隨著云計算和5G網絡興起,數據中心趨于更高速率發展,100G光模塊市場的需求愈發增大,如今100G光模塊在網絡建設成本中占據了很大比例。在數據中心內的應用環境下,中小型數據中心超過90%的光纖鏈路長度小于100米,大型數據中心超過70%的光纖鏈路長度小于100米,超過80%的長度小于125米,多模光纖可以滿足絕大部分鏈路的需要,故100G模塊中以100G多模模塊需求最大。而QSFP28 100G的多模模塊有三種主流方案:100GBASE-SRBD、100GBASE-SR4、100GBASE-SWDM4。
三款100G多模模塊中100GBASE-SR4應用最廣,100G QSFP28 SR4是可熱插拔的全雙工光模塊,中心波長850nm,符合IEEE 802.3ba標準,專門應用于100G以太網中的短距離傳輸。100G QSFP28 SR4光模塊可以提供四個獨立的發送和接收通道,每個通道的運行速率可達到25Gbps。100G QSFP28 SR4光模塊采用MTP接口(8芯),與OM3多模光纖一起使用時的傳輸距離為70m,與OM4多模光纖一起使用時的傳輸距離為100m。其工作原理如下圖:
▲ 100G QSFP28 SR4光模塊工作原理示意圖
與100G SR4需要八根光纖傳輸不同,100G BiDi(bidirectional)模塊利用波分復用技術使每個LC端口都可以同時發射和接收來自一根多模光纖上不同波長的光信號,兩個LC接口合計完成100G信號收發;搭配OM3光纖跳線使用時最遠可傳輸70米,搭配OM4光纖跳線使用時傳輸距離最遠可達100米,搭配OM5光纖跳線使用時傳輸距離最遠可達150米。其工作原理如下圖:
▲ 100G QSFP28 SRBD光模塊工作原理示意圖
100GBASE-SWDM4與100G BiDi類似,都是雙工LC接口;其中SWDM(Short Wavelength Division Multiplexing)是指短波段波分復用技術,類似 CWDM4、 LWDM4 單模方案,通過 MUX/DMUX 實現合分波,在一芯多模光纖上傳輸 4 個波段的光信號。四個波段的窗口分別是 850nm、880nm、910nm、940nm;搭配OM3光纖跳線使用時最遠可傳輸70米,搭配OM4光纖跳線使用時傳輸距離最遠可達100米。其工作原理如下圖:
▲ 100G QSFP28 SWDM4光模塊工作原理示意圖
由此可見,三款模塊雖然都需搭配多模光纖使用,但模塊的技術原理卻不盡相同,100GBASE-SR4采用四通道并行傳輸,所以最少需要8根光纖完成傳輸(四收四發);100GBASE-SRBD是使用單根光纖完成50G速率的收發,兩個接口共同完成100G傳輸;100GBASE-SWDM4則是使用波分復用技術,將4個波段信號復用到一根光纖中傳輸,需要兩根光纖完成收和發。
02 產品應用選擇
三款模塊都與主流的100G QSFP28端口兼容,雖然在技術規格上區別較大,但在應用上的區別卻很小:100GBASE-SR4需要搭配MPO 8/12芯多模跳線使用,100GBASE-SRBD和100GBASE-SWDM4則都需搭配雙工LC多模光纖使用。
從光纖資源、布線成本的角度來看,100GBASE-SRBD和100GBASE-SWDM4布線的光纖資源只需要100GBASE-SR4的1/4,可顯著節省光纖基礎設施的資本支出。但100GBASE-SRBD和100GBASE-SWDM4模塊的成本是遠大于100GBASE-SR4的,所以從光模塊+光纖的整體成本上看,使用100GBASE-SRBD或100GBASE-SWDM4并不一定比使用100GBASE-SR4低。
為什么會在100GBASE-SRBD/100GBASE-SWDM4整體應用成本高于100GBASE-SR4的情況下仍有客戶選擇呢?納多德技術人員與客戶溝通后發現,選擇100GBASE-SRBD或100GBASE-SWDM4是因為網絡需求從原有的10G或25G升級至100G,而10G或25G網絡布線以LC雙工多模光纖為主,如果使用QSFP28 100G SR4模塊,則需要在原有布線基礎上作較大調整,成本極高,故會選擇LC接口的100GBASE-SRBD或100GBASE-SWDM4。
100GBASE-SRBD和100GBASE-SWDM4雖然都是雙工LC接口,但在技術上區別巨大。據了解,目前全球只有一家廠商生產100GBASE-SWDM4,在產品生態上較差 ,產品供應存在很大的不穩定性。100GBASE-SRBD 技術門檻較高,但是已有多家大廠布局生產,產品生態發展較好。在數據中心雙工多模布線環境下的 100G 網絡,納多德推薦使用 100GBASE-SRBD 模塊。
審核編輯:湯梓紅
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