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[文章]高速以太网技术—万兆以太网测试仪(二)

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100m传输距离主流标准是SR8

R8 400G光模块,该模块光口采用了26.5625 Gbaud PAM-4调制,所以单通道可以传输50G8条通道传输400G。下图是400G SR8光模块的内部通道图示:


4  400G SR8传输通道

从图4可以看到:400G SR8光模块光口采用16芯光纤或者24芯光纤的MPO连接器,光纤传输通道均是88发,单通道50G,可以实现400G以太网速率在100m距离内的传输。

500m传输距离主流标准是DR4


5  400G DR4光模块及通道

400G DR4光模块光口采用了53.125 Gbaud PAM-4调制,单通道可以传输100G4通道可以传输400G。从图5的通道图示来看,该模块采用了12芯光纤的MPO连接器,44发,单通道传输100G,可以实现400G以太网速率在500m距离内的传输。同时,也可以将400G一分四为4100G,与4100G模块互连。在AWS的数据中心中,就大量存在400GBASE-DR4一分四的部署场景。

2km/10km传输距离主流标准是FR4/LR4


    6  400G FR4/LR4光模块及通道

400G FR4/LR4光模块光口同样采用了53.125 Gbaud PAM-4调制,单波道可以传输100G4波道可以传输400G。从图6的通道图示来看,该模块采用了LC连接器,通过波分复用技术将4种不同波长的通道在一根光纤中传输,这样通过一收一发两根光纤便可以实现400G以太网速率在2km/10km距离内的传输。

四、200GE以太网技术

 

200G高速以太网技术在标准制定进度层面与400G极为相近,同样都由IEEE P802.3bs工作组所主要覆盖,同时个别标准例如200GBASE-CR4200GBASE-SR4等由IEEE P802.3cd工作组制定。与此同时,在光模块架构上,200G光模块与400G光模块也极为相似。200G目前主要的标准有200GBASE-SR4200GBASE-DR4200GBASE-FR4以及200GBASE-LR4,传输距离分别为100m500m2km以及10km

200GBASE-SR4400GBASE-SR8架构上类似,同样采用了26.5625Gbaud PAM-4调制,区别的地方在于200GBASE-SR44条通道,而400GBASE-SR88条通道,因此200GBASE-SR4光模块采用12芯的MPO连接器即可。

200GBASE-DR4400GBASE-DR4通道图示(见图5)相似,只不过200GBASE-DR4光模块采用了26.5625Gbaud PAM-4调制,这样话单通道可以传输50G4通道可以传输200G。同样的,该模块也采用了MPO连接器与光纤互连。

200GBASE-FR4400GBASE-FR8类似,均采用了26.5625Gbaud PAM-4调制,不同的地方就在于200G模块是在一根光纤中跑了4种不同波长的波道,而400G则是在一根光纤中存在8个波道,传输距离可以达到2km

同理,200GBASE-LR4400GBASE-LR8类似,也采用了26.5625Gbaud PAM-4调制,通过4种不同波长的波道在一根光纤中传输,可以达到10km的传输距离。

目前200GBASE-FR4光模块在GoogleFacebook的数据中心中都有大规模部署。

五、不同类型光模块在DCN组网中的应用

现阶段大型互联网数据中心内部组网架构可以用下图来表示,自下到上依次是Server层、TOR层、Leaf层、Spine层以及Core层,如下图所示。


后续随着IDC规模的增大,互连网络的以太网速率也会随之升级,我总结了不同网络模型下各个层级的互连网络所主要使用的光模块或线缆,见图8


8  不同组网模型下光模块使用情况

 

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