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Für die Migration auf 40G müssen zahlreiche Aspekte geplant und konzipiert werden. Unterstützen die Switches diese hohe Ethernet-Geschwindigkeit? Welcher optische Transceiver eignet sich am besten für die Switches? Welcher optische Transceiver ist kostengünstiger? Obwohl die meisten Server heutzutage 40G unterstützen und 40G-QSFP+-Transceiver (Quad Small Form-factor Pluggable) als die wirtschaftlichsten und effektivsten Transceiver für die 40G-Migration gelten, ergeben sich dennoch neue Herausforderungen.
Patchkabel sind für 40G wichtig.
Unabhängig von der Technologie der Switches müssen diese alle miteinander verbunden werden, um das gesamte 40G-Übertragungsnetzwerk zu bilden. Zur Verbindung dieser Switches werden üblicherweise Patchkabel verwendet, die mit Glasfaser-Transceivern verbunden sind, welche wiederum in Ethernet-Switches eingesteckt werden (siehe Abbildung). Die Qualität dieser Verbindungen hat maßgeblichen Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Stabilität des gesamten 40G-Netzwerks. Die Konnektivität von 40G ist jedoch deutlich komplexer als je zuvor. Daher ist die Auswahl der geeigneten Glasfaser-Patchkabel für ein 40G-Netzwerk schwieriger und stellt eine große Herausforderung bei der Migration zu 40G dar. Wie bereits erwähnt, werden QSFP+-Transceiver für 40G empfohlen. Dieser Artikel bietet daher eine möglichst detaillierte Beschreibung der Auswahl von Glasfaser-Patchkabeln für 40G-QSFP+-Transceiver.
Auswahl von Patchkabeln für 40G QSFP+ Transceiver
Die Auswahl von Patchkabeln ist bei 40G-Netzwerken von großer Bedeutung, nicht nur aufgrund der notwendigen Switch-Verbindungen, sondern auch aufgrund des Übertragungsprinzips der Glasfasersignale und des Trends zu hoher Übertragungsdichte bei 40G. Bei der Auswahl von Patchkabeln für 40G-QSFP+-Transceiver sind mehrere wichtige Faktoren zu berücksichtigen: Kabeltyp, Steckertyp und Switch-Port.
Kabeltyp
Die Eigenschaften optischer Signale unterschiedlicher Wellenlängen variieren oft erheblich. Selbst optische Signale gleicher Wellenlänge verhalten sich völlig unterschiedlich, wenn sie durch verschiedene Glasfaserkabel übertragen werden. Daher ist die Wahl des Kabeltyps von entscheidender Bedeutung.
Eine typische Kundenfrage beim Kauf von Glasfaser-Patchkabeln für 40G-QSFP+-Transceiver verdeutlicht dies: Kann ein universeller 40GBASE-QSFP+-Transceiver mit einer Wellenlänge von 850 nm mit OM1-Patchkabeln verwendet werden? Die Antwort lautet: Ja, aber nicht empfehlenswert. Warum? Mit steigender Datenrate verkürzt sich die optische Übertragungsdistanz. Die Übertragungsdistanz und -qualität wären bei Verwendung von OM1-Glasfaserkabeln mit einem 40G-QSFP+-Transceiver eingeschränkt. OM1-Kabel sind nur für Übertragungsraten von 100 Mbit/s und 1000 Mbit/s geeignet. Für 40G-QSFP+-Transceiver auf kurzen Distanzen werden die beiden verbesserten Kabeltypen OM3 und OM4 empfohlen.
Das IEEE hat Standards für die 40G-Übertragung über kurze und lange Distanzen veröffentlicht: 40GBASE-SR4 und 40GBASE-LR4 (SR steht für Short-Reach, LR für Long-Reach). LR4 ist für die 40G-Übertragung über Singlemode-Fasern bis zu einer Entfernung von 10 km vorgesehen. SR4 ist für die 40G-Übertragung über kurze Distanzen über Multimode-Fasern – OM3 (bis zu 100 m) und OM4 (bis zu 150 m) – gedacht. OM3 und OM4, die üblicherweise türkis sind, gelten als wirtschaftliche Lösungen für 40G über kurze Distanzen und bieten geringe Einfügedämpfung sowie höhere Bandbreite.
Steckertyp
Der Steckertyp der Patchkabel hängt von der Schnittstelle des 40G-QSFP+-Transceivers ab. Aktuell werden üblicherweise zwei Schnittstellen für 40G-QSFP+-Transceiver verwendet: MTP und LC. Transceiver mit MPO-Schnittstelle sind in der Regel für kurze Übertragungsdistanzen ausgelegt, solche mit LC-Schnittstelle für lange. Einige 40G-QSFP+-Transceiver, wie beispielsweise 40GBASE-PLR4 und 40GBASE-PLRL4, verfügen jedoch über MPO-Schnittstellen, um auch größere Übertragungsdistanzen zu ermöglichen.
Die hohe Dichte ist das auffälligste Merkmal der 40G-Übertragung und spiegelt sich maßgeblich in den MTP-Steckverbindern der Patchkabel für 40G-QSFP+-Transceiver wider. Da QSFP+-Transceiver vier 10G-Kanäle für die 40G-Übertragung nutzen, werden vier Faserpaare verwendet. Die 12-Faser-MTP-Steckverbinder bieten eine zeitsparende und stabile Lösung für 40G-QSFP+-Transceiver. Bei Verbindungen mit mehreren Fasern muss jedoch die Polarität bei der Auswahl des Patchkabels beachtet werden. Ein weiterer Artikel mit dem Titel „Polarität in MPO-Systemen verstehen“ erläutert die Polarität von MTP-Patchkabeln genauer.
Um den Marktanforderungen gerecht zu werden, ist auch ein 40G-QSFP+-Transceiver mit LC-Schnittstelle erhältlich. Dieser QSFP-Transceiver nutzt vier Lanes, die jeweils 10 Gbit/s in einem 1310-nm-Fenster multiplexieren, um eine 40G-Übertragung zu ermöglichen. Für diesen Typ ist ein Patchkabel mit Duplex-LC-Stecker erforderlich.
Switch-Port
Mit steigender Ethernet-Geschwindigkeit wird die Bedeutung von Netzwerkflexibilität immer deutlicher. Bei 40G wird sie zu einem dringenden Problem, das eng mit den Anwendungen verknüpft ist. Die richtige Auswahl von Patchkabeln für 40G-QSFP+-Transceiver kann die Netzwerkflexibilität erheblich und effektiv steigern. Im Folgenden werden zwei gängige Beispiele für 40G-Anwendungen vorgestellt: 40G-QSFP+-zu-40G-QSFP+-Verkabelung und 40G-QSFP+-zu-SFP+-Verkabelung.
Für Entfernungen bis zu 100 m kann der 40GBASE-SR4 QSFP+ Transceiver mit einem OM3 Glasfaser-Patchkabel verwendet werden, an dessen Enden jeweils ein MPO-Stecker angebracht ist.
Für Entfernungen bis zu 150 m kann der 40GBASE-SR4 QSFP+ Transceiver mit einem OM4 Glasfaser-Patchkabel verwendet werden, an dessen Enden jeweils ein MPO-Stecker angebracht ist.
Für Entfernungen bis zu 10 km kann der 40GBASE-LR4 QSFP+ Transceiver mit Singlemode-Fasern mit LC-Steckern verwendet werden. Die obige Abbildung zeigt die Übertragung mit einem 40GBASE-LR4 QSFP+ Transceiver mit LC-Stecker über Singlemode-Faser.
Es kommt häufig vor, dass 40G-Ports mit einem 10G-Port verbunden werden müssen. In diesem Fall empfiehlt sich ein Patchkabel mit Fächerstecker, einem MTP-Stecker an einem Ende und vier LC-Duplex-Steckern am anderen Ende.
Abschluss
Bei der Auswahl der richtigen Patchkabel für 40G-QSFP+-Transceiver sind Kabeltyp, Steckertyp und Switch-Port entscheidend. Sie beeinflussen maßgeblich die Übertragungsdistanz, die Netzwerkflexibilität und die Zuverlässigkeit des gesamten 40G-Netzwerks. In der Praxis reichen diese drei Faktoren jedoch bei Weitem nicht aus. Planung und Design sind zeitaufwendig und führen möglicherweise nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Fiber-Mart bietet Ihnen mit seinem professionellen Komplettservice die Lösung: kosteneffizientes und zuverlässiges Netzwerkdesign sowie 40G-Produkte.
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