Sie sind die Weiterentwicklung von SFP und QSFP und werden am häufigsten für Ethernet- und Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationsanwendungen verwendet. Was sind sie also und wie funktionieren sie? In diesem Artikel erklären wir Ihnen alles, was Sie wissen müssen.
Eine der wichtigsten Voraussetzungen für den Erfolg eines jeden modernen Rechenzentrums ist seine Fähigkeit, riesige Datenmengen so schnell wie möglich zu übertragen. Hier sind Transceiver wie SFP, SFP+, QSFP und QSFP+ in den Netzwerken, in denen sie eingesetzt werden, von unschätzbarem Wert.
Sie können für eine Reihe von Zwecken eingesetzt werden, von der Überbrückung von Netzwerk-Switches ohne sperrige Geräte bis hin zur Datenübertragung über große Entfernungen durch Glasfaserkabel ohne Verlust der Signalintegrität in einem Glasfasernetz.
Eine der am häufigsten verwendeten Transceiver-Arten ist QSFP+. QSFP+, das 2012 auf den Markt kam, war eine Weiterentwicklung der ursprünglichen QSFP-Transceiver, die 2006 auf den Markt kamen, und kann eine höhere Datenübertragungsrate verarbeiten.
In diesem Artikel betrachten wir, was QSFP+ ist und wie es innerhalb Ihrer Netzwerkarchitektur eingesetzt werden kann.
Was ist QSFP+?
QSFP+ steht für Quad Small Form Factor Pluggable Plus. Das mag etwas kompliziert erscheinen, aber jeder Teil des Namens bezieht sich auf eine bestimmte Funktion innerhalb des Geräts. “Quad” bezieht sich auf die Tatsache, dass es vier unabhängige Kanäle verwendet, um Daten über den Transceiver zu senden oder zu empfangen. “Form Factor” bezieht sich auf seine Größe, die in diesem Fall klein und kompakt ist. “Pluggable” bedeutet, dass er Hot-Swap-fähig ist und somit zu einer Netzwerkkonfiguration hinzugefügt oder aus dieser entfernt werden kann, ohne dass es zu Netzwerkausfallzeiten kommt. “Plus” bezieht sich auf die Tatsache, dass er höhere Datenübertragungsraten als ein regulärer QSFP verarbeiten kann.
Wie funktioniert QSFP+?
Ein QSFP+ nimmt vier separate Informationsspuren, auch Kanäle genannt, und sendet sie als ein Signal über ein einziges Glasfaserkabel. Dies geschieht mit Hilfe einer Technologie namens Coarse Wave Division Multiplexing (CWDM).
CWDM verwendet einen größeren Wellenlängenbereich mit größeren Kanalabständen. Typischerweise unterstützt CWDM Wellenlängen von 1270 nm bis 1610 nm, die durch Intervalle von 20 nm getrennt sind. Dies bedeutet, dass es nur für das Senden eines Signals über eine kürzere Distanz geeignet ist, normalerweise bis zu 80 km. CWDM unterscheidet sich von DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) dadurch, dass letzteres in der Lage ist, eine schmalere Wellenlänge zu verwenden, was bedeutet, dass es Signale über eine größere Entfernung senden kann, ohne eine signifikante Signalverschlechterung zu riskieren.
Jeder elektrische Eingang in den QSFP+ wird in ein optisches Signal mit einer anderen optischen Wellenlänge umgewandelt. Diese vier separaten Signalwellenlängen werden dann zu einem optischen Signal kombiniert und in einem Prozess namens Multiplexing durch das Glasfaserkabel gesendet. Am anderen Ende des Glasfaserkabels kehrt ein zweiter QSFP+ diesen Prozess dann um (Demultiplexing) und wandelt das eine optische Signal zurück in vier separate elektrische Kanäle, die dann an das entsprechende Netzwerkgerät gesendet werden.
QSFP+-Transceiver bestehen in der Regel aus mehreren Schlüsselkomponenten, die ihren Betrieb ermöglichen. Hier geben wir einen kurzen Überblick über die einzelnen Komponenten und wie sie die Funktion des Transceivers ermöglichen.
- Sender
Der Senderbereich eines QSFP+-Transceivers besteht aus Laserdioden oder LEDs, die für die Umwandlung elektrischer Signale in optische Signale zuständig sind. Der Sender emittiert Licht bei bestimmten Wellenlängen, die dann über die Glasfaser übertragen werden.
- Empfänger
Der Empfängerbereich des QSFP+-Transceivers empfängt die eingehenden optischen Signale von der Faser und wandelt sie wieder in elektrische Signale um. Er enthält typischerweise eine Fotodiode oder Avalanche-Fotodiode (APD), die das einfallende Licht detektiert und elektrische Signale erzeugt, die proportional zur empfangenen optischen Leistung sind.
- Elektrische Schnittstellen
QSFP+-Transceiver verfügen außerdem über elektrische Schnittstellen zur Verbindung mit dem Hostsystem oder der Netzwerkausrüstung. Diese Schnittstellen folgen branchenüblichen elektrischen Signalprotokollen wie 10-Gigabit-Ethernet, 40-Gigabit-Ethernet oder InfiniBand. Die elektrischen Schnittstellen ermöglichen den Austausch von elektrischen Signalen zwischen dem Transceiver und dem jeweiligen Netzwerkgerät, mit dem er verbunden ist.
- Optische Schnittstellen
QSFP+-Transceiver verwenden optische Schnittstellen, um Datensignale zu senden und zu empfangen. Diese Schnittstellen sind für die Verbindung mit Glasfasern ausgelegt und verwenden Laserdioden oder Leuchtdioden (LEDs), um elektrische Signale zur Übertragung in optische Signale umzuwandeln und umgekehrt für den Empfang.
- Das Gehäuse
Ein QSFP+-Transceiver wird typischerweise in einem kompakten Modul mit einem standardisierten, steckbaren Formfaktor geliefert, was eine einfache Installation und einen einfachen Austausch ermöglicht. QSFP+-Transceiver sind als Hot-Plug-fähiges Modul konzipiert, d. h. sie können in das Host-Gerät eingesetzt oder aus diesem entfernt werden, ohne das System auszuschalten. Dies ist entscheidend, wenn sie in einem Rechenzentrum eingesetzt werden, wo selbst die geringste Netzwerk-Ausfallzeit kostspielig sein kann.
- Steuer-, Überwachungs- und Verwaltungsschnittstelle
Viele QSFP+-Transceiver verfügen oft über eine Steuerungs- und Überwachungsfunktion, die es dem Netzbetreiber ermöglicht, die Leistung des Transceivers in Echtzeit zu überwachen, einschließlich Temperatur, Spannung und empfangener optischer Leistung. Die Möglichkeit, die Leistung des Transceivers zu überwachen, bedeutet, dass Netzbetreiber sicherstellen können, dass er seine Spitzenleistung erbringt.
Einige QSFP+-Transceiver verfügen möglicherweise auch über eine Management-Schnittstelle, wie z. B. einen I2C-Bus (Inter-Integrated Circuit). Diese Schnittstelle ermöglicht die direkte Kommunikation zwischen dem Transceiver und dem Host-Gerät, wodurch der Netzbetreiber eine erweiterte Konfiguration, Überwachung und Steuerung des Transceivers durchführen kann.
Sie können unseren vollständigen Leitfaden zur Funktionsweise eines Glasfaser-Transceivers hier lesen.
Wofür wird QSFP+ verwendet?
QSFP+ ist eine Art Glasfaser-Transceiver. Er wird verwendet, um elektrische Signale von einem Netzwerkgerät über einen Laser oder eine Diode in ein optisches Signal umzuwandeln, das dann über ein Glasfaserkabel übertragen wird. Glasfaser-Transceiver sind in der modernen Telekommunikation von entscheidender Bedeutung, da sie im Vergleich zu traditionellen Methoden wie Kupferkabeln schnellere Datenübertragungsraten ermöglichen.
Im Fall von QSFP+ können diese 40G Ethernet unterstützen, indem sie vier Lanes mit 10G Ethernet-Fasern nutzen; dies unterscheidet sich von QSFP, das nur vier Lanes mit 1G Ethernet unterstützt. Die zusätzliche Kapazität eines QSFP+ gegenüber einem QSFP ist ein wichtiger Aspekt bei der Wahl des am besten geeigneten Transceivers für Ihr Unternehmen.
Einer der Hauptvorteile eines QSFP+ ist seine Datenverarbeitungskapazität im Vergleich zu seiner relativ geringen Größe. Ein QSFP+ ist in der Regel nicht größer als eine Standard-AA-Batterie, kann aber dennoch hohe Datenübertragungsraten unterstützen, indem er vier separate Kanäle verwendet. Diese Kanäle können verwendet werden, um Daten unabhängig voneinander zu senden oder zu empfangen, was sie sehr effizient macht. Dies macht ihn ideal für den Einsatz, wenn der Platz eine wichtige Rolle bei der Entscheidung über die Einrichtung Ihres Netzwerks spielt.
Ein weiterer Vorteil dieser Art von Transceiver ergibt sich aus seiner Fähigkeit, ‘hot-swapped’ zu werden. Dies bedeutet, dass das Gerät aus einem Netzwerkgerät entfernt und durch ein anderes ersetzt werden kann, ohne dass das Netzwerk offline genommen werden muss. Dies ist in einem Rechenzentrum von entscheidender Bedeutung, wo lange Ausfallzeiten für das Unternehmen, das es nutzt, kostspielig sein können.
QSFP+ – Häufig gestellte Fragen (FAQs)
Was ist der Unterschied zwischen QSFP+ und QSFP28?
QSFP28 ist eine andere Art von optischem Transceiver. Er unterscheidet sich jedoch von QSFP+ dadurch, dass er eine höhere Datenübertragungsrate unterstützt. Während ein QSFP+ 4 x 10 GB unterstützt, unterstützt QSFP28 4 x 25 GB. Die 28 im Namen bezieht sich auf die Tatsache, dass er eine Übertragungsrate von 28 GB unterstützt. Technisch gesehen ist ein QSFP28 abwärtskompatibel mit einer Standard-QSFP+-Netzwerkkonfiguration, er kann jedoch nicht seine vollen Datenübertragungsraten nutzen.
Welche Hersteller stellen QSFP+-Transceiver her?
Die meisten großen Telekommunikationshersteller stellen ihre eigenen Versionen von QSFP+-Transceivern her, darunter Dell, Juniper, Cisco und Alcatel-Lucent. TXO führt ein umfassendes Sortiment an optischen QSFP+-Transceivern von vielen verschiedenen Herstellern, einschließlich OEM-kompatiblen Produkten. Kontaktieren Sie uns noch heute, um herauszufinden, wie wir Ihnen bei Ihrer bestehenden Netzwerkkonfiguration helfen können.