Su guía para la óptica de 40GbE y 100GbE

Cuando el IEEE introdujo la norma Ethernet 802.3ba en junio de 2010, lo hizo en respuesta a las crecientes demandas de ancho de banda a las que se enfrentaban los centros de datos, allanando el camino para la introducción de operaciones Ethernet de 40 Gb/s y 100 Gb/s. Pocos años después, los usuarios de esta tecnología siguen siendo relativamente aislados, pero continúan aumentando a medida que los operadores de redes necesitan las mayores velocidades de datos en una sola conexión. Cuando empiece a pensar en el futuro de su red, comprender todos los componentes ópticos de 40GbE y 100GbE puede resultar confuso. Curvature ha elaborado una breve descripción de los tipos y factores de forma ópticos actuales de 40GbE y 100GbE para ayudarle a planificar las futuras necesidades de Ethernet de alto rendimiento.

Tipos de módulos

QSFP/QSFP28

Las ópticas de factor de forma QSFP son la principal forma de suministrar 40GbE y ahora están apareciendo en 100GbE en forma QSFP28. Estos presentan conectores MPO o LC.

• QSFP28 es una nueva variante publicada para soportar 100Gb. QSFP y QSFP28 tienen el mismo factor de forma.
• Las variantes LC también están disponibles en los QSFP multimodo bidireccionales (BiDi), lo que permite a los QSFP utilizar las instalaciones de fibra multimodo OM3/OM4 existentes
• Las variantes MPO también están disponibles para (algunos) transceptores QSFP monomodo utilizados para descomponer un puerto MPO/MTP en múltiples conexiones LC
• *Los transceptores QSFP multimodo suelen admitir también un modo de ruptura.

CFP

Las ópticas de factor de forma CFP están disponibles en las variedades de 40GbE y 100GbE. Presentan conectores MPO para óptica multimodo o conectores SC para óptica monomodo.

• Es importante tener en cuenta que la PPC es una norma más antigua. Las notas mencionadas anteriormente no se aplican realmente a los CFP. El estándar QSFP/QSFP28 no solo proporciona un factor de forma más pequeño, sino que las distintas variantes añaden flexibilidad para seguir utilizando algunos de los estándares de fibra de 10 Gb más antiguos sin tener que sustituir las plantas de fibra.

CFP2

El CFP2 es una evolución del factor de forma CFP existente, que utiliza los avances en la fabricación y la óptica para reducir el tamaño del módulo a aproximadamente la mitad del CFP original.

• Aunque el CFP ha aumentado, también se está convirtiendo rápidamente en una óptica heredada. Cisco sólo cuenta con un puñado de dispositivos que los admiten. Rápidamente está siendo reemplazado por el estándar QSFP28.
• En el momento de su lanzamiento, el CFP2 era conocido por aumentar la densidad de interfaces gracias a su menor tamaño y consumo de energía. Sin embargo, el estándar QSFP es la opción ideal para aplicaciones de mayor densidad de interfaz.

CPAK

El CPAK es un factor de forma patentado por Cisco desarrollado para proporcionar una óptica de 100 GbE más eficiente en cuanto a potencia y espacio en comparación con los módulos CFP o CFP2, especialmente para ópticas de largo alcance como la 100GBase-LR4.

• El estándar CPAK es similar al CFP2 en tamaño y consumo de energía.

Convertidores y cables de conexión

La mayoría de los puertos 40GbE son capaces de funcionar en modo 4x 10GbE, lo que permite realizar fácilmente despliegues de medios mixtos 10GbE/40GbE. Estos puertos también pueden ofrecer la opción de una densidad de puertos 10GbE ultraelevada (por ejemplo, un Nexus 3016 puede configurarse para presentar 64 puertos 10GbE en total, que es más de lo que cabe en 1RU cuando se presentan como puertos SFP+). Para los sistemas basados en QSFP, esto se consigue utilizando un cable especial de conexión directa con 1x QSFP en un extremo y 4x SFP+ en el otro, o una óptica SR4 con un cable MPO a 8x LC personalizado. Para los productos Cisco que utilizan 40GbE basados en CFP, como las piezas WS-X6904-40G, Cisco fabrica el convertidor CVR-CFP-4SFP10G que cambia la ranura CFP por cuatro ranuras SFP+.

Óptica multimodo

Consideraciones sobre el cableado

Los actuales estándares de óptica multimodo para 40GbE y 100GbE utilizan múltiples láseres de 10Gbps, que transmiten simultáneamente a través de múltiples hilos de fibra para alcanzar altas velocidades de datos. Debido a la naturaleza multicarril de estas ópticas, las ópticas multimodo de 40GbE y 100GbE utilizan un estilo diferente de cableado de fibra, conocido como cableado MPO o MTP. Un cable MPO/MTP presenta 12 hebras separadas de fibra multimodo en un único cable plano. Al igual que con la óptica 10GbE sobre fibra multimodo, se necesita un MMF de grado OM3 u OM4 para poder cubrir distancias más largas (hasta 150 m).

*Las variantes de LC también están disponibles en los QSFP multimodo bidireccionales (BiDi), lo que permite que los QSFP utilicen las instalaciones de fibra multimodo OM3/OM4 existentes

	Productos	Tipo	Tipo de conector
	QSFP-40G-SR4-S	40GBASE-SR4, 4 carriles, 850 nm MMF	MPO-12
	QSFP-40G-SR4	40GBASE-SR4, 4 carriles, 850 nm MMF	MPO-12
	QSFP-40G-SR-BD	40GBASE-SR-BiDi, dúplex MMF	LC

Cables de conexión directa

Al igual que en el caso de los sistemas ópticos de 10GbE, existen cables de cobre de conexión directa para los sistemas ópticos de 40GbE y 100GbE cuando lo único que se necesita son recorridos de cableado de corta distancia (dentro del mismo rack). Los cables pasivos están disponibles en las longitudes estándar de uno, tres y cinco metros. También hay cables activos para tramos más largos.
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Conector MPO

40GBase-SR4

La óptica 40GBase-SR4 utiliza un único cable de cinta MPO tanto para la transmisión como para la recepción, ya que SR4 utiliza cuatro hilos para la transmisión y cuatro hilos para la recepción. La distancia máxima depende del tipo de fibra multimodo utilizada.

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100GBase-SR10

La óptica 100GBase-SR10 utiliza un cable MPO de 24 hilos para la conectividad: diez hilos para la transmisión y diez hilos para la recepción. Dado que cada carril individual utiliza el mismo tipo de láser que 40GBase-SR4, las distancias máximas son idénticas, como se ve a continuación.

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100GBase-SR4

La óptica 100GBase-SR4 utiliza 4 fibras para transmitir y 4 para recibir, y cada carril proporciona 25Gbps de rendimiento. 100GBase-SR4, al igual que 40GBase-SR4, utiliza un cable MPO de 12 fibras con 4 hilos para la transmisión y 4 para la recepción, lo que permite reutilizar los conjuntos de fibra 40GBase-SR4 existentes cuando se necesita un mayor rendimiento. Este estándar de interfaz se ha introducido junto con las ofertas de QSFP de 100 Gbps que están llegando al mercado para que cualquier actualización de 40 GbE a 100 GbE sea lo más fluida posible.

Óptica monomodal

40GBase-LR4

La óptica 40GBase-LR4 utiliza la misma tecnología multicarril que la óptica SR4, con una excepción. En lugar de utilizar un único hilo de fibra para cada carril, se utiliza la tecnología WDM para multiplexar los cuatro carriles de transmisión en un hilo de fibra y los cuatro carriles de recepción en otro hilo de fibra, lo que permite utilizar cualquier instalación de fibra monomodo existente. Por ello, se utilizan conexiones estándar LC (para módulos QSFP) o SC (para módulos CFP), lo que permite una fácil actualización desde una conexión de 10GbE.

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40GBase-FR

40GBase-FR es una tecnología de un solo láser, que se utiliza mejor en entornos en los que la óptica de varios carriles no es una opción viable debido a la calidad de la fibra o a la naturaleza de los datos que se envían. (Existen algoritmos internos de equilibrio de carga para la óptica multicarril que no siempre funcionan de forma óptima). Sin embargo, la distancia es algo limitada en comparación con el LR4.

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100GBase-LR4

Al igual que la 40GBase-LR4, la 100GBase-LR4 es una óptica multicarril. Sin embargo, la velocidad de datos de cada carril se incrementa a 25 Gbps para alcanzar la velocidad de datos completa de 100 Gbps.

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