20年老网工吐血盘点光模块!

原创  2017-11-28  作者  特大号

在盘点光模块之前,我们先来讲讲

两台设备,是如何通过光纤连接起来的

其实这里面涉及好多东西

而我们最关注的主要是两部分

光纤跳线光模块


光纤跳线

光缆分为单模和多模

我们可以从跳线的颜色上来区分

有没有一种ofo摩拜的即视感

两种光纤的光传输模式不同

最直接的影响是,传输距离的差异

比如对于千兆网络来说

单模光纤可以传输上百公里(120KM)

多模光纤只能传几百米(550m)


光纤跳线是一种“接插件

一边连光模块,一边连熔接盒(或配线架)

它的接口有很多种“造型


这么多复杂的名字其实不重要

我们记住一点就好

跳线是为了连接两端的

只要接口和两端的形态匹配就ok

接口匹配了,才能插在一起

大家看对眼,一切好商量


光模块

光模块经过这么多年的发展

形态几多变迁,一一道来

GBIC模块

这曾经是应用最广泛的千兆模块形态

比如C记老玩家们耳熟能详的5484/5486

根据连接光纤类型和传输距离的不同

GBIC有很多子类,不同厂家命名规则不同

(GBIC-SX,GBIC-LX,GBIC-LH等等)

有些人很变态,不连光纤,而是要连接双绞线

于是,就有了GBIC-T模块

这种变态模块把光口变成电口来用

在只需要少量电口的场合

也算是不错的折衷之法


SFP模块


GBIC流行了很多年

但它的缺陷是尺寸比较大(火柴盒大小)

功耗高而且占空间

于是,SFP被创造出来

它的尺寸像一盒绿箭口香糖

……

类似的,也有人用来连接双绞线

这就是SFP-T


我们再来看一下万兆的模块们

Xenpak、X2、XFP、SFP+


这四种模块,出现的年代不同

尺寸从大到小,小的替代了大的

目前SFP+仍是万兆光模块的主力


接下来,我们看更高的速率

25G/40G/100G

40G没啥好说的,已经日薄西山

主流的模块形态只有XFP这一种

和其他模块放在一起,更能看出差异


随着云数据中心的兴起

25G以太网火了起来

它几乎成为服务器间互联的主流标准

25G比10G更快,比40G更经济

(还有更吸引人的RDMA)

25G光模块采用SFP28形态

模样与SFP、SFP+没什么差异

接下来我们说说100G

这大概是吃瓜群众能见到的最高速率

100G光模块短短几年,经历了快速的迭代

主要还是为了尺寸和功耗,在高密度环境下

大家都追求尺寸更小,功耗更低

从CFP、CFP2、CFP4

再到当下最流行的QSFP28

和前面千兆模块一样,只看形态还不够

还涉及传输距离、光纤种类、应用场景

所以在每种形态下,还有很多细分

比如,仅仅QSFP28家族

就有很多细分的型号

PSM、LR4、SR4、AOC、DAC等等

……


在100G之上,还有400G

网速的提升真是没有止境啊

400G的光模块据说有4种

CDFP、CFP8、QSFP-DD、OSFP

下图是CFP8和它的100G前辈们的比较


而另外三个家伙,长成这样

它们都是由不同组织推行的标准



400G离我们太远了,就不细八了

……



直连线缆

在数据中心中,通常用AOC/DAC线缆

来完成架顶交换机服务器的互联

而不像我们最初那种使用光纤跳线

比如,AOC线缆的结构是这样的


他们通常长这样

可以看作把两个模块和跳线融为一体

DAC是纯电信号,没有光电转换的过程

DAC兼容性好,但是传输距离短,又比较粗硬

所以,现在AOC更流行一些

不同速率都有相应的AOC线缆

10G、25G、40G、100G……

比如下面是QSFP28 AOC线缆,用于100G互联


还有一种应用场景

40G可以拆成4×10G,100G可以拆成4×25G

于是,就有了一拖四线缆

把一个高速端口变成4个低速端口


实物长这样

40G和100G的一拖四AOC


来一张群魔乱舞图

光模块、AOC/DAC、1拖4集体出镜


最后,我们看看在数据中心中

各种模块、线缆是怎么组合使用的吧



不得不说明一下

我们前面的描述,主要是针对ethernet环境

因为这个场景,咱们网工最熟悉


其实光模块的应用场景很广泛

比如 Fibre Channel / SDH / Infiniband / XWDM 等等

他们有的可以通用,有的会有差异

但是从形态规格上讲,无外乎上面那些

就不再一一列举了

大家可以去光模块厂商网站检索



因为有粉丝朋友希望对光模块做个盘点

我们就做了这篇文章,供大家参考

如果大家还对哪个领域感兴趣

欢迎提出需求



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