200G トランシーバーのサプライヤーとして、私はこれらの高速光デバイスを管理する規格についてよく質問されます。このブログ投稿では、最新のデータ通信ネットワークにおける互換性、パフォーマンス、信頼性を確保するために重要な 200G トランシーバーのさまざまな規格について詳しく説明します。
物理規格とインターフェース規格
200G トランシーバーの物理フォーム ファクターとインターフェイスは標準化されており、さまざまなネットワーク機器に簡単に統合できます。 200G トランシーバーの最も一般的なフォーム ファクターの 1 つは、QSFP56 (Quad Small Form-factor Pluggable 56G) です。 QSFP56 は QSFP フォーム ファクターの進化版であり、より高いデータ レートをサポートするように設計されています。コンパクトなサイズとホットプラグ可能な設計を備えているため、ネットワーク スイッチ、ルーター、サーバーへの取り付けと交換が簡単に行えます。
の200G QSFP56 SR4は、QSFP56 フォーム ファクタに基づいた人気の 200G トランシーバです。それぞれ 50 Gbps の 4 つのレーンを使用して、合計 200 Gbps のデータ レートを実現します。名前の SR4 は Short Reach 4 - レーンの略で、通常はマルチモード ファイバー (MMF) で最大 100 メートルの短距離伝送用に設計されていることを意味します。
200G トランシーバーの電気インターフェイスも特定の規格に準拠しています。たとえば、PAM4 (パルス振幅変調 4 - レベル) シグナリングは 200G トランシーバーで広く使用されています。 PAM4 はシンボルごとに 2 ビットを送信できるため、低速トランシーバーで使用される従来の NRZ (Non-Return-to-Zero) シグナリングと比較して、データ伝送容量が 2 倍になります。これにより、200G トランシーバーは既存の電気チャネルの制限内で高いデータ レートを達成できます。
光学規格
光規格は、データ伝送に使用される光信号の特性を定義するため、200G トランシーバーにおいて重要な役割を果たします。光信号の波長は重要なパラメータです。つまり、次のようなアプリケーションに到達します。200G QSFP56 SR4850nm の波長が一般的に使用されており、マルチモード ファイバーに最適です。
光パワー バジェットは、光規格のもう 1 つの重要な側面です。これは、送信機と受信機の間で光信号が許容できる最大損失を決定します。 200G トランシーバーの場合、意図した距離にわたって信頼性の高い伝送を確保するには、光パワー バジェットを慎重に設計する必要があります。トランシーバーの送信光パワーと受信感度も光規格で規定されています。送信光パワーはファイバの損失を克服するのに十分である必要がありますが、受信感度は送信リンクの端で弱い信号を検出するのに十分に高い必要があります。
光変調方式も標準化されています。前述したように、PAM4 は 200G トランシーバーの主要な変調フォーマットです。 4 つの異なるレベルを正確に表現するには、光信号の振幅を正確に制御する必要があります。光規格では、消光比やアイ ダイアグラムなどの信号品質の要件も定義されています。消光比は光信号の「1」状態と「0」状態の間の光パワーの差を測定し、アイ ダイアグラムは信号アイの開口部と歪みの存在を示し、信号品質を視覚的に表現します。
プロトコル互換性標準
200G トランシーバーをさまざまなアプリケーションで効果的に使用するには、さまざまなネットワーク プロトコルと互換性がある必要があります。イーサネットはデータセンターで最も広く使用されているプロトコルの 1 つであり、200G トランシーバーは 200 ギガビット イーサネット (200GbE) 規格をサポートするように設計されています。 200GbE 標準は、200G イーサネット ネットワークのデータ レート、フレーム形式、および物理層の要件を定義します。
200G トランシーバーは、イーサネットに加えて、ファイバー チャネルや InfiniBand などの他のプロトコルもサポートする必要がある場合があります。ファイバー チャネルはストレージ エリア ネットワーク (SAN) で一般的に使用されており、200G トランシーバーはストレージ デバイスとサーバー間の高速接続を提供できます。 InfiniBand は、ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) クラスターで使用される高性能相互接続テクノロジーであり、200G トランシーバーはこれらのクラスター内のデータ転送速度を向上させることができます。
性能と信頼性の基準
200G トランシーバーでは、パフォーマンスと信頼性が重要な考慮事項です。ビット誤り率 (BER) は基本的なパフォーマンス指標です。 200G トランシーバーの場合、正確なデータ送信を保証するには、低い BER が必要です。通常、BER は 10^-12 以下として指定されます。これは、ビット エラーが発生する確率が 1 兆分の 1 未満であることを意味します。
200G トランシーバーの消費電力も重要な要素であり、特にエネルギー効率が重要な大規模データセンターでは重要です。業界標準は、ネットワーク全体の電力消費を削減するために、低電力 200G トランシーバの開発を奨励しています。
信頼性規格には、平均故障間隔 (MTBF) や動作温度範囲などの側面が含まれます。 MTBF が高いということは、トランシーバーが時間の経過とともに故障する可能性が低いことを示しており、これはネットワークの継続的な運用に不可欠です。動作温度範囲は、トランシーバーが確実に動作できる最低温度と最高温度を指定します。たとえば、一般的な 200G トランシーバーの動作温度範囲は 0°C ～ 70°C です。
既存のネットワークとの互換性
200G トランシーバーの採用における課題の 1 つは、既存のネットワークとの互換性です。多くのデータ センターには、より低いデータ レートをサポートする大量のレガシー機器がまだ残っています。したがって、200G トランシーバーは、これらの既存のネットワークと簡単に統合できるように設計する必要があります。
一部の 200G トランシーバーはマルチレート動作をサポートしています。これは、100Gbps やさらには 50Gbps などの低いデータ レートでも動作できることを意味します。これにより、データセンターにスムーズなアップグレード パスが提供され、既存の機器をすべて一度に交換することなく、段階的に 200G ネットワークに移行できるようになります。
の光トランシーバ/レシーバ当社の製品は、これらすべての規格を満たすように設計されており、高品質のパフォーマンスとさまざまなネットワーク環境へのシームレスな統合を保証します。新しい高速データセンターを構築する場合でも、既存のネットワークをアップグレードする場合でも、当社の 200G トランシーバーは、必要な信頼性の高い効率的な接続を提供します。
当社の 200G トランシーバーにご興味がある場合、または規格とその用途についてご質問がある場合は、調達に関するご相談をお待ちしております。当社の専門家チームは、お客様の特定の要件に最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。
参考文献
- IEEE 802.3bs: イーサネット規格 - 修正 3: 200 Gb/s および 400 Gb/s 動作の物理層の仕様と管理パラメータ
- 200G トランシーバーの Optical Internetworking Forum (OIF) 仕様
- 高速光通信技術に関する業界ホワイトペーパー