با تفاوت های بین انواع SFP ها آشنا شوید

QSFP-DD، به‌عنوان کوچک‌ترین ضریب شکل از ترنسیورهای 400G، بالاترین چگالی پهنای باند را در حوزه شبکه و مخابرات ارائه می‌کند و با کلیه ماژول‌ها و کابل‌های قابل اتصال QSFP نیز سازگار است. QSFP-DD به عنوان جدیدترین نوع داغی ترنسیورهای نوری، که کاربرد گسترده‌ای در برنامه های پرسرعت 400G دارد و در بین تولیدکنندگان تجهیزات فیبر نوری از محوبیت بالایی نیز برخوردار می باشد، اغلب با ماژول های دیگر مانند QSFP56، OSFP، CFP8 و COBO مقایسه می شود. از این رو قصد داریم تا در این مقاله به بررسی تفاوت های این ماژول های نوری بپردازیم.

ماژول فیبر نوری QSFP-DD

QSFP-DD (که QSFP56-DD نیز نامیده می شود) مخفف Quad Small Form Factor Pluggable Double Density است که به طور کامل با استانداردهای IEEE802.3bs و QSFP-DD MSA مطابقت دارد. "چگالی مضاعف" به معنای دو برابر شدن تعداد رابط های الکتریکی پرسرعتی است که ماژول از استاندارد QSFP28 پشتیبانی می کند. نرخ داده هر کانال می تواند از طریق فناوری مدولاسیون NRZ به 25 گیگابیت بر ثانیه برسد و انتقال شبکه 200G را تحقق بخشد. همچنین، نرخ داده هر کانال می تواند با فناوری مدولاسیون PAM4 به 50 گیگابیت بر ثانیه برسد که برای دیتاسنترهایی با کارایی بالا و شبکه های ابری، مناسب و کاربردی است.

از مزایای QSFP-DD می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• سازگاری: QSFP-DD از ماژول های QSFP موجود (مانند QSFP+، QSFP28، QSFP56، و غیره) پشتیبانی می کند و به دلیل انعطاف پذیری، برای کاربران نهایی و طراحان سیستم گزینه ای عالی به حساب می آید.

• کانکتور SMT و طراحی قفس 1xN: این نوع طراحی می تواند پشتیبانی حرارتی حداقل 12 وات را در هر ماژول فعال کند. حرارت بالاتر نیاز به قابلیت های اتلاف حرارت ترنسیورها را کاهش دهد و در نتیجه برخی از هزینه های غیر ضروری را کاهش خواهد داد.

• طراحی ASIC: با پشتیبانی از نرخ های رابط چندگانه و سازگاری کامل با ماژول های QSFP+ و QSFP28، هزینه های استقرار پورت و تجهیزات کاهش می یابد.

QSFP-DD در مقابل QSFP+/QSFP28/QSFP56

QSFP-DD، QSFP+، QSFP28 و QSFP56 متعلق به فرم فاکتورهای QSFP هستند، اما چه تفاوت هایی بین آنها وجود دارد؟ در ادامه به توضیح آن ها می پردازیم.

ساختار

از نظر ظاهر، عرض، طول و ضخامت QSFP-DD دقیقا همانند QSFP+، QSFP28 و QSFP56 می‌باشد. اما ماژول QSFP-DD به جای 4 خط مانند سایر ماژول های QSFP به رابط الکتریکی 8 خطی مجهز است و پورت های ASIC ترنسیور QSFP-DD جهت پشتیبانی از اینترفیس هایی مانند CAUI-4 دو برابر شده‌اند. بنابراین، اینترفیس مکانیکی QSFP-DD روی هاست بورد کمی عمیق‌تر از سایر ترنسیورهای QSFP است.

پهنای باند و کاربرد

ماژول های QSFP-DD قابلیت پشتیبانی از 400 گیگابیت بر ثانیه را دارا می باشد در حالی که QSFP+/QSFP28/QSFP56 به ترتیب تنها می توانند به 40 گیگابیت بر ثانیه/100 گیگابیت بر ثانیه/200 گیگابیت بر ثانیه برسند. بنابراین، کانکتورهای QSFP-DD در ماژول‌های نوری 400G، DAC و AOC استفاده می‌شوند و برای اتصالات مرکز داده 400G استفاده می‌شوند. و ماژول های QSFP+/QSFP28/QSFP56 و DAC/AOC برای شبکه های 40G/100G/200G استفاده می شوند. اتصال متقابل

سازگاری

همانطور که گفته شد، QSFP-DD می تواند با ماژول های ترنسیور سیستم QSFP سازگار باشد. به عبارت دیگر، QSFP-DD از نظر فنی برای پشتیبانی از افزایش پهنای باند به خوبی ارتقا یافته است و سازگاری آن با انواع ماژول ها می تواند به طور موثر، هزینه ارتقاء شبکه را کاهش دهد.

QSFP-DD در مقابل OSFP/CFP8/COBO

QSFP-DD (QSFP56-DD) و OSFP/CFP8/COBO ضریب شکل 400G نوری در بازار هستند که تفاوت آنها در زیر آورده شده است:

QSFP-DD در مقابل OSFP

OSFP یک ضریب شکل جدید با هشت خط الکتریکی پرسرعت است که از 400 تا 800 گیگابیت بر ثانیه قادر است پشتیبانی نماید. عرض، طول و ضخامت QSFP-DD عبارت است از 18.35mm، mm89.4 و mm8.5 در حالی که برای OSFP به ترتیب 22.58mm، mm107.8 و mm13.0 می باشد. واضح است که فرم فاکتور OSFP بزرگ تر از QSFP-DD است، اما همچنان از 36 پورت OSFP در پنل جلویی 1U پشتیبانی می کند، که 14.4 ترابایت بر ثانیه در هر 1U را امکان پذیر می نماید.

به طور کلی، مصرف برق QSFP-DD بین 7-12 وات است، در حالی که برای OSFP بین 12-15 وات می باشد. هر چه مصرف برق کمتر باشد، عملکرد ترنسیور بهتر خواهد بود. برخلاف QSFP-DD، OSFP نمی‌تواند با QSFP+/QSFP28 سازگار باشد زیرا اندازه آن بزرگ‌تر از QSFP+/QSFP28 است.

QSFP-DD در مقابل CFP8

ماژول CFP8 با فرم فاکتور 41.5mm*107.5mm*9.5mm، چهار برابر پهنای باند بیشتری نسبت به راه حل های 100G موجود ارائه می دهد. رابط الکتریکی آن به طور کلی مشخص شده است که برای حالت 16x25 Gb/s و 8x50 Gb/s امکان پذیر است. از آنجایی که اندازه CFP8 تقریباً سه برابر بزرگتر از QSFP-DD است، مصرف انرژی CFP8 بسیار بیشتر از QSFP-DD است. در همین حال، CFP8 را نمی توان در پورت های QSFP+/QSFP28 استفاده کرد. حداکثر پهنای باند CFP8 و QSFP-DD 400Gb/s است، اما CFP8 فقط در قالب 16x25G یا 8x50G پشتیبانی می کند در حالی که QSFP-DD از هر دو 200Gb/s (8x25G) نیز پشتیبانی می کند.

QSFP-DD در مقابل COBO

COBO، که مخفف Consortium for On-Board Optics است، می تواند به صورت داخلی روی تجهیزات line-card در یک محیط کنترل شده نصب شود که البته در این صورت فاقد هر گونه انعطاف پذیری خواهد بود و از hot-pluggable پشتیبانی نخواهد نمود. بنابراین نگهداری از ماژول های COBO نسبت به QSFP-DD دشوارتر است. علاوه بر این، فرم فاکتور COBO دارای دو رابط الکتریکی است - یکی هشت خط و دیگری شانزده خط برای برآورده کردن نیازهای انتقال 2x400G و 1x400G .

نمودار زیر بلوغ بازار فرم فاکتورهای QSFP-DD، OSFP، CFP8 و COBO را نشان می دهد. هرچه این اعداد بزرگتر باشند، بلوغ بازار این فرم فاکتورها نیز بالا بزرگ تر خواهد بود.

همانطور که در جدول قابل مشاهده است، رتبه بندی کلی فرم فاکتورهای QSFP-DD و OSFP بالاتر از سایر فرم فاکتورها است. بنابراین OSFP نزد تولیدکنندگان فیبر نوری از محبوبیت بالاتری برخوردار می باشد. این در حالی است که QSFP-DD عموماً برای دیتاسنترها طراحی شده و دیگری برای برنامه های مخابراتی کاربرد دارد.

آیا QSFP-DD در اترنت G800 محبوب خواهد بود؟

QSFP-DD (QSFP56-DD) برای دیتاسنترها مناسب تر از OSFP است. با توجه به افزایش فشار بر پهنای باند داخلی دیتاسنترها، فاصله زمانی بین استفاده از ماژول های نوری پرسرعت در حوزه مخابرات و دیتاسنترها به تدریج کاهش می یابد. از این رو، اپتیک 400G به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهد گرفت و این یعنی QSFP-DD از اترنت 400G بهره خواهد برد و چشم انداز توسعه خوبی را به وجود خواهد آورد.

از آنجایی که 400G به صورت تجاری در مقیاس های بزرگ نیز در دسترس عموم قرار خواهد گرفت، فناوری تک موج 100G زمینه را برای رسیدن به 800G نیز فراهم خواهد نمود. اخیراً، سازمان Multi-Source Agreement (بطور مخفف MSA)، اولین نسخه مشخصات سخت افزاری ترنسیور QSFP-DD800 را منتشر کرد که نسخه‌ جدیدی از فرم فاکتور QSFP-DD به حساب می آید و جهت پشتیبانی از نرخ تک کانال 100 گیگابیت بر ثانیه ارائه شده است. البته باید در نظر داشت که در آینده، 800G ممکن است همچنان از فرم فاکتور QSFP-DD استفاده کند زیرا مزایا و ارزش های به مراتب بیشتری را برای ارائه دهندگان خدمات اینترنت به ارمغان خواهد آورد.