В условиях постоянно растущего спроса на межсоединения в центрах обработки данных одноволновые оптические трансиверы, соответствующие стандарту 100G Lambda MSA, стали основным выбором благодаря своим преимуществам: высокой плотности размещения, низкому энергопотреблению и низкой стоимости. На основе трех оптических трансиверов в корпусе SFP56-DD, выпускаемых нашей компанией, 100G SFP-DD DR1 (RSD-100G-DR1), 100G SFP-DD FR1 (RSD-100G-FR1) и 100G SFP-DD LR1 В данной статье проводится всестороннее сравнение технических характеристик (RSD-100G-LR1), чтобы помочь вам принять оптимальное решение для конкретных сценариев применения.

I. Комплексное сравнение основных технических характеристик

II. Подробное сравнение характеристик

1. Расстояние передачи и расчет бюджета канала связи.

RSD-100G-DR1 (500 м)

• Расположение: Оптимизировано для сверхмалых расстояний, обычно используется для соединения внутри одного шкафа или между соседними шкафами.
• Характеристики: Чувствительность приемника составляет -4,0 дБм. Хотя его минимальная передаваемая мощность (-2,6 дБм) немного ниже, чем у FR1, затухание в волокне незначительно благодаря сверхмалой дальности передачи, что полностью удовлетворяет требованиям к бюджету канала связи в пределах 500 м.

RSD-100G-FR1 (2 км)

• Позиционирование: Стандартный приемопередатчик ближнего действия, подходящий для большинства сценариев использования в центрах обработки данных.
• Характеристики: Чувствительность приемника улучшена до -4,5 дБм, что обеспечивает стабильную передачу на расстояние до 2 километров.

RSD-100G-LR1 (10 км)

• Позиционирование: Флагманский продукт для средних и дальних расстояний с высочайшей устойчивостью к затуханию сигнала.
• Характеристики: Среди трех моделей он обладает лучшей чувствительностью приемника (-6,1 дБм) и самой высокой минимальной мощностью передаваемого сигнала (-1,4 дБм).

2. Потребление электроэнергии и коэффициент энергоэффективности

• Анализ энергоэффективности: При одинаковом энергопотреблении LR1 обеспечивает дальность передачи в 20 раз большую, чем DR1.
• Стратегия отбора:
  • Для гипермасштабных центров обработки данных, если 90% каналов связи находятся в пределах 100 м, массовое внедрение DR1 может обеспечить больше преимуществ с точки зрения затрат на закупку (в зависимости от цен поставщика) и может незначительно снизить тепловую нагрузку системы (некоторые реализации DR1 могут иметь несколько меньшее энергопотребление).
  • Если планируется расширение топологии сети в будущем (например, от внутристоечного до межкомнатного соединения), прямое развертывание LR1 позволит избежать затрат на строительство и рисков перебоев в обслуживании, связанных с заменой трансиверов в будущем, обеспечивая "одно развертывание — и никаких проблем в течение десяти лет".

3. Совместимость и стандартизация

• Стандарты протокола: Все три протокола полностью соответствуют стандартам 100G Lambda MSA и IEEE802.3cu.
• Взаимодействие:
  • DR1, FR1 и LR1, как правило, совместимы, если фактическая длина линии связи находится в пределах номинальной дальности самого короткого трансивера, а оптическая мощность находится в допустимом диапазоне приемной стороны (отсутствие перегрузки и не ниже чувствительности).
  • Пример: Подключение 300-метрового оптоволокна с трансиверами LR1 на обоих концах — это совершенно нормально; подключение 400-метрового оптоволокна с трансивером DR1 на одном конце и LR1 на другом обычно работает, но необходимо убедиться, что принимаемая оптическая мощность на конце с трансивером DR1 не ниже -4,0 дБм.
• Цифровой диагностический мониторинг (DDM): Встроенные полные цифровые диагностические функции, которые в режиме реального времени отслеживают температуру, напряжение, передаваемую/принимаемую оптическую мощность и ток смещения через интерфейс I2C, облегчая поиск и устранение неисправностей и управление производительностью для персонала, занимающегося эксплуатацией и техническим обслуживанием.
• Поддержка FEC: Все устройства поддерживают KP-FEC (используется для достижения номинального расстояния), а KR-FEC является опциональным в некоторых сценариях.

4. Технология обработки сигналов

• Электрический интерфейс: 2 x 53,125 Гбит/с PAM4 (100GAUI-2).
• Оптический интерфейс: 1 x 106,25 Гбит/с PAM4. Эта конструкция эффективно использует полосу пропускания одной длины волны и обеспечивает удвоенную скорость передачи данных при той же скорости передачи по сравнению с традиционной модуляцией NRZ, что значительно повышает спектральную эффективность.

III. Сценарии применения

RSD-100G-DR1 (500 м)

• Центры обработки данных сверхвысокой плотности: подходят для межсоединений коммутаторов типа Top of Rack (ToR) в пределах одного ряда шкафов или между соседними рядами.
• Кластеры для ИИ/высокопроизводительных вычислений: Сверхбыстрые соединения на сверхмалых расстояниях между серверами и коммутаторами в условиях, критически важных с точки зрения задержки.
• Проекты с коротким расстоянием, чувствительные к стоимости: Является наиболее экономически эффективным решением для одноволновой передачи данных 100G, если подтверждено, что расстояние не превышает 500 метров, а качество волокна хорошее.

RSD-100G-FR1 (2 км)

• Взаимосвязи в больших зданиях: соединение промежуточной распределительной рамы (IDF) и главной распределительной рамы (MDF) на разных этажах одного здания.
• Уровень агрегации кампусной сети: подходит для соединения зданий в кампусах среднего размера (на расстоянии от 500 м до 2 км).
• Стандартное соединение центров обработки данных: обычное соединение между различными компьютерными залами в одном кампусе для сценариев, когда расстояние превышает 500 м, но составляет менее 10 км.

RSD-100G-LR1 (10 км)

• Обширные кампусные сети: соединение множества географически рассредоточенных офисных зданий или промышленных предприятий (2–10 км).
• Уровень доступа к городским сетям: каналы доступа 100G для операторов связи или крупных корпоративных сетей.
• В условиях высоких потерь в каналах связи: настоятельно рекомендуется. Даже на коротких расстояниях (например, <500 м), если оптоволоконный канал изношен, имеет множество разъемов или высокие потери в разветвителях, большой запас мощности LR1 является единственным вариантом для обеспечения стабильности канала.
• Резерв на будущий рост: сценарии, в которых конкретное расстояние не определено на начальном этапе планирования или ожидается расширение на большие расстояния в будущем.

IV. Заключение и рекомендации