100G QSFP28 انتخاب: SR4, LR4, CWDM4, PSM4

SR4, PSM4, CWDM4, LR4, ER4 - ایک ہی QSFP28 ماڈیول کے پانچ مختلف قسمیں، پانچ مختلف آپٹیکل انجن، اور خریداری کا فیصلہ جس سے زیادہ لوگوں کو پریشانی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ ماڈیول ہاؤسنگ ان سب میں یکساں ہے۔ برقی انٹرفیس (CAUI-4، رسمی طور پرIEEE 802.3bm-2015) ایک جیسی ہے۔ کیا فرق ہے لیزر، طول موج، کنیکٹر، اور فائبر جس کی اسے ضرورت ہے۔ اس حصے کو غلط سمجھیں اور لنک یا تو سامنے نہیں آئے گا یا - بدتر - یہ ایسی غلطیوں کے ساتھ آتا ہے جو آپ کو ہفتوں تک آپٹکس میں نہیں ٹریس کریں گے۔

 

 

QSFP28 بنیادی باتیں

چار الیکٹریکل لین، ہر ایک تقریباً 25.78 Gbps پر چلتی ہے، میکانکی طور پر 40G QSFP+. سے مماثل مکان میں بجلی کی کھپت 3.5 W فی ماڈیول سے کم ہوتی ہے۔ ایک 1U سوئچ 36 یا اس سے زیادہ QSFP28 بندرگاہوں کو پیک کر سکتا ہے، یہی وجہ ہے کہ فارم فیکٹر نے زیادہ تر 100GbE ایپلیکیشنز کے لیے CFP اور CFP2 کو ختم کر دیا - ان پرانے پیکجوں نے ہر ایک میں 6–24 W کھینچا اور اس سے کہیں زیادہ فیس پلیٹ کی جگہ لی۔

 

 

ایک نظر میں مختلف موازنہ

پیرامیٹر	SR4	PSM4	CWDM4	LR4	ER4
IEEE / MSA سٹینڈرڈ	IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4	100G PSM4 MSA	100G CWDM4 MSA	IEEE 802.3ba 100GBASE-LR4	IEEE 802.3ba 100GBASE-ER4
طول موج	850 این ایم	1310 این ایم	1271/1291/1311/1331 این ایم	1295.56 / 1300.05 / 1304.58 / 1309.14 این ایم	~1295–1310 nm (LAN-WDM)
لیزر کی قسم	وی سی ایس ای ایل	ڈی ایم ایل	DML (DFB)	ای ایم ایل	EML + APD Rx
فائبر کی قسم	OM3 / OM4 MMF	OS2 SMF	OS2 SMF	G.652 SMF	G.652 SMF
کنیکٹر	MTP/MPO-12	MTP/MPO-12	ڈوپلیکس ایل سی	ڈوپلیکس ایل سی	ڈوپلیکس ایل سی
فائبر کاؤنٹ فی لنک	8 (4 Tx + 4 Rx)	8 (4 Tx + 4 Rx)	2 (1 Tx + 1 Rx)	2 (1 Tx + 1 Rx)	2 (1 Tx + 1 Rx)
زیادہ سے زیادہ پہنچ	70 میٹر (OM3) / 100 میٹر (OM4)	500 m	2 کلومیٹر	10 کلومیٹر	40 کلومیٹر
عام طاقت	~2.0 W	~2.5 W	~2.5 W	~3.5 W	~4.5 W
متعلقہ ماڈیول لاگت	سب سے کم	کم – درمیانہ	درمیانہ	متوسط ​​– اعلیٰ	اعلی
بہترین فٹ	انٹرا-ریک، سرور-سے-لیف	کراس-بلڈنگ (موجودہ 8 فائبر SMF ٹرنک)	انٹر-بلڈنگ، ریڑھ کی ہڈی-سے-ریڑھ کی ہڈی 2 کلومیٹر سے کم یا اس کے برابر	کیمپس / میٹرو جمع	میٹرو ریڑھ کی ہڈی، DR لنکس

 

 

ٹوپولوجی: جہاں ہر ایک متغیر اترتا ہے۔

کور / WAN (میٹرو بیک بون) ER4 - 40 کلومیٹر ڈوپلیکس LC، SMF LR4 - 10 کلومیٹر ڈوپلیکس LC، SMF سپائن سوئچز (کیمپس / ملٹی-بلڈنگ فیبرک) CWDM4 - 2 کلومیٹر ڈوپلیکس LC، SMF CWDM4 / mF2} کلومیٹر -{2}LeFSM سوئچ (Bldg A) لیف سوئچ (Bldg B) SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 SR4 - 100 m MTP/MPO, OM4 سرورز / اسٹوریج سرورز / اسٹوریج

 

SR4 نیچے - سرور-سے-پتے پر، ایک ہی ہال کے اندر رہتا ہے۔ CWDM4 یا PSM4 عمارتوں میں پتے-سے-ریڑھ کی ہڈی کے حصے کو سنبھالتا ہے۔ LR4 کیمپس پیمانے پر ریڑھ کی ہڈی-سے{12}}کور کا احاطہ کرتا ہے۔ ER4 کسی بھی چیز کے لیے پچھلے 10 کلومیٹر۔

 

SR4: مختصر-ملٹی موڈ تک پہنچیں۔

SR4 OM3 یا OM4 ملٹی موڈ فائبر پر 25.78125 GBd فی لین (IEEE 802.3bm) پر چار متوازی 850 nm VCSEL چینلز چلاتا ہے۔ MTP/MPO-12 کنیکٹر، آٹھ فعال فائبر، OM3 پر 70 میٹر اور OM4 پر 100 میٹر۔ VCSELs QSFP28 خاندان میں سب سے سستا لیزر ہیں، ملٹی موڈ ختم کرنے کی لاگت سنگل-موڈ سے کم ہے، اور Cisco QSFP-100G-SR4-S 2.5 W سے کم ہے۔ یہاں سوچنے کے لیے زیادہ نہیں ہے - اگر آپ کا لنک 100 میٹر سے کم ہے اور آپ کے پاس زمینی انتخاب ہے، تو آپ کے پاس obvSR4 ہے۔

 

PSM4 بمقابلہ CWDM4 فیصلہ

یہ وہ جگہ ہے جہاں خریداری کی اصل بحث رہتی ہے۔ PSM4 اور CWDM4 دونوں سنگل-موڈ فائبر پر 100 m–2 کلومیٹر کی حد کو ہدف بناتے ہیں، اور دونوں موجود ہیں کیونکہ IEEE کے اصل 100G معیارات نے ایک خلا چھوڑ دیا ہے - SR4 ملٹی موڈ پر 100 میٹر پر، اور LR4 سنگل-موڈ پر 10 کلومیٹر{30} کراس چلانے کے لیے بہت زیادہ لاگت آتی ہے۔ PSM4 اور CWDM4 MSAs کو خاص طور پر اس جگہ کو بھرنے کے لیے لکھا گیا تھا، لیکن انھوں نے اسے بہت مختلف طریقوں سے پُر کیا۔

 

PSM4 متوازی نقطہ نظر ہے: MTP/MPO-12 کنیکٹر کے ذریعے چار آزاد 1310 nm DML چینلز، ہر ایک اپنے اپنے فائبر پر۔ آٹھ ریشے فی لنک، 500 میٹر زیادہ سے زیادہ پہنچ۔ CWDM4 طول موج-ملٹی پلیکس اپروچ ہے: چار 25 Gbps چینلز چار موٹے طول موج (1271, 1291, 1311, 1331 nm فی ITU-T G.694.2) پر ایک واحد ڈوپلیکس LC کنیکٹر کے ذریعے بھیجے گئے ہیں۔ دو ریشے فی لنک، 2 کلومیٹر زیادہ سے زیادہ پہنچ، تقریباً 5.0 dB لنک بجٹ فی CWDM4 MSA۔

 

PSM4 پر ماڈیول کی قیمت عام طور پر کم ہوتی ہے۔ لیکن ہر PSM4 لنک آٹھ ریشے کھاتا ہے، اور یہ ریاضی کو تیزی سے بدل دیتا ہے۔ ایک براؤن فیلڈ کیمپس میں جس میں پہلے سے ہی 12- یا 24-فائبر SMF ٹرنک MTP کنیکٹرز کے ساتھ ختم ہو چکے ہیں، PSM4 40G QSFP+ - ایک ہی کیبلز، ایک ہی پیچ پینلز سے صاف اپ گریڈ ہے، بس آپٹکس کو تبدیل کریں۔ یہ ایک حقیقی فائدہ ہے۔ لیکن گرین فیلڈ کی تعمیر میں، یا عمارتوں کے درمیان دبلے پتلے دو فائبر LC پیچ پینلز چلانے میں، نئے آٹھ فائبر MTP ٹرنک کی فراہمی سے فی لنک سینکڑوں ڈالر کا اضافہ ہوتا ہے جو کبھی بھی ٹرانسیور لائن آئٹم پر ظاہر نہیں ہوتا ہے۔ اے100G QSFP28جس کی قیمت فی ماڈیول $30 کم ہے لیکن فی لنک کیبلنگ میں $400 مزید درکار ہے بچت نہیں ہے۔

 

CWDM4 پورے فائبر{1}} شمار کے مسئلے سے بچاتا ہے۔ ڈوپلیکس ایل سی پیچ کی ہڈیاں سستی ہیں۔ زیادہ تر سہولیات میں پہلے سے ہی دو-فائبر SMF رن 1G یا 10G کی تعیناتیوں سے باقی ہیں۔ اور سنگل-موڈ پر ڈوپلیکس LC وہی فزیکل انٹرفیس ہوتا ہے جو 400G FR4 اور DR4 آپٹکس استعمال کرتا ہے، اس لیے آج آپ جس فائبر کو روشن کرتے ہیں100G CWDM4 لنکاگلے اپ گریڈ سائیکل میں 400G ٹریفک بغیر کسی ری کیبل کے لے جاتا ہے۔ 100 میٹر اور 2 کلومیٹر کے درمیان کسی بھی لنک کے لیے جہاں آپ کے پاس پہلے سے ہی MTP ٹرنک موجود نہیں ہے، CWDM4 تقریباً ہمیشہ کم لاگت کا اختیار ہوتا ہے۔

 

LR4: 10 کلومیٹر کیمپس اور میٹرو

LR4 ملٹی پلیکس چار LAN-WDM چینلز (1295.56, 1300.05, 1304.58, 1309.14 nm فی IEEE 802.3ba) ایک ڈوپلیکس LC سنگل-موڈ کنکشن پر۔ سخت چینل کے وقفے کے لیے EML ٹرانسمیٹر - بہتر ختم ہونے کا تناسب، PSM4 اور CWDM4 میں DMLs کے مقابلے بہتر رنگین بازی رواداری کی ضرورت ہوتی ہے۔سسکو کی QSFP-100G-LR4-S ڈیٹا شیٹاس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ یہ PHY بغیر FEC کے کام کرتا ہے، کوئی غلطی کی اصلاح نہیں اوور ہیڈ، کلین ملٹی-وینڈر انٹراپ۔ CWDM4 پر پریمیم اہم ہے، لہذا LR4 صرف اس وقت سمجھ میں آتا ہے جب آپ کا اصل پیمائش شدہ راستہ 2 کلومیٹر سے زیادہ ہو: ہسپتال کے کمپلیکس یا یونیورسٹی میں کیمپس کی جمع، ایک colo پر کیریئر ہینڈ- بند، اس طرح کی مدت۔ اگر راستہ 1.8 کلومیٹر ہے تو CWDM4 خریدیں اور فرق کو OTDR کی خصوصیت پر خرچ کریں۔

 

 

ER4 اور ZR4

ER4 اعلی-پاور EML ٹرانسمیٹر اور APD ریسیورز کے ساتھ 40 کلومیٹر تک پہنچتا ہے۔100GBASE ZR480 کلومیٹر تک پھیلا ہوا ہے۔ دونوں معیاری QSFP28 ہاؤسنگ میں G.652 سنگل-موڈ پر ڈوپلیکس LC استعمال کرتے ہیں۔ پاور 4–6 ڈبلیو میٹرو بیک بون ماڈیول چلاتی ہے، نہ کہ عام-مقصد ڈیٹا سینٹر آپٹکس۔

 

لیزر کی اقسام اور لنک بجٹ ریاضی

لیزر وہ ہے جو اصل میں لاگت کو بڑھاتا ہے اور QSFP28 فیملی میں پھیلتا ہے، اور فرق کو سمجھنے سے آپ ڈیٹا شیٹس کا اندازہ کیسے لگاتے ہیں۔

 

SR4 VCSEL صفوں کا استعمال کرتا ہے۔ کم قیمت، کم پاور، ملٹی موڈ فائبر میں اچھی جوڑی، 850 nm تک محدود اور مختصر فاصلہ۔ PSM4 اور CWDM4 DML ٹرانسمیٹر کو 1310 nm - پر استعمال کرتے ہیں انجکشن کرنٹ براہ راست روشنی کو ماڈیول کرتا ہے، جو چہچہاتی ہے (ماڈیولیشن کے تحت طول موج کا بہاؤ)، لیکن یہ سنگل موڈ فائبر کے 500 میٹر سے 2 کلومیٹر تک قابل برداشت رہتا ہے۔ LR4 اور ER4 قدم EML ٹرانسمیٹر تک۔ ایک EML لیزر کو ماڈیولیٹر سے الگ کرتا ہے - ایک بیرونی الیکٹرو-جذب کرنے والی پرت لیزر کیویٹی سے آزادانہ طور پر آؤٹ پٹ کو ماڈیول کرتی ہے، کم بقایا بازی کے ساتھ ایک صاف نظری آنکھ پیدا کرتی ہے۔ یہ کلینر سگنل ہے جو FEC پر بھروسہ کیے بغیر آپ کو 10-40 کلومیٹر تک پہنچتا ہے۔

 

ڈیٹا شیٹس میں ایک "زیادہ سے زیادہ فاصلہ" نمبر درج ہوتا ہے، لیکن یہ نمبر ایک فیکٹری-صاف فائبر پلانٹ کو مانتا ہے۔ اصلی پودوں میں اسپلائس نقصانات، کنیکٹر داخل کرنے کے نقصانات، پیچ پینل کی کشیدگی، کیبل ٹرے میں سخت موڑ ہوتے ہیں۔ وہ اعداد جو حقیقت میں آپ کو بتاتے ہیں کہ آیا کوئی لنک کام کرے گا یا نہیں وہ ٹرانسمیٹر آؤٹ پٹ پاور، ریسیور OMA (آپٹیکل ماڈیولیشن ایمپلیٹیوڈ) کی حساسیت، اور ان کے درمیان فرق - پاور بجٹ ہیں۔ اگر بجٹ آپ کے فائبر پاتھ کے ماپا نقصان سے زیادہ ہے، تو لنک کام کرتا ہے۔ اگر یہ معمولی ہے، تو آپ کو ایلیویٹڈ بٹ ایرر ریٹ ملتا ہے جو FEC کے ذریعہ درست ہو سکتا ہے یا نہیں اس پر منحصر ہے کہ آپ حد سے کتنی زیادہ ہیں۔ آپٹکس انسٹال کرنے سے پہلے ہر راستے پر OTDR ٹریس چلانے میں تقریباً ایک گھنٹہ لگتا ہے۔ وہ گھنٹہ 1 دن کی زیادہ تر خرابیوں کا ازالہ کرتا ہے - اس قسم کی جہاں آپ تین ٹرانسیوروں کو تبدیل کرتے ہیں اس سے پہلے کہ کوئی آخر کار فائبر کی پیمائش کرے اور 1.5 dB سپلائس نقصان کو تلاش کرے جس کا کسی نے دستاویز نہیں کیا ہے۔

 

 

MTP/MPO پولاریٹی - اس کے اپنے حصے کے قابل ہے۔

SR4 اور PSM4 دونوں MTP/MPO-12 کنیکٹر استعمال کرتے ہیں، اور پولرٹی غلطیاں 100G لنک کی ناکامیوں کی غیر متناسب تعداد کے لیے ذمہ دار ہیں جن کی خراب آپٹکس کے طور پر غلط تشخیص کی جاتی ہے۔

 

متوازی-آپٹکس ڈیٹا سینٹر کی تعمیر کے لیے معیاری ترتیب ٹائپ-B (سیدھے-تھرو) قطبیت ہے۔ ٹرانسیور کی طرف مرد کنیکٹر، ٹرنک پر خاتون۔ ایلیٹ-گریڈ لو-لمبے ٹرنک پر نقصان کے اڈاپٹر چلتے ہیں - معیاری نہیں-لوس پارٹس، جو پہلے سے ہی سخت SR4 لنک بجٹ میں کھاتے ہیں۔ اس میں سے کوئی بھی غلط ہونا ضروری نہیں کہ لنک ختم ہوجائے۔ جو اکثر ہوتا ہے وہ یہ ہے کہ ٹریفک کم استعمال پر گزرتی ہے لیکن CRC کی خرابیاں بوجھ کے نیچے بڑھتی ہیں۔ علامات ایک معمولی ٹرانسیور یا گندے کنیکٹر کی نقل کرتی ہیں، لہذا معمول کی خرابی کا سراغ لگانے کا سلسلہ یہ ہے: کنیکٹر کو صاف کریں، کوئی تبدیلی نہیں؛ آپٹک کو تبدیل کریں، کوئی تبدیلی نہیں؛ دوسرے سرے کی آپٹک کو تبدیل کریں، کوئی تبدیلی نہیں؛ آخر کار کوئی بصری فالٹ لوکیٹر کو کھینچتا ہے، ریشوں کا سراغ لگاتا ہے، اور محسوس کرتا ہے کہ قطبیت کو عبور کر لیا گیا ہے۔ یہ ترتیب پوری مینٹیننس ونڈو کو جلا سکتی ہے۔ تنصیب کے دوران قطبیت کی تصدیق کرنا، خرابیوں کا سراغ لگانے کے دوران نہیں، مسئلہ کو مکمل طور پر ٹال دیتا ہے۔

 

اعلی-کثافت کی تعیناتیوں کے لیے،MTP-کی بنیاد پر ٹرنک اور کیسٹ سسٹمبڑی تعداد میں کنکشنز میں پولرٹی مینجمنٹ کو معیاری بنانے میں مدد کریں۔ CWDM4، LR4، اور ER4 پورے مسئلے سے گریز کرتے ہیں - وہ OS2 سنگل-موڈ فائبر پر UPC پالش کے ساتھ ڈوپلیکس LC کنیکٹر استعمال کرتے ہیں۔ اے پی سی فیرولز ہم آہنگ نہیں ہیں اور اس سے زیادہ واپسی کا نقصان ہوگا۔

 

 

بریک آؤٹ اور پسماندہ مطابقت

SR4، PSM4، اور CWDM4 4×25G بریک آؤٹ موڈ کو سپورٹ کرتے ہیں - ایک 100G پورٹ بریک آؤٹ کیبل یا MTP کیسٹ کے ذریعے چار آزاد 25G کنکشنز میں تقسیم ہوتا ہے۔ 25G سرور NICs کو 100G لیف سوئچ سے جوڑنے کے لیے مفید ہے۔ ہر NOS ریلیز ہر پورٹ ASIC پر بریک آؤٹ کو چالو نہیں کرتی ہے، لہذا سوئچ وینڈر کے مطابقت والے میٹرکس سے تصدیق کریں۔ QSFP28 میکانکی طور پر QSFP+ پورٹس میں فٹ بیٹھتا ہے لیکن دوسرے سرے پر QSFP+ ماڈیول کے خلاف 100G بات چیت نہیں کرتا ہے۔

 

 

مستقبل-پروفنگ

100G QSFP28 جلد ہی کہیں نہیں جا رہا ہے۔ دیآپٹیکل ٹرانسیور مارکیٹریڑھ کی ہڈی پر 400G اور 800G کو دھکیل رہا ہے، لیکن 100G لیف اور ایکسیس ٹیر پر اب بھی انٹرپرائز کیمپسز، کول کراس-کنیکٹس، اور درمیانے-سائز ڈیٹا سینٹرز میں کئی سالوں کا رن وے ہے۔ سب سے مفید چیز جو آپ آج کر سکتے ہیں وہ ہے نیا فائبر ڈوپلیکس LC کے ساتھ سنگل-موڈ OS2 کی طرف چلتا ہے۔ اس پلانٹ میں CWDM4 اب، FR4 400G اگلے سائیکل پر، اور شاید اس کے بعد 800G۔ ملٹی موڈ فاصلے کی چھتیں ہر رفتار کی نسل کے ساتھ سکڑتی ہیں۔ کوئی بھی منصوبہ بندی کر رہا ہے۔400G QSFP-DDاگلے تین سالوں میں ہجرت کو ہر جگہ واحد-موڈ پر چلنا چاہیے جہاں ایسا کرنا عملی ہو۔