يُعدّ كلٌّ من QSFP+ 40G SR4 وQSFP 40G SR4 BD (BiDi) من الحلول الشائعة لأجهزة الإرسال والاستقبال QSFP 40G قصيرة المدى. يستطيع كلا النوعين من أجهزة SFP 40G تحقيق مسافة نقل تتراوح بين 100 و150 مترًا عبر الألياف متعددة الأنماط، إلا أن هناك اختلافات جوهرية بينهما في نوع الواجهة، وآلية العمل، وعدد الألياف المستخدمة، وسهولة الترقية.
| العناصر | 40G-QSFP-SR4 | 40G-QSFP-SR-BD |
| فئة الإشتراك نوع | QSFP + | QSFP + |
| بصري iنوع الواجهة | MPO-12 (موصل MTP/MPO ذو 12 نواة) | موصل LC مزدوج (موصل LC قياسي) |
| Fنوع الألياف | الألياف البصرية متعددة الأنماط (OM3/OM4) | الألياف البصرية متعددة الأنماط (OM3/OM4) |
| Tمسافة الإرسال | OM3:100 م / OM4:150 م | OM3:100 م / OM4:150 م |
| Oطول الموجة العاملة | 850 نانومتر (4 قنوات بنفس الطول الموجي) | 850 نانومتر/900 نانومتر (ثنائي الطول الموجي ثنائي الاتجاه) |
| بنية القناة الضوئية | 4 إرسال 4 استقبال بالتوازي (باستخدام 8 أنوية) | 2 × 20G ثنائي الاتجاه (كل منفذ LC ثنائي الاتجاه) |
| عدد الألياف المطلوبة | 8 النواة | 2 النواة |
| Pاستهلاك ower | <1.5W | <3.5W |
| 4 X10غ اختراق قدرة | ✅ يدعم (كابل توصيل MPO إلى 4 LC) | ❌ غير مدعوم |
| الترقية من 10 جيجابت/ثانية إلى 40 جيجابت/ثانية | يجب إعادة مد كابل MPO | لا حاجة لتعديل الأسلاك، التوصيل والتشغيل |
الاختلافات في مبادئ العمل
40G-QSFP-SR4: الإرسال المتوازي
تعتمد وحدة QSFP SR4 بنية إرسال متوازية رباعية القنوات:
- 4 إرسال 4 استقبال4 أنوية للإرسال، و4 أنوية للاستقبال، بإجمالي 8 أنوية من الألياف الضوئية
- نفس الطول الموجي: تستخدم جميع القنوات الأربع طول موجة 850 نانومتر
- السطح البينيمتصل بـ كابل توصيل ألياف ضوئية متعدد الأوضاع بثمانية نوى عبر موصل MPO 12
40G-QSFP-SR-BD: نقل ثنائي الاتجاه
تعتمد تقنية 40GBASE BiDi على بنية ثنائية الاتجاه تعتمد على الألياف الضوئية المزدوجة:
- تجميع القنوات: دمج 4 إشارات كهربائية بسرعة 10 جيجابت في الثانية لتكوين إشارتين بسرعة 20 جيجابت في الثانية
- تقنية BiDiفي كل منفذ من منافذ LC، تُستخدم أطوال موجية مختلفة للإرسال والاستقبال المتزامن على نفس الألياف الضوئية.
- القناة 1 (منفذ LC A): إرسال 850 نانومتر / استقبال 900 نانومتر
- القناة 2 (منفذ LC B): إرسال 900 نانومتر / استقبال 850 نانومتر
- واجهة: معيار أساسي ثنائي فقط كابل توصيل ألياف ضوئية مزدوج LC مطلوب
كيف تختار بين 40GBASE SR4 أو SR-BD؟
ترقية الشبكة من 10 جيجابت إلى 40 جيجابت: يُعدّ 40GBASE SRBD خيارًا أفضل
تتمثل الميزة الأكبر لجهاز الإرسال والاستقبال QSFP ثنائي الاتجاه في حماية الاستثمارات الحالية. تعتمد شبكة 10G الحالية عمومًا على نظام كابلات LC ثنائي الاتجاه. عند الترقية إلى 40G:
| مقارنة الخطة | عملية الترقية | التكلفة الزمنية | تكلفة تجديد الأسلاك الكهربائية |
| بيدى | كل ما يلزم هو استبدال الوحدات البصرية في كلا الطرفين | بضعة ساعات | بدون تكلفة إضافية |
| SR4 | يلزم إعادة مد كابلات MPO واستبدال إطار التوزيع | من عدة أيام إلى عدة أسابيع | مكلفة وتتطلب إعادة توصيل الأسلاك |
في نظام الكابلات الهيكلي، لا يتطلب مخطط BiDi سوى استبدال الوحدات في كلا الطرفين، ويمكن إعادة استخدام الأجهزة الأخرى (أسلاك التوصيل LC، وصناديق التوزيع الضوئية، وكابلات MTP الرئيسية).
مركز بيانات جديد بسرعة 40 جيجابت: QSFP SR4 هو الخيار الأفضل
بالنسبة للشبكات الجديدة، تكون مزايا QSFP SR4 أكثر وضوحًا:
| المزايا | تعليق |
| انخفاض استهلاك الطاقة | أقل من 1.5 واط مقابل 3.5 واط لتقنية BiDi، مع انخفاض ضغط تبديد الحرارة أثناء النشر عالي الكثافة |
| أقل تكلفة | سعر الوحدة نفسها أقل من سعر وحدة BiDi |
| فروع الدعم | يمكن تحقيق اتصال بسرعة 40 جيجابت في الثانية إلى 4 × 10 جيجابت في الثانية من خلال كابلات التفرع. |
سيناريو ندرة موارد الألياف الضوئية: يتمتع QSFP+ BiDi بمزايا أكثر
لا يتطلب QSFP+ BiDi سوى ألياف ثنائية النواة لتحقيق نقل بسرعة 40 جيجابت في الثانية، مع كفاءة استخدام الألياف أربعة أضعاف كفاءة SR4 (ثنائي النواة مقابل ثماني النواة)، مما يجعله مناسبًا جدًا لمراكز البيانات ذات موارد الألياف المحدودة.
استنادًا إلى الوصف التفصيلي أعلاه، علمنا أنه يمكن اختيار وحدات ألياف ضوئية مختلفة لسيناريوهات استخدام متنوعة. ووفقًا للاحتياجات الفعلية، يلخص موقع يينغدا ذلك في الجدول التالي:
| تطبيق | الحل المقترح | سبب |
| كابلات LC بسرعة 10 جيجابت ← ترقية إلى 40 جيجابت | 40 جرام بيدي | لا حاجة لتعديل الأسلاك، التوصيل والتشغيل، مما يحمي الاستثمارات الحالية |
| مركز بيانات جديد بسرعة 40 جيجابت في الثانية | 40 جرام SR4 | استهلاك أقل للطاقة (<1.5 واط)، ودعم 4 فروع بسرعة 10 جيجابت في الثانية، وتكلفة أقل للوحدة |
| يتطلب 4 وصلات فرعية بسرعة 10 جيجابت في الثانية | 40 جرام SR4 | لا يدعم BiDi وظيفة التفرع |
| موارد الألياف الضوئية نادرة | 40 جرام بيدي | في وضع 40G ثنائي النواة، تبلغ كفاءة استخدام الألياف 4 أضعاف كفاءة SR4 |
| نشر مفاتيح عالية الكثافة (حساسة للحرارة) | 40 جرام SR4 | يبلغ استهلاك الطاقة 43% فقط من استهلاك BiDi، كما أن تبديد الحرارة أفضل في ظل ظروف الكثافة العالية |
خاتمة
يُعدّ SR4 الخيار الأمثل لمراكز البيانات الجديدة بسرعة 40 جيجابت في الثانية (بفضل استهلاكه المنخفض للطاقة وتكلفته المنخفضة ودعمه للفروع)؛ بينما يُعدّ BiDi أداةً لترقية شبكات 10 جيجابت في الثانية إلى 40 جيجابت في الثانية (باستخدام كابلات LC الموجودة دون الحاجة إلى تعديل البنية التحتية للألياف الضوئية). ولكلٍّ منهما تركيزه الخاص على كفاءة استخدام الألياف الضوئية وسهولة الترقية، ويجب أن يستند الاختيار إلى السيناريوهات الفعلية.
| العناصر | 40G-QSFP-SR4 | 40G-QSFP-SR-BD |
| Tالمسار التقني | الإرسال المتوازي | الإرسال ثنائي الاتجاه (BiDi) |
| Interface | مبو-12 | دوبلكس LC |
| عدد نوى الألياف | 8 النواة | 2 النواة |
| Pاستهلاك ower | أقل من 1.5 واط (أقل) | |
| Brالتسرب القدرة | يدعم 4 × 10 جيجا | غير معتمد |
| ترقية 10G | يلزم إعادة توصيل الأسلاك | لا حاجة للتعديل |
| Tالسيناريو الأنسب | شبكة جديدة | التحديث والتجديد / نقص الألياف الضوئية |
