В кластерах искусственного интеллекта/машинного обучения, гипермасштабных центрах обработки данных и магистральных сетях операторского уровня оптический приемопередающий модуль — это место, где пересекаются пропускная способность, тепловые характеристики и функциональная совместимость.
В этом подробном обзоре, основанном на той же структуре, что и ваши статьи о 40G/200G, представлена линейка модулей NS (принадлежащая Network-Switch.com) со скоростью 400 Гбит/с: QSFPDD-400G-SR8, QSFPDD-400G-DR4-S, QSFPDD-400G-FR4, OSFP-400G-SR4-FLT, OSFP-400G-DR4-FNT, QSFP112-400G-DR4 и QSFP112-400G-SR4.
Каждый модуль оптоволоконного приемопередатчика разработан для высокоскоростной коммутации и маршрутизации и доступен в виде модулей, совместимых с Cisco и Nvidia, с кодировкой от разных поставщиков и управлением на базе CMIS для бесперебойной работы с платформами Huawei и другими распространенными платформами.
Обзор продукта
На рынке 400G доминируют три форм-фактора:
- QSFP-DD (Четырехканальный малогабаритный модуль с двойной плотностью): 8 электрических линий с 50G PAM4 (400GAUI-8). Используется SR8, DR4-S, FR4.
- QSFP112: QSFP следующего поколения с четырьмя линиями 112G PAM4 (400GAUI-4), обеспечивающий 400G в компактном корпусе с различными тепловыми компромиссами.
- ОСФП: физически больше и с увеличенным пространством для теплоотвода; доступен в исполнениях с ребристым верхом (FNT) и плоским верхом (FLT) для обеспечения оптимального воздушного потока коммутатора и расстояния между соседними портами. Оптическая схема аналогична, отличается только высота и форма верхнего радиатора.
В этом портфолио NS вы найдете MMF с коротким радиусом действия (SR8/SR4), параллельный SMF для 500 м лист-позвоночник (DR4/DR4-S), и дуплексный одномодовый оптоволоконный кабель для соединений длиной 2 км (FR4). Эти компоненты совместимы с большинством архитектур 400G, не привязывая вас к ОС одного поставщика.
Результат: меньше запасных SKU, более быстрое внедрение и постоянная видимость через DDM/DOM.
Технические характеристики оборудования
Модель | Длина волны | Максимальный радиус действия | Соединитель | Архитектура переулков | Типичная мощность (макс.) |
QSFPDD-400G-SR8 | 850 нм | 70 м (OM3) / 100 м (OM4) | МПО-16 | 8×50G PAM4 (SR8) | до ~10 Вт (в зависимости от поставщика) |
QSFPDD-400G-DR4-S | 1310 нм | 500 м | МПО-12 | 4×100G PAM4 (параллельный) | до ~12 Вт (в зависимости от поставщика) |
QSFPDD-400G-FR4 | 4×CWDM (≈1271/1291/1311/1331) | 2 км | LC дуплекс | 4×100G PAM4 (мультиплексор длин волн) | до ~12 Вт (в зависимости от поставщика) |
OSFP-400G-SR4-FLT | 850 нм | 30 м (OM3) / 50 м (OM4) | МПО-12 | 4×100G PAM4 (SR4) | поставщик-производитель; FLT top для ограниченного пространства |
OSFP-400G-DR4-FNT | 1310 нм | 500 м | МПО-12 | 4×100G PAM4 (DR4) | FNT = интегрированный ребристый радиатор для большего охлаждения |
QSFP112-400G-DR4 | 1310 нм | 500 м | МПО-12 | 4×100G PAM4 (DR4) | поставщик-отдел. (компактные термобельё) |
QSFP112-400G-SR4 | 850 нм | 70 м (OM3) / 100 м (OM4) | МПО-12 | 4×100G PAM4 (SR4) | поставщик-отдел. (компактные термобельё) |
Примечания и что означают характеристики:
- SR8 (QSFP-DD) обеспечивает восемь линий PAM4 50G по 16-волоконной ленте (MPO-16). Это простейший вариант подключения для высокоплотных MMF-объектов длиной до 100 м на OM4.
- DR4 / DR4-S Используйте четыре волокна в каждом направлении с длиной волны 1310 нм и 100G PAM4 на линию на расстояние 500 м по SMF.S«SKU широко используется для простого подключения 4×100G к DR/FR/LR на дальней стороне, проверено на Cisco QDD-400G-DR4-S техническая спецификация.
- FR4 размещает четыре полосы 100G на четырех длинах волн CWDM около 1310 нм на протяжении 2 км на дуплексном SMF-кабеле — чистая кабельная разводка, простая коммутация и стандартный хост FEC.
- OSFP SR4 (FLT) обеспечивает теплоотвод с плоской верхней частью для рядов с более плотным вертикальным зазором; OSFP DR4 (FNT) обеспечивает теплоотвод с ребристым верхом для лучшего рассеивания тепла — функция оптики та же, а вот радиатор — другой.
- QSFP112 обеспечивает 400G по четырем электрическим линиям (400GAUI-4) на привычной лицевой панели QSFP — отличный вариант в случаях, когда позволяет тепловой бюджет и операторы предпочитают каркасы QSFP вместо DD/OSFP.
Совместимость и функциональная совместимость
Оптика NS 400G соответствует PMD IEEE 802.3bs/cu и соответствующим MSA QSFP-DD / QSFP112 / OSFP с управлением CMIS.
На практике это означает, что их можно развернуть как совместимые с Cisco модули на оборудовании центров обработки данных Nexus/Catalyst, а также как совместимые с Nvidia модули на сетевых картах Ethernet или ConnectX на базе Spectrum. Они также интегрируются с устройствами Huawei и других ведущих производителей, поддерживающими эти 400-гигабитные PMD. Например:
- QSFP-DD 400G-FR4 определен для дуплексного SMF-кабеля длиной 2 км с 4 CWDM λ и хост-FEC в соответствии с IEEE 802.3cu — точно так же, как Cisco QDD-400G-FR4-S ведет себя.
- QSFP-DD 400G-SR8 использует MPO-16 и достигает расстояния 100 м по OM4, совместимого с электрическим вводом/выводом 400GAUI-8.
- QSFP-DD 400G-DR4-S поддерживает 500 м, MPO-12 и ответвление 4×100G к оптике DR/FR/LR на дальней стороне — стандартизированное поведение, указанное в наборе технических описаний Cisco.
- Модули QSFP112 400G-DR4/SR4 работают по MPO-12 (SMF или MMF) и документируются несколькими поставщиками как 500 м (DR4) и 70/100 м (OM3/OM4 для SR4).
- Выбор между оребренным и плоским верхом OSFP зависит только от механических/термических характеристик; оба варианта взаимодействуют одинаково при совпадении PMD (SR4 и DR4).
Модули NS против модулей OEM и других сторонних вариантов
Характерная черта | Бренд NS (QSFP-DD / QSFP112 / OSFP) | OEM (например, Cisco/Nvidia) | Другие сторонние |
Кодирование от разных поставщиков | Cisco/Nvidia/Huawei и т. д. | Артикулы, привязанные к поставщику | Варьируется |
Соответствие стандартам | IEEE 802.3bs/cu, MSA, CMIS | Такой же | Варьируется |
Охваченные варианты | SR8, DR4-S, FR4, SR4(FLT), DR4(FNT), QSFP112 SR4/DR4 | Полный | Часто частичный |
FEC/DOM/CMIS | Полный | Полный | Варьируется |
Термобельё | Выбор FLT/FNT в OSFP; стандартные корпуса QSFP112/QSFP-DD | Разработано для каждой платформы | Смешанный |
Рекламные ролики | Упрощенное резервирование и ценообразование | Премиальные контракты | Непоследовательный |
Итог: NS нацелен на производительность и телеметрию класса OEM с подлинной поддержкой работы с устройствами разных производителей — идеально, когда ваша фабрика охватывает отсеки QSFP-DD, QSFP112 и OSFP в разных семействах коммутаторов.
Сценарии развертывания и варианты использования
Центр обработки данных Spine/Leaf
- QSFPDD-400G-SR8: короткий лист ↔ корешок над стволами OM4 до 100 м; идеально подходит, когда уже протянуты 16-волоконные ленты.
- QSFP112-400G-SR4: MPO-12 SR4 для операторов, использующих стандартные корпуса QSFP112 и 4-канальные электрические интерфейсы (400GAUI-4).
Фабрики искусственного интеллекта/машинного обучения и высокопроизводительные вычисления
- QSFP112-400G-DR4 и OSFP-400G-DR4-FNT: 1310 нм параллельный одномодовый оптический кабель 500 м— идеальное место для низкопотерьной коммутации между залами или соседними комнатами; OSFP FNT помогает, если ваше шасси сильно нагревается при нагрузках ИИ.
Магистральная сеть кампуса и межзданий
- QSFPDD-400G-FR4: дуплексный SMF к 2 км с чистой кабельной разводкой и простым управлением коммутационной панелью; хост RS-FEC в соответствии со стандартом.
Миграция и прорыв
- QSFPDD-400G-DR4-S: запустите 400G сегодня или разбить на 4×100G Домены DR/FR/LR во время поэтапной миграции. Это распространённый шаг при сборке уже существующих серверов, который явно поддерживается на ведущих платформах.
Смешанные термические среды
- OSFP-400G-SR4-FLT где вертикальное пространство ограничено (плоская вершина), и OSFP-400G-DR4-FNT где воздушный поток мощный (верхняя часть с ребрами). Та же оптика, другие радиаторы.
Управление продуктами
Установка и диагностика
Несмотря на то, что модули NS являются «универсальными», они предоставляют те же возможности управления/телеметрии, что и OEM-оптика:
- DDM/DOM через CMIS (I²C): температура, Vcc, мощность TX/RX, токи смещения, состояние линии.
- Горячая замена на соответствующих клетках, не нарушая работу соседних портов.
- CLI-проверки (типично): Cisco NX-OS/IOS-XE: показать сведения об интерфейсе приемопередатчика Nvidia Cumulus/Linux: ethtool -m (где отображается DOM) Huawei VRP: отобразить интерфейс приемопередатчика
- Cisco NX-OS/IOS-XE: показать сведения об интерфейсном приемопередатчике
- Nvidia Cumulus/Linux: ethtool -m (где отображается DOM)
- Huawei VRP: интерфейс приемопередатчика дисплея
О FEC: Для каналов 400G PAM4 требуется хост FEC, Именно так стандартизируются показатели ошибок и дальность передачи данных. Убедитесь, что линейные карты/сетевые адаптеры поддерживают RS-FEC для SR8/DR4/FR4 в соответствии со спецификациями IEEE.
Советы по разумному использованию ссылок:
- На SR8/SR4 проверьте полярность MPO и схему расположения волокон; асимметричная мощность на линии обычно указывает на проблему полярности/схемы расположения кабелей.
- На DR4/FR4 проверьте мощность RX каждой полосы в DOM и убедитесь, что FEC хоста активен, прежде чем отслеживать BER.
Техническая поддержка и послепродажное обслуживание
Network-Switch.com поддерживает линию NS:
- Круглосуточное предпродажное и послепродажное проектирование (выбор PMD, бюджеты ссылок, интерпретация DOM)
- Быстрый возврат товара (RMA) с предварительной заменой (при наличии)
- Обновления кодировки EEPROM для проверки операционной системы коммутатора и более строгих политик поставщиков оптики
- Продолжаются регрессионные тесты для сохранения поведения «совместимые модули Cisco/совместимые модули Nvidia» с течением времени.
Часто задаваемые вопросы
В1: QSFP-DD, QSFP112 или OSFP — как мне выбрать?
- QSFP-DD: распространен на стационарных коммутаторах и линейных картах; 8 электрических линий по 50G PAM4 (SR8/DR4/FR4). Отличная экосистема, широкая доступность.
- QSFP112: 4 полосы по 112G PAM4 (400GAUI-4) в корпусе QSFP — более плотные лицевые панели, где это позволяют тепловые характеристики.
- OSFP: больший тепловой запас; выбирайте Ribbon Top для лучшего охлаждения, Flat Top для узких зазоров — оптические характеристики идентичны.
В2: Какие волокна и разъемы мне нужны?
- SR8: OM3/OM4 с MPO-16; 100 м на OM4 обычно.
- SR4 (OSFP/QSFP112): OM3/OM4 с MPO-12; до 50–100 м в зависимости от поставщика и класса волокна.
- DR4/DR4-S: СМФ с МПО-12; дальность 500 м.
- FR4: SMF с дуплексом LC; дальность 2 км.
В3: Может ли DR4-S разогнаться до 4×100G?
Да. QDD-400G-DR4-S явно поддерживает 4-канальный разветвитель по 100 Гбит/с к DR/FR/LR на дальней стороне и документировано Cisco и несколькими поставщиками.
В4: А как насчет мощности?
Ожидаемая мощность составляет около 8–12 Вт (максимум) в зависимости от PMD/форм-фактора и температуры окружающей среды: SR8 обычно около ≤10 Вт, FR4 около ≤12 Вт, DR4 ~≤10–12 Вт (в зависимости от устройства). Проверьте бюджет вашей линейной карты на порт.
В5: Подключаются ли модули NS по принципу plug-and-play к устройствам Cisco, Nvidia и Huawei?
Да — профили кодирования/CMIS соответствуют MSA и PMD IEEE. Реальные технические характеристики подтверждают такие характеристики, как FR4 2 км дуплексный одномодовый оптоволоконный кабель и DR4-S 500 м с 4 портами 100G на платформах Cisco; NS соответствует тем же стандартам.
Вывод
Линейка NS 400G предоставляет вам точные инструменты для любой топологии:
- QSFPDD-400G-SR8 для самых коротких стволов ММФ с МПО-16
- QSFPDD-400G-DR4-S для 500 м параллельного одномодового волокна и 4×100G разразиться
- QSFPDD-400G-FR4 для аккуратных 2-километровых дуплексных трасс SMF
- OSFP-400G-SR4-FLT/OSFP-400G-DR4-FNT чтобы соответствовать вашему тепловому диапазону без изменения поведения оптики
- QSFP112-400G-SR4/DR4 где предпочтительны четырехполосные каркасы 112G PAM4
Поскольку семейство оптоволоконных трансиверных модулей NS соответствует стандартам IEEE/MSA и CMIS, вы можете разворачивать QSFP-DD, QSFP112 и OSFP на устройствах разных производителей как полностью совместимые с Cisco и Nvidia, избегая привязки и сохраняя высокую скорость. Используйте NS в качестве стандарта, чтобы оптимизировать резервирование, упростить миграцию и поддерживать чистоту вашей 400-гигабитной сборки — как сегодня, так и по мере масштабирования.
Помогла ли вам эта статья или нет? Расскажите нам. Фейсбук и LinkedIn . Мы будем рады услышать от вас!