os melhores dispositivos, pois são muitas vezes mais flexíveis, altamente escaláveis e eficazes para o desenvolvimento de redes, ao mesmo tempo em que promovem a sustentabilidade por meio de projetos de eficiência energética que são essenciais em qualquer arquitetura moderna.
Fontes de Referência
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: O que é um módulo transceptor óptico QSFP28 SR4?
R: O módulo transceptor óptico QSFP28 SR4 é um módulo compacto de alta velocidade e alta densidade usado para dar suporte a aplicações Ethernet 100G. Ele utiliza fibra multimodo para distâncias iguais ou menores que 100 m, permitindo assim a transferência de dados em distâncias curtas.
P: Como o transceptor QSFP28 SR4 funciona com cabos breakout?
R: O transceptor QSFP28 SR4 é compatível com cabos breakout que dividem o sinal de 100G em quatro de 25G. Esse recurso é útil ao conectar o transceptor a muitas portas, como em um data center onde há necessidade de interconexões de alta densidade.
P: Que tipo de cabeamento de fibra é usado junto com o transceptor 100G QSFP28 SR4?
A: O transceptor 100G QSFP28 SR4 é bom para uso com cabos de fibra multimodo OM4. Essas fibras são melhores quando usadas para distâncias curtas e para aplicações de alta largura de banda dentro de 100 m.
P: Existem padrões específicos aos quais o módulo transceptor óptico QSFP28 está em conformidade?
R: Sim, o módulo transceptor óptico QSFP28 atende aos padrões IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4 e CAUI-4, o que significa que todos os requisitos da indústria para aplicações Ethernet 100G são atendidos.
P: De que maneiras um módulo QSFP28 compatível com capacidades de 850 nm e 100 m é benéfico para uso?
R: A implantação de um módulo QSFP28 compatível com capacidades 100GBASE-SR4 850nm 100m é uma medida econômica para Ethernets 100G. Isso é particularmente benéfico para uma Ethernet onde a transferência de dados necessária é enorme em distâncias menores, garantindo um desempenho de rede eficaz.
P: Os dispositivos Cisco podem ser conectados usando o módulo transceptor óptico QSFP28?
R: Em uma variedade de dispositivos, há módulos transceptores ópticos QSFP28 que buscam conectar dispositivos Cisco. Como regra geral, sempre verifique as folhas de especificações e a compatibilidade com os respectivos dispositivos Cisco para obter o melhor resultado possível.
P: Há algum recurso de diagnóstico disponível fornecido pelo QSFP28 que esteja incorporado no transceptor 100G-SR4?
R: Incorporados dentro do transceptor para um QSFP28-100G-SR4 estão recursos manuais de diagnóstico comumente conhecidos, que incluem temperatura, monitoramento, voltagens, corrente de polarização do laser e entrada e saída de energia. Esses recursos são essenciais para a confiabilidade da rede.
P: Qual é a função do QSFP28 MSA para o transceptor?
R: O acordo multi-fonte para QSFP28 (MSA) é uma definição universal de padrões para todos os fornecedores de transceptores QSFP28 para que os dispositivos possam funcionar corretamente juntos. Isso facilita a interoperabilidade e, portanto, a implantação mais fácil das redes ópticas.
P: Qual é a vantagem de usar um transceptor óptico full-duplex em uma porta QSFP100 de 28G?
R: A vantagem que um transceptor óptico full-duplex oferece é que ele pode ser usado como um remetente e também como um receptor em uma porta QSFP100 de 28G, o que expande indevidamente a possibilidade de transferência de dados, o que melhora a eficiência de transmissão da rede.
