40G QSFP光模塊介紹

　　在光纖網(wǎng)絡(luò)中，不同的網(wǎng)絡(luò)所使用的光模塊類型不盡相同，按照速率來(lái)說(shuō)有10G/25G/40G/100G等，按照光模塊的封裝形式來(lái)說(shuō)有SFP/CXP/CFP/QSFP+/QSFP28等光模塊的封裝。在此，態(tài)路通信將為大家介紹40GQSFP+光模塊。QSFP+是由IEEE組織定義的一種40G光模塊封裝形式，它極大地滿足了市場(chǎng)對(duì)高密度、高速度的需求。40GQSFP光模塊是一種緊湊型熱插拔光模塊，它有四個(gè)傳輸通道，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)速率是10Gbps，提供40Gbps的傳輸速率，可以用在數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)核心網(wǎng)絡(luò)等于應(yīng)用。并且這種光模塊符合SCSI、40G以太網(wǎng)、20G/40GInfiniband等多種標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.40G光模塊的技術(shù)背景

　　隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，迫使網(wǎng)絡(luò)向高速率、高密度發(fā)展，同時(shí)虛擬化服務(wù)器的利用率增加。為了提供足夠的I/O（輸入/輸出）的帶寬，許多新的接入交換機(jī)已經(jīng)發(fā)展到可以連接核心交換機(jī)的2或4端口40G以太網(wǎng)?；ミB數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖侔l(fā)展，離不開(kāi)40GQSFP+光模塊，因?yàn)樗梢蕴峁┳銐虻膸?，以確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換無(wú)阻礙，從而滿足數(shù)據(jù)中心、企業(yè)園區(qū)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求。

　　2.40GQSFP+光模塊的優(yōu)勢(shì)

　　40GQSFP光模塊可在matchXFP光模塊相同的端口體積下以每通道10Gbps的速度傳輸數(shù)據(jù)，并且同match時(shí)支持四個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳輸，所以40GQSFP光模塊的密度可以是XFP光模塊的4倍，是SFP+光模塊的3倍。

　　3.40GQSFP+光模塊的分類

　?。?）40GSR4QSFP+光模塊

　　40GSR4QSFP+光模塊的工作波長(zhǎng)為850nm，符合802.3baD3.2（40GBASE-SR4）標(biāo)準(zhǔn),在40G數(shù)據(jù)傳輸中常與MPO/MTP接頭一起使用，擁有4個(gè)獨(dú)立的全雙工通道，也是通過(guò)四個(gè)通道進(jìn)行傳輸，傳輸速率同LR4一致。不同的是，40GSR4QSFP+光模塊常與多模光纖一起使用，在數(shù)據(jù)中心，可以和多模OM3/OM4光纖一起使用，達(dá)到100m（OM3）和150m（OM4）的傳輸。在發(fā)送端傳輸信號(hào)時(shí)，首先激光器陣列會(huì)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)過(guò)帶狀多模光纖平行發(fā)送接收端在接收到信號(hào)時(shí)，光電檢測(cè)器陣列再將并行光信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)間的互連。

　?。?）40GLR4QSFP+光模塊

　　40GLR4QSFP+光模塊符合802.3ba（40GBASE-LR4）標(biāo)準(zhǔn)，它具有高密度、低成本、高速率、大容量、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。通常用在數(shù)據(jù)中心和因特網(wǎng)交換點(diǎn)之間，一般與LC接頭連接。它有四個(gè)相互獨(dú)立的光信號(hào)接收和發(fā)射通道，需要利用WDM技術(shù)將光信號(hào)進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用，從而實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在長(zhǎng)距離單模光纖上的傳輸。

　　當(dāng)串行數(shù)據(jù)流被傳遞到激光驅(qū)動(dòng)器時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)器會(huì)使用直接調(diào)制激光器調(diào)制過(guò)的光信號(hào)再經(jīng)過(guò)光信號(hào)再經(jīng)過(guò)復(fù)用器，被組合在一起在一根單模光纖上進(jìn)行傳輸?？斓竭_(dá)接收端時(shí)，這些傳輸?shù)男盘?hào)再被解復(fù)用器被分解復(fù)用器被分解成四個(gè)傳輸速率為10.3125Gbps的通道，4個(gè)通道同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)40Gbps傳輸,然后PIN探測(cè)器或互陰放大器對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行恢復(fù)，最后將光信號(hào)傳送出去，傳輸距離最高可達(dá)10km。

　?。?）40GLR4PSMQSFP+光模塊

　　40GQSFP+PSM是一種高性能、低功耗、長(zhǎng)時(shí)間的支持40G以太網(wǎng)、光纖通道和PCIe的互連解決方案，主要是根據(jù)QSFP+多源協(xié)議設(shè)計(jì)的外觀、光/電連接和數(shù)字診斷接口。它作為一款高度集成的4通道光模塊，優(yōu)點(diǎn)是擁有更高的端口密度的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)省了不少成本。光口采用了8個(gè)單模光纖的PSM(ParallelSingleMode)并行單模技術(shù)，利用4路并行設(shè)計(jì)的MPO/MTP接口，實(shí)現(xiàn)了10km的有效傳輸。它是一個(gè)由4個(gè)全雙工通道組成的組合，每個(gè)通道都有能力傳輸高達(dá)10Gb/s的數(shù)據(jù)，提供40Gb/s的聚合速率。40GLR4PSM光模塊的工作原理和40GSR4QSFP+光模塊的工作原理相同，都是通過(guò)激光器陣列將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光電檢測(cè)器陣列將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。不同的是，40GLR4PSM光模塊常用于與單模帶狀光纖相連，也就是說(shuō)，并行的光信號(hào)是通過(guò)8根單模光纖進(jìn)行平行發(fā)送的。

　　總結(jié)

　　40GSR4QSFP+光模塊適用于短距離的傳輸，在數(shù)據(jù)中心常用來(lái)與OM3/OM4帶狀光纜一起連接以太網(wǎng)交換機(jī)。而40GLR4QSFP+光模塊和40GLR4PSM光模塊則適用于長(zhǎng)距離傳輸。單就這兩個(gè)光模塊相比較而言，40GLR4QSFP+光模塊更具性價(jià)比。因?yàn)樵陂L(zhǎng)距離的傳輸中，40GLR4QSFP+光模塊僅僅只需要兩根單模光纖，而40GLR4PSM光模塊需要八根單模光纖。