QSFP vs QSFP28 vs QSFP56: Kecepatan & Kompatibilitas

QSFP, QSFP28, dan QSFP56 terus-menerus tercampur karena keduanya memiliki bentuk kompak yang sama, empat-jalur yang dapat dipasang. Namun, keduanya bukanlah generasi transceiver yang sama. Cara tercepat untuk menjaganya tetap lurus adalah dengan kecepatan Ethernet:QSFP+ dibuat untuk 40G, QSFP28 untuk 100G, dan QSFP56 untuk 200G.Segala sesuatu yang membuat orang tersandung setelahnya - dukungan port, sinyal, breakout, FEC, dan perilaku termal - mengikutinya.

Satu catatan penamaan sebelum kita mulai, karena hal ini menyebabkan kesalahan pengadaan yang nyata. Dalam panduan ini, ketika kami menulis "QSFP" sendiri, yang kami maksud adalah generasi 40G asli yang biasanya diberi label oleh industri.QSFP+. Istilah sederhana "QSFP" juga digunakan secara longgar untuk seluruh keluarga, sehingga item baris yang hanya mengatakan "QSFP optik" hampir tidak memberi tahu Anda apa pun tentang kecepatannya. Kita akan membahasnya kembali di bagian selanjutnya.

Jika Anda merencanakan peningkatan atau membeli optik untuk sakelar tertentu, jangan pilih bentuk modul. Modul QSFP28 langsung dimasukkan ke dalam sangkar 40G dan tetap tidak dapat terhubung, karena port sakelar - bukan transceiver - yang menentukan antarmuka listrik, kecepatan data, dan perilaku firmware di mana tautan tersebut benar-benar berjalan.

QSFP+ vs QSFP28 vs QSFP56

QSFP vs QSFP+: Apakah Sama?

Ini adalah pertanyaan yang menggagalkan lebih banyak pesanan daripada masalah kompatibilitas apa pun. Jawaban singkatnya:QSFP adalah sebuah keluarga; QSFP+ adalah salah satu anggotanya.

QSFP adalah singkatan dari Quad Small Form-factor Pluggable. "Quad" adalah desain empat-jalur yang dipertahankan setiap generasi; yang berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya adalah kecepatan tiap lajurnya. QSFP+ adalah anggota pertama yang diterapkan secara luas, membawa empat jalur 10G untuk Ethernet 40G. Karena pertama kali hadir, "QSFP" dan "QSFP+" dapat dipertukarkan dalam lembar data, pesanan pembelian, dan switch CLI, dan kebiasaan tersebut tetap bertahan bahkan setelah generasi 100G dan 200G muncul.

Jadi ketika Anda melihat "QSFP" tanpa nomor, perlakukan itu sebagai ambigu dan selesaikan sebelum Anda membeli: optik 40G QSFP+ dan optik 100G QSFP28 terlihat identik di baki tetapi tidak dapat dipertukarkan di port. Selubung mekanis, antarmuka manajemen I²C, dan peta memori SFF-8636 digunakan bersama di seluruh rangkaian QSFP/QSFP28, itulah sebabnya dua optik yang sangat berbeda dapat membingungkan saat dilihat. Pemetaan cepat yang dapat diterapkan dalam praktik:

• QSFP+- 40G, empat jalur 10G NRZ.
• QSFP28- 100G, empat jalur NRZ kelas 25G-.
• QSFP56- 200G, empat jalur 50G-kelas PAM4.

• 

Perbedaan Inti: Kecepatan Jalur dan Persinyalan

Seluruh keluarga melakukan penskalaan dengan cara yang sama: pertahankan empat jalur, dorong lebih banyak bagian ke bawah setiap jalur. Setiap tingkat kecepatan ditentukan olehStandar Ethernet IEEE 802.3, itulah sebabnya optik yang sesuai dari satu vendor berinteroperasi dengan port yang sesuai dari vendor lain.

QSFP+: empat jalur 10G (40G)

Modul 40G QSFP+ SR4 menjalankan empat jalur transmisi dan empat jalur penerimaan melalui serat multimode paralel, biasanya diakhiri dalam konektor MPO/MTP; varian-mode LR4 tunggal mengalikan empat panjang gelombang ke pasangan LC dupleks untuk jangkauan 10 km. QSFP+ masih mendapatkan tempatnya di inti 40G lama, tempat pengujian, dan-tautan yang sensitif terhadap biaya. Ini tidak lagi masuk akal ketika akses server Anda berpindah ke 25G atau 50G, karena port 40G menjadi penghambat dan bukan optik.

QSFP28: empat jalur 25G (100G)

QSFP28 mempertahankan tata letak empat-jalur namun meningkatkan setiap jalur ke NRZ kelas-25G, yang membuatnya menjadi pekerja keras pada kain-tulang daun 100G. Satu port QSFP28 membawa 100G, dan pada sakelar yang mengekspos mode tersebut, port tersebut terbagi menjadi empat tautan SFP28 25G - sangat cocok untuk rak yang penuh dengan server 25G yang menyalurkan uplink 100G. Ekosistemnya sangat dalam (SR4, DR, FR, CWDM4, PSM4, LR4, plus DAC dan AOC), yang menjadi alasan mengapa ini tetap menjadi default yang aman untuk versi 100G baru.

QSFP56: empat jalur PAM4 50G (200G)

QSFP56 menggandakan port lagi menjadi 200G dengan menjalankan empat jalur 50G, dan untuk memasukkan 50G ke dalam satu jalur, ia beralih dari sinyal NRZ ke PAM4. NRZ mengirimkan satu bit per simbol menggunakan dua level; PAM4 mengirimkan dua bit per simbol menggunakan empat level. Hal ini mengemas lebih banyak data ke dalam baud rate yang sama, namun keempat levelnya saling berdekatan, sehingga link tersebut kurang toleran terhadap noise, refleksi, dan saluran marginal. Konsekuensi praktisnya adalah QSFP56 bukanlah "QSFP28 yang lebih cepat" - melainkan generasi listrik yang berbeda, dan diharapkan port, firmware, dan partner link dirancang untuk PAM4.

NRZ vs PAM4: Mengapa Mengubah Teknik

Lompatan ke PAM4 adalah satu-satunya alasan terbesar mengapa penerapan QSFP56 gagal dibandingkan dengan penerapan QSFP28. Dengan NRZ, penerima hanya memutuskan antara dua keadaan, sehingga pandangannya lebar dan marginnya bisa dimaafkan. Dengan PAM4, penerima harus memisahkan empat status dalam jendela tegangan yang sama, yang mengecilkan setiap mata hingga kira-kira sepertiga tingginya dan membuat tautan bersandar pada DSP dan meneruskan koreksi kesalahan.

Itulah sebabnya FEC tidak lagi bersifat opsional. 50G{-per-jalur PAM4 distandarisasi dalamIEEE 802.3cd, yang mewajibkan RS-FEC untuk antarmuka ini; koreksi kesalahan adalah bagian dari cara tautan dirancang untuk ditutup, bukan kenop penyetelan yang dapat Anda matikan. Perlakukan tautan 200G sebagai sistem di mana optik, host SerDes, dan pengaturan FEC semuanya harus setuju.

Contoh lapangan.Dalam satu jendela pemeliharaan, tautan 200G terlihat bersih di kedua ujungnya dan lulus tes ping cepat, sehingga ditandatangani. Beberapa jam kemudian, pemantauan menandai kesalahan pos pendakian-FEC dan penurunan yang terputus-putus. Penyebabnya adalah ketidakcocokan FEC: satu sisi mengaktifkan RS-FEC, sisi lain mewarisi profil yang menonaktifkannya. Tautan "berfungsi" cukup lama untuk menyembunyikan masalah. Perbaikannya sepele; pelajarannya adalah di PAM4 Anda mengonfirmasi mode FECsebelumanda tutup perubahannya, karena link yang menyala tidak sama dengan link yang sehat.

Kompatibilitas: Bisakah Anda Mencampur QSFP+, QSFP28 dan QSFP56?

Di sinilah sebagian besar uang riil terbuang percuma. Modul-modul tersebut dapat dipertukarkan secara mekanis; portnya tidak. Aturan yang menjelaskan hampir setiap kasus sederhana saja:

Port yang-berkecepatan lebih tinggi sering kali dapat menggerakkan modul yang-berkecepatan lebih rendah, namun port yang-berkecepatan lebih rendah tidak akan pernah dapat menggerakkan modul yang berkecepatan-lebih tinggi kecuali vendor secara eksplisit merekayasanya.

Modul QSFP+ di port QSFP28?

Sering kali ya - ketika sakelar memungkinkan Anda menyetel port tersebut ke mode 40G. SerDes 100G dapat dikonfigurasi hingga ke profil kelistrikan 40G yang diharapkan oleh optik QSFP+, yang menjadikan migrasi bertahap 40G→100G praktis pada perangkat keras yang sama. Masalahnya adalah port harus mengiklankan-mode kecepatan lebih rendah dalam daftar-optik yang didukung; kecocokan mekanis tidak sama dengan mode yang diiklankan.

Modul QSFP28 di port QSFP+?

Tidak. Port QSFP+ hanya menyediakan antarmuka kelistrikan kelas 40G, dan tidak ada jalur untuk menyediakan sumber 25G per jalur yang menandakan kebutuhan optik 100G. Modul tersebut terpasang dan bahkan dapat membaca EEPROM-nya, namun tautannya tidak dapat bernegosiasi hingga 100G - host tidak memiliki jalur untuk menyalurkannya. Mengharapkan-negosiasi otomatis untuk menjembatani kesenjangan tersebut adalah kesalahan klasik: 100G QSFP28 SR4 dimasukkan ke dalam 40G-hanya sangkar yang tetap gelap tidak peduli bagaimana port dikonfigurasi.

Modul QSFP56 di port QSFP28?

Tidak. QSFP56 memerlukan jalur berkemampuan 50G PAM4-; port QSFP28 dibuat untuk 100G NRZ dan tidak memiliki kecepatan per jalur maupun jalur data PAM4 untuk menjalankan optik 200G. Tidak ada pengaturan perangkat lunak yang mengubah port 100G NRZ menjadi port PAM4 200G.

Bisakah port QSFP56 menjalankan modul lama?

Seringkali, tetapi hanya berdasarkan desain. Banyak platform 200G yang mengekspos mode 100G QSFP28 dan 40G QSFP+ pada sangkar yang sama sehingga operator dapat melakukan peningkatan, namun operasi mundur tersebut adalah milik sakelar ASIC dan perangkat lunaknya, bukan milik sangkar QSFP56 itu sendiri. Pengujiannya adalah apakah optik muncul dalam daftar vendor yang didukung untuk platform dan mode tersebut - jika tidak, anggap optik tersebut tidak didukung.

Kompatibilitas Terobosan

Breakout adalah sumber tautan mati kedua yang terpisah, karena bergantung pada mode portDansistem operasi, bukan hanya kabel. Setiap generasi terbagi dalam kecepatan jalurnya sendiri:

• QSFP+ - 40G hingga 4 × 10G SFP+.
• QSFP28 - 100G hingga 4 × 25G SFP28.
• QSFP56 - 200G hingga 4 × 50G SFP56.

Konektornya tampak familier dari generasi ke generasi, dan inilah jebakannya: rakitan 40G-hingga-4×10G tidak sama dengan rakitan 100G-hingga-4×25G, meskipun keduanya diakhiri dengan cara yang sama. Tautan breakout gagal ketika port induk belum ditempatkan dalam mode breakout, ketika image OS tidak mengekspos pemisahan spesifik tersebut, atau ketika ujung jauh tidak dapat menjalankan laju jalur target - dan tautan yang setengahnya di empat saluran lebih sulit untuk didiagnosis daripada tautan yang tidak pernah muncul. Sebelum memesan, cocokkan perakitan dengan kecepatan port dan pastikan platform mendukung pemisahan yang tepat. Ketika optik paralel memberi makan breakout, sisi serat biasanya dibuat darinyaKabel pelarian MTP/MPOdisesuaikan dengan jumlah jalur.

Pengkabelan dan Jangkauan: SR4, LR4, FR4, DR4, DAC dan AOC

Pembuatan modul hanyalah separuh dari keputusan; jarak tautan, jenis serat, dan konektor adalah separuh lainnya. Angka jangkauan di bawah adalah nilai nominal yang ditentukan oleh IEEE 802.3 untuk varian umum - jarak pastinya selalu bergantung pada tingkat serat dan optik spesifik.

Tautan multimode-dengan jangkauan pendek

Di dalam barisan atau di seberang aula, optik SR4 melalui multimode paralel adalah defaultnya. Varian SR4 dari ketiga generasi berjalan pada serat terminasi MPO/MTP, sehingga kabel yang menyalurkannya biasanya dibuat dari serat terminasi MPO/MTP.Kabel patch MPO/MTPdengan polaritas dan pemetaan jalur yang benar.

Jangkauan adalah titik dimana multimode bekerja: berpindah dari 40G ke 100G pada kabel OM3 yang sama akan memperpendek jarak yang didukung, dan 200G masih lebih sempit. Jika Anda menggunakan kembali batang yang ada, konfirmasikan tingkat serat terhadap spesifikasi optik sebelum Anda melakukan - ikhtisar kami tentangBatasan jarak OM3 dan OM4menjabarkan di mana setiap kelas berada pada peringkat teratas.

Tautan-mode tunggal

Untuk jarak tempuh yang lebih jauh, LR4, FR4, DR4, CWDM4, dan PSM4 mencakup trade-off jarak dan arsitektur yang berbeda-beda. Varian WDM (FR4, LR4, CWDM4) menggabungkan empat panjang gelombang menjadi pasangan dupleks, sehingga berakhir padakonektor LC dupleks; varian mode{0}}tunggal paralel (DR4, PSM4) memisahkan serat per jalur dan sebagai gantinya menggunakan MPO/MTP.

Serat itu sendiri sama pentingnya dengan optik dalam hal jarak. Pabrik-mode tunggal biasanyaserat OS2untuk-pabrik di luar dan jalur kampus yang panjang, dan mencocokkan kategori serat dengan anggaran jangkauan optik akan menjaga sambungan sepanjang 10 km tetap sesuai spesifikasi.

Tautan DAC dan AOC

Untuk hop-rak atau-rak yang berdekatan,-pemasangan langsung tembaga (DAC) dan kabel optik aktif (AOC) seringkali lebih murah dan sederhana dibandingkan optik terpisah plus jumper. DAC adalah opsi berbiaya-terrendah untuk pengoperasian tembaga yang sangat singkat; AOC lebih ringan dan jangkauannya lebih jauh dibandingkan tembaga pasif. Pada PAM4 50G-per-jalur, panjang tembaga dan kualitas sinyal menjadi sangat cepat, sehingga DAC pasif yang baik pada 25G mungkin tidak memiliki panjang tembaga berukuran 50G - secara konservatif pada kecepatan yang lebih tinggi.

Perencanaan Tenaga, FEC dan Termal

Jalur yang lebih cepat membutuhkan lebih banyak pemrosesan sinyal, dan pemrosesan tersebut muncul sebagai panas. Sebagai panduan kasar, optik 40G QSFP+ biasanya berada pada kisaran ~1,5–3,5 W, 100G QSFP28 sekitar 3,5–5 W, dan 200G QSFP56 sering kali 5–7 W atau lebih bergantung pada variannya. Anda tidak perlu menebak: setiap modul mengiklankan undiannya melaluiKelas kekuatan SFF-8636dikelola oleh komite SNIA SFF, dan peralihan menerapkan kelas maksimum per kandang.

Per{0}}port yang kedengarannya tidak berbahaya; dalam skala besar ternyata tidak. Peningkatan sebesar 2 W per port pada saklar 32-port 1RU menambahkan sekitar 64 W panas optik ke sasis yang sudah kedap panas, dan kotak 64-port yang terisi penuh menggandakannya. Itu cukup untuk mendorong port tepi melewati batas suhunya jika arah aliran udara salah atau sangkar yang berdekatan juga menjalankan optik panas.

Contoh lapangan.Sakelar-rak-atas yang padat dilengkapi dengan optik-berdaya jangkauan jauh-tinggi di setiap port. Sambungannya baik-baik saja, namun dalam satu hari sasis mencatat alarm suhu pada sangkar yang paling dekat dengan saluran pembuangan udara hangat. Tidak ada yang rusak - aliran udara rak dan anggaran termal per-port sakelar belum direncanakan untuk campuran optik tersebut. Kartu tersebut kembali ke spesifikasi setelah merombak-optik berdaya tinggi menjauhi hot corner dan mengoreksi arah aliran udara. Bandwidth telah direncanakan; panas belum.

Sebelum menerapkan QSFP56 atau QSFP28-berdaya tinggi-jangkauan panjang, rencanakan kelas daya modul yang diizinkan oleh sakelar, arah aliran udara (depan-ke-belakang vs belakang-ke-depan), batas suhu vendor, pembacaan suhu DOM langsung, apakah port tetangga juga membawa optik-berdaya tinggi, dan kapasitas pendinginan rak. Dan karena tautan PAM4 bergantung pada RS-FEC untuk ditutup, selesaikan mode FEC untuk kedua ujungnya sebelum jendela perubahan, bukan selama jendela perubahan.

Memilih berdasarkan Skenario

Daripada hanya mengatakan "pilih yang tercepat", sesuaikan sudut pandang dengan situasi. Tabel di bawah ini mencakup kasus-kasus yang paling sering muncul.

QSFP28 vs QSFP56: jalur peningkatan mana yang masuk akal?

Tetap menggunakan QSFP28 ketika jaringan solid 100G, lapisan server 25G, dan prioritasnya adalah harga yang matang dan risiko rendah. Beralih ke QSFP56 ketika lapisan akses benar-benar 50G atau tulang belakang mengalami kemacetan pada 100G dan platform, kabel, dan paket FEC semuanya-siap untuk PAM4. Pertanyaan penentunya bukanlah "apakah 200G lebih cepat" - namun tentu saja demikian - namun "apakah tautan lainnya mendukung PAM4 saat ini, dan apakah 200G akan tetap menjadi tingkatan yang tepat dalam dua tahun, atau haruskah anggarannya diarahkan ke 400G."

Kapan tidak memilih QSFP56

Lewati QSFP56 jika port Anda tidak mendukung 50G PAM4, jika akses server masih 10G atau 25G (uplink 200G akan diam), jika rak tidak dapat menyerap panas per{6}}port tambahan, atau jika peta jalan Anda melompat ke 400G dalam waktu singkat sehingga 200G menjadi langkah perantara yang terdampar. Membeli optik 200G untuk port yang tidak dapat menjalankan PAM4 adalah versi termahal dari kesalahan{12}}pencocokan bentuk.

QSFP56 vs QSFP-DD

Jika Anda merancang fabric baru dengan jalur yang jelas menuju 400G, QSFP-DD layak untuk dibandingkan dengan QSFP56. QSFP-DD menambahkan jalur listrik baris kedua (delapan, bukan empat) dan merupakan faktor bentuk umum untuk 400G, namun tetap dapat menghosting-optik berkecepatan lebih rendah di banyak platform. Ini bukan pengganti-untuk setiap kasus penggunaan QSFP56, meskipun - pilihannya bergantung pada platform switch, rencana terobosan, anggaran optik, dan peta jalan bandwidth Anda. KitaQSFP-Ikhtisar teknis DDberjalan melalui tempat yang cocok dibandingkan dengan{0}}generasi empat jalur.

Apa yang Harus Diperiksa pada Lembar Data Switch

Kebanyakan kegagalan tautan{0}}diputuskan pada lembar data, bukan di rak. Sebelum Anda mengajukan pesanan pembelian, baca dokumentasi platform untuk rincian berikut:

1. Mode kecepatan per{0}}port yang sebenarnya didukung oleh sangkar (40G / 100G / 200G), bukan hanya jenis konektornya.
2. Matriks-optik atau kompatibilitas yang didukung untuk platform dan rilis perangkat lunak tersebut.
3. Penembusan mana yang membagi tampilan gambar OS pada port tersebut (4×10G, 4×25G, 4×50G).
4. Kelas daya modul maksimum per sangkar, dan batasan apa pun saat port tetangga terisi.
5. Mode FEC default dan dapat dikonfigurasi untuk setiap kecepatan.
6. Arah aliran udara sasis dan kisaran suhu pengoperasian terukurnya.

Kesalahan Umum yang Harus Dihindari

Lima hal yang paling sering terjadi: membeli optik tercepat tanpa memeriksa mode port yang didukung; dengan asumsi kecocokan mekanis sama dengan kompatibilitas listrik; menggunakan kembali kabel breakout dari generasi berbeda; membiarkan FEC tidak cocok pada tautan PAM4; dan merencanakan bandwidth sambil melupakan panas yang-ditambahkan oleh optik berkecepatan tinggi pada saklar yang padat. Masing-masing murah untuk dihindari di atas kertas dan mahal untuk dikejar setelah perlengkapannya rusak.

Poin Penting

QSFP+, QSFP28, dan QSFP56 berbagi empat-jalur namun melayani tiga tingkat jaringan berbeda: 40G, 100G, dan 200G, dengan QSFP56 melintasi wilayah PAM4. Pilih dari port sakelar ke luar, bukan dari optik ke dalam - konfirmasikan mode kecepatan yang didukung, daftar optik, dukungan breakout, serat dan konektor, jangkauan, FEC, dan anggaran termal sebelum Anda membeli. Untuk 100G saat ini, QSFP28 tetap menjadi standar praktis; QSFP+ masih mencakup 40G lama; dan QSFP56 adalah pilihan yang tepat untuk kepadatan 200G asli, tetapi hanya jika seluruh port tautan -, optik, kabel, FEC, dan pendingin - dirancang untuk itu.