光模块


发布于 2024-11-06 / 115 阅读 / 0 评论 /

光模块形态


  • OSFP(某些服务器端可能是该形态)

  • QSFP-DD(常用于交换机侧)

OSFP和QSFP-DD的区别


  • 尺寸‌:OSFP的尺寸略大于‌QSFP-DD。QSFP-DD采用双密度四通道小型可插拔封装,而OSFP是一种新的可插拔封装,其尺寸比QSFP-DD略大。

  • 传输速率:QSFP-DD和OSFP都可以支持800G,但它们的传输速率有所不同。QSFP-DD通过NRZ调制技术每通道的数据速率可达25Gb/s,通过PAM4调制技术每通道的数据速率可达50Gb/s,实现200G或400G的网络传输。OSFP目前可支持200G、400G和800G速率。

  • 兼容性:QSFP-DD具有向下兼容性,可以兼容QSFP+/‌QSFP28/‌QSFP56等QSFP封装。OSFP也可以支持200G、400G和800G速率,但具体兼容性细节未在搜索结果中明确提及。

接口类型


QSFP-DD封装模式光模块接口类型有:LC/MPO12/MPO16/MPO24/CS/CN

1. LC接口类型

LC接口双通道 一发一收

LC接口在1.25G/10G/25G/40G/100G光模块中已经广泛使用

2. MPO/MTP12接口类型

MPO/MTP12接口类型已经在QSFP+和QSFP28光模块中大量使用。

MPO/MTP12接口,一排12个通道,左边是发射端Tx,右边是接收端Rx,4发4收光路,中间4路不使用。

对于QSFP-DD封装模式来说,200G SR4和400G DR4光模块使用此接口,需要注意的是,为了减少回波损耗对激光器性能的影响,单模MPO/MTP12的端面一般使用APC研磨方式。

3. MPO/MTP24接口类型

MPO/MTP24接口是上下两排12个通道,对于QSFP-DD封装模式来说,MPO/MTP24左边是发射端Tx,右边是接收端Rx,8发8收光路,中间8路不使用,400G SR8光模块使用此接口类型连接器连接。

注:MPO/MTP24接口类型用于100G QSFP28 SR10光模块时,10发10收,上排是发射端Tx,下排是接收端Rx,左右两侧1路不使用。

4. MPO/MTP16接口类型

MPO/MTP16接口是新型接口类型,一排16个通道,左边是发射端Tx,右边是接收端Rx,8发8收光路,与12/24芯不同的是,16芯KEY键偏向一侧。

5. CS接口类型

CS连接器是日本SENKO扇港推出的一款新型双芯连接器,它满足CWDM4、FR4、LR4和SR2的要求,可在单个QSFP-DD/OSFP光模块中实现两个双工,提升400Gb光纤端口密度和容量。

它的双芯尺寸仅8mm,相比LC双芯连接器的13mm,缩小了36%

CS连接器配有推拉杆设计,方便插拔,同时可以使适配器之间无需保留容纳手指插拔的空隙,可以使得适配器面板最大化,从而提高布线密度。

CS接口主要用于QSFP-DD封装的2x100G的光模块,采用双路100G NRZ连接,相当于2个100G模块封在一个QSFP-DD中,因此可以同现有100G的光模块互通,如100G-CWDM4,100G LR4以及100G-4WDM10等。

6. SN接口类型

SN接口也是日本SENKO扇港推出的下一代高密度连接器,与CS同属紧凑型双芯连接器。

SN同样适用1.25mm插芯,插芯距只有3.1mm,更加小巧,对于QSFP-DD封装可以支持4个连接器,共8根光纤,适用于PSM4,SR4, DR4和SR4.2模块。

接口形态

光模块的接口形态需要与光纤线缆对应


1. 目前常见的形态有以下两种

  • UPC

  • APC

2. 两种形态的区别

连接器有一个NVIDIA绿色连接器外壳,表示MPO-12/APC。MPO-12/UPC通常为超扁平抛光连接器的蓝色外壳。

MPO-12/APC连接器不能与MPO-12/UPC超平抛光连接器一起使用

常见的400G QSFP-DD光模块类型


分类

封装类型

传输距离

接口

备注(可能不准确)

400G-SR8

QSFP-DD

100m

MPO

8通道,单通道50G。S是short缩写,传输距离短的意思

400-DR4

QSFP-DD

500m

MPO

4通道,每通道100

400-FR4

QSFP-DD

2km

LC

4通道,每通道100

400-LR4

QSFP-DD

10km

LC

4通道,每通道100

400-LR8

QSFP-DD

10km

LC

8通道,每通道50

400-ER4

QSFP-DD

40km

LC

4通道,每通道100

400-ZR4

QSFP-DD

80km

LC

4通道,每通道100

型号后缀的SR、DR、FR等 用来表示模块的传输距离。例如SR的S指short,即短距离传输

400G QSFP-DD SR8

400G QSFP-DD SR8设计用于多模光纤上传输和接收,通过PAM4调制,每个通道的数据速率高达53.125Gbps,支持8个并行传输通道。通过MPO-16连接器实现多模光纤链路连接。在MMF上可达70米(OM3),在MMF上可达100米(OM4)。

400G QSFP-DD DR4

400G QSFP-DD DR4光模块符合IEEE802.3bs和RoHS标准,工作温度 0°C 至 70°C,在1310nm中心波长中,使用MPO-12连接器在单模光纤(SMF)上实现最大2km的传输距离。

400G QSFP-DD FR4

400G QSFP-DD FR4是为2km的光通信应用而设计的光收发模块,符合100G的Lambda MSA标准。该模块采用双工LC连接器,可以将8路53.125Gb/s的电信号转换为4路106.25Gb/s光信号并将其复用成一路光信号进行425Gb/s的光传输。类似地,它将425Gb/s的输入光解复用为4通道信号,并在接收端将其转换为8通道输出电子数据。

400G QSFP-DD LR4

400G QSFP-DD LR4符合100G Lambda MSA和符合IEEE802.3bs标准,采用全双工LC接口,设计用于长达传输距离为10km的单模光纤上,适用于长距离传输,如400G以太网和数据中心互联等应用场景。

400G QSFP-DD ZR

ETU-LINK 400G ZR光模块采用单载波400G 16QAM技术,通过单模光纤传输最高可达80km。

400G QSFP-DD 4x100G LR

400G QSFP-DD 4x100G LR 是一款400Gb/s的四路小型外形规格可插拔双密度QSFP-DD光模块设计,用于10公里光纤通信应用。该模块将8路50Gb/s(PAM4)电输入数据转换为4路并行光信号,每路100Gb/s,总数据速率为400Gb/s。

相反,在接收端,该模块将4路100Gb/s并行光信号转换成8路50Gb/s(PAM4) 电输出数据。该产品根据QSFP-DD多源协议 (MSA) Type2设计,具有外形尺寸、光/电连接和数字诊断接口,使用MTP/MPO-12纤芯连接。它的设计满足最恶劣的外部工作条件,包括温度,湿度和电磁干扰。

光模块一分二用法


1. 为什么要一分二使用?

高密度光纤传输需求

400G光模块一分二使用可以满足高密度光纤传输的需求。例如,在数据中心中,多个服务器和网络存储设备需要同时与中心处理器通信。通过使用400G光模块一分二,可以将中心处理器的信号同时传输到多个设备上,提高了数据处理的效率‌。

优化网络性能

400G光模块一分二使用还可以优化网络性能。通过将一条光纤的信号分为两个输出,分别传输到两个用户设备上,可以提高网络接入的效率。此外,这种配置还可以减少带宽资源的使用,延长传输距离,提高频谱效率‌2。

具体应用场景

‌数据中心‌:在数据中心中,400G光模块一分二可以将中心处理器的信号同时传输到多个服务器和网络存储设备,提高数据处理效率。

‌宽带接入‌:在宽带接入场景中,400G光模块一分二可以将一条光纤的信号分为两个输出,分别传输到两个用户设备上,提高网络接入的效率。

‌广电网络‌:在广电网络中,400G光模块一分二可以实现将一路信号同时传输到头终端和分支终端,方便用户获取更多的节目内容‌

2. 常见的一分二方法

  • 成品一分二AOC线

  • 交换机端400G SR8模块+y型线+对端两个200G SR4模块

3. 锐捷交换机400G光模块一分二配置案例

  • 交换机型号:S6980

  • AOC线缆型号:QSFPDD-2xQSFP56 AOC(8通道)

锐捷400G交换机配置

conf t
split interface fhgigabitethernet 0/1             //将0/1口分拆分两个200G口

int fh 0/1:1                          //拆分后端口会shutdown,需要手动启用
no shutdown
int fh 0/1:2
no shutdown

end                            //保存配置
wr

默认情况下,端口拆分后,拆分子口的名称中,接口编号是“槽号/端口号:拆分子口编号

show int fh 0/1:1 tran dia 查看端口光衰

8个通道全部正常


参考文章:

英伟达光纤线缆产品介绍

https://docs.nvidia.com/nvidia-mfp7e20-nxxx-optical-multimode-splitter-fiber-cable-product-specifications-04-05-2024.pdf

英伟达光模块产品介绍

https://docs.nvidia.com/mma4z00-ns-800gb-s-twin-port-osfp-2x400gb-s-multimode-sr8-50m-12-07-2023.pdf

400G模块常见得几种使用方式

https://www.sohu.com/a/502189911_121001591



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