Welche Verbindungslösungen gibt es für QSFP28?

Der Quad Small Form Factor Pluggable (QSFP) ist ein kompakter, hot-plugfähiger Transceiver. Die Datenraten reichen von 4x1 Gb/s für QSFP und 4x10 Gbit/s für QSFP+ bis hin zur höchsten Rate von 4x28 Gbit/s, bekannt als QSFP28[3] für 100 Gbit/s-Verbindungen.

Der QSFP28-Standard ist für die Übertragung von 100 Gigabit Ethernet, EDR InfiniBand oder 32G Fibre Channel ausgelegt. Dieser Transceivertyp wird auch mit Direct-Attach-Breakoutkabeln verwendet, um einen einzelnen 100GbE-Port an vier unabhängige 25-Gigabit-Ethernet-Ports (QSFP28-to-4x-SFP28) anzupassen. Manchmal wird dieser Transceivertyp aus Gründen der Einfachheit auch als "QSFP100" oder "100G QSFP" bezeichnet.
Der QSFP28 Transceiver hat nicht nur die gleiche physikalische Größe wie der QSFP+, der für 40G-Verkehr verwendet wird, sondern auch den geringsten Stromverbrauch unter denjenigen, die in der Lage sind, 100G-Verkehr zu verarbeiten.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Transceivern:

QSFP28-SR4 und QSFP28-LR4.

Die Transceiver QSFP28-SR4 sind speziell für Verbindungen von bis zu 100 Metern über Multimode-Fasern ausgelegt. Dieser Ansatz ist vergleichbar mit der Verwendung von AOC-Kabeln, aber hier ist es möglich, strukturierte Verkabelung zu verwenden. Sie verwenden teurere, nicht dem Standard entsprechende MPO-Stecker (Multi-Push-on/Pull-off-Kabel), die einen Teil der Kosteneinsparungen des Transceivers aufheben.
Die Versionen QSFP28-LR4 unterstützen Verbindungen bis zu 10 km über Singlemode-Glasfaser. Sie verwenden Standard-LC-Stecker und die vorhandene strukturierte LC-Verkabelung.

QSFP28 Kabelbaugruppen

Das QSFP28-Kabel (DAC- oder AOC-Kabel) ist die bequemere und kostengünstigere Methode zum Anschluss von 100G-Geräten. Die Verwendung von Kabelbaugruppen beseitigt viele der Probleme, die mit verschmutzten Steckverbindern verbunden sind. DAC ist für Anwendungen innerhalb von 15m und AOC bis 70m geeignet. AOC-Kabelbaugruppen bieten eine ähnliche Leistung wie diskrete Transceiver und Glasfaserkabel.

Aktives Kupferkabel mit Direktanschluss

Aktive Kupferkabel sind im gleichen Kabeltyp wie das passive Kabel konzipiert, enthalten aber eine Niederspannungsschaltung im Stecker, um das Signal zu verstärken, und werden ohne zusätzlichen Stromverbrauch vom Port angesteuert. Die aktive Version stellt eine kostengünstige Alternative zu optischen Transceivern dar und wird im Allgemeinen für End-of-Reihe oder mittlere Reihenarchitekturen von Rechenzentren für Verbindungsabstände von bis zu 15 Metern verwendet.
Der Hauptunterschied zwischen aktivem DAC und passivem DAC besteht darin, dass es bei der Entwicklung des aktiven DAC einen Treiberchip gibt.

Aktives optisches Kabel

Das aktive optische Kabel (AOC) beinhaltet aktive elektrische und optische Komponenten. Es kann eine größere Entfernung als die Kupferbaugruppen erreichen. Im Allgemeinen kann ein aktives optisches Kabel über eine Multimode-Faser mehr als 100 m erreichen. Im Vergleich zu direkt angeschlossenen Kupferkabeln wiegt AOC (z.B. Cisco SFP-10G-AOC10M) weniger und kann eine größere Übertragungsdistanz unterstützen. Es ist immun gegen elektromagnetische Energie, da die Glasfaser dielektrisch ist (nicht in der Lage, elektrischen Strom zu leiten). Und es ist eine Alternative zu optischen Transceivern und kann die trennbare Schnittstelle zwischen Transceiver-Modul und optischem Kabel beseitigen. Es kostet jedoch mehr als Kupferkabel. 100GbE QSFP28 AOC besteht aus einem OM4 Multimode-Kabel, das zwei QSFP28-Stecker an jedem Ende verbindet. Über den gleichen Port wie die Optik des Transceivers können Direct Attachment-Kabel Ethernet, Infiniband und Fibre Channel unterstützen, jedoch mit unabhängigen Protokollen. Im Allgemeinen sind die Kabelbaugruppen für Direktbefestigung in drei Familien unterteilt: passives Kupferkabel für Direktbefestigung, aktives Kupferkabel für Direktbefestigung und aktives optisches Kabel (AOC).

Vorteile von aktiven optischen Kabeln

Die AOC-Baugruppen bieten die kostengünstigste Gesamtlösung für Rechenzentren, da sie die folgenden Hauptvorteile bieten:
- Geringes Gewicht für Architekturen mit hoher Portzahl;
- Kleiner Biegeradius für einfache Montage;
- Geringer Stromverbrauch für eine umweltfreundlichere Umgebung.
Für die 100G längere Strecke bieten die CFP und CFP2 die DWDM Coherent Technologie und ermöglichen eine mehrkanalige Fernverbindung von mehr als 1000km. Eine Sache, die wir nicht verpassen dürfen, ist, dass die CFP zu groß ist, um sie in einem Ethernet-Switch in Volumen zu verwenden.

Fan-out-Kabel oder Breakout-Kabel gelten als eine der neuesten Technologien, um die Portdichte zu erhöhen und die Kosten zu senken. Wenn man eine (große Bandbreite) physikalische Schnittstelle nimmt und sie in mehrere (kleinere Bandbreite) Schnittstellen aufteilt, wird dringend empfohlen, sie bei der Netzwerkmigration zu verwenden. Breakout-Kabel sind auch an den meisten 100GbE QSFP+-Ports möglich, wobei jede der 4 optischen Leitungen auf 4 einzelne 25GbE- oder 10GbE-Schnittstellen aufgeteilt ist. Diese Lösung erfordert entweder die Bereitstellung eines Breakout-Kabels mit 4 physikalischen 25G / 10G Endpunkten oder die Verwendung eines Breakout-Mux, bei dem eine SR4-Optik mit MPO / MTP-Kabel eingesetzt wird.