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Les débits dans les centres de données ont maintenu leur croissance ces dernières années et continueront de le faire dans un avenir proche. Les systèmes à haut débit sont de plus en plus populaires auprès de certaines entreprises pour les réseaux informatiques haute performance, comme les infrastructures 40 Gigabit Ethernet (GbE), où des émetteurs-récepteurs et des câbles à fibre optique 40G sont nécessaires pour garantir les hautes performances et la large bande passante du système 40GbE. Cet article présente principalement les émetteurs-récepteurs à fibre optique 40G : les émetteurs-récepteurs QSFP+ (Enhanced Quad Small Form-Factor Plable), en mettant l'accent sur les émetteurs-récepteurs optiques bidirectionnels et parallèles. Fiber-MART.COM
Types d'émetteurs-récepteurs optiques 40G
L'émetteur-récepteur est un dispositif électronique qui reçoit un signal électrique, le convertit en signal lumineux et l'envoie vers une fibre. Il reçoit également le signal lumineux d'un autre émetteur-récepteur et le convertit en signal électrique. Le QSFP 40G étant le format d'émetteur-récepteur dominant pour les applications 40GbE, la norme IEEE 802.3ba a lancé plusieurs solutions à 40 Gbit/s en 2010, dont une solution optique parallèle 40GBASE-SR4 pour fibre multimode (MMF). Une autre solution est un émetteur-récepteur bidirectionnel à 40 Gbit/s utilisant une interface optique LC à deux fibres.
Émetteur-récepteur optique parallèle 40G
L'émetteur-récepteur optique parallèle 40G permet des liaisons optiques 40G haut débit sur 12 fibres parallèles terminées par des connecteurs MPO/MTP. Quatre fibres d'un côté sont utilisées pour la transmission, tandis que quatre autres de l'autre côté sont utilisées pour la réception, laissant les quatre fibres centrales inutilisées. Au total, huit des douze fibres sont utilisées. Autrement dit, pour les normes 40GBASE-SR4 et 40GBASE-CSR4, l'émetteur-récepteur optique parallèle dispose de voies électriques à 10 Gbit/s, dupliquées dans les sorties optiques, nécessitant huit fibres avec une interface de connecteur MTP. Chaque fibre transmet (Tx) ou reçoit (Rx) un trafic à 10 Gbit/s sur une seule longueur d'onde.
Comme mentionné précédemment, le module QSFP+ 40GBASE-SR4 fait partie des modules optiques parallèles 40G, qui utilisent des liaisons MPO multimodes pour établir des liaisons 40G. Ce module QSFP+ 40G de type port prend en charge des liaisons de 100 et 150 mètres sur des fibres optiques OM3 et OM4 optimisées laser respectivement. Il permet également de connecter quatre interfaces optiques 10GBASE-SR via un câble 8 fibres MTP vers 4 fibres LC duplex. Les modules optiques 40GBASE-SR4 homologués Fiberstore sont entièrement compatibles avec des marques renommées telles que Cisco, Intel et Juniper (QFX-QSFP-40G-SR4). Qualité et compatibilité garanties, ils offrent des performances élevées aux clients.
Émetteur-récepteur optique bidirectionnel 40G
En revanche, l'émetteur-récepteur optique bidirectionnel 40G se compose de deux canaux d'émission et de réception de 20 Gbit/s, permettant une liaison agrégée de 40 Gbit/s via une connexion MMF à deux brins. Autrement dit, l'émetteur-récepteur optique bidirectionnel utilisé pour la norme 40GBASE-SR-BD utilise les mêmes voies électriques de 10 Gbit/s, qui sont ensuite combinées dans les sorties optiques, nécessitant ainsi deux fibres avec une interface de connecteur LC. Chaque fibre transmet et reçoit simultanément un trafic de 20 Gbit/s à deux longueurs d'onde différentes.
Options de câblage pour émetteur-récepteur optique parallèle et bidirectionnel 40G
Options de câblage pour émetteur-récepteur optique parallèle 40G
Options de câblage pour émetteur-récepteur optique parallèle 40G
Comme mentionné précédemment, la norme IEEE 802.3ba a approuvé en 2010 la solution optique parallèle multimode 40GBASE-SR4, dépendante du support physique (PMD), qui utilise huit fibres pour transmettre quatre canaux duplex chacun à 10 Gbit/s. Il s'agit d'une solution économique pour atteindre les débits de données 40 GbE, tout en utilisant de nombreux composants des solutions 10 GbE. Le principal avantage de l'émetteur-récepteur optique parallèle par rapport à l'émetteur-récepteur bidirectionnel à 40 GbE réside dans sa portée. Par exemple, si vous câblez votre centre de données avec de l'OM3 à 10 GbE, vous pouvez couvrir des distances allant jusqu'à 300 m. En passant ensuite au 40 GbE, vous pouvez couvrir la même distance de 300 m avec la même fibre OM3 et un émetteur-récepteur 40GBASE-CSR4. Cependant, si vos distances de câblage ne justifient pas cette capacité supplémentaire, la solution bidirectionnelle sera privilégiée.
Cette solution de câblage optique parallèle présente un problème : les assemblages de câbles MTP, construits sur des connecteurs à 12 fibres, laissent quatre fibres inutilisées par liaison. Il existe plusieurs options de câblage de base pour la connectivité optique parallèle. Une approche consiste à ignorer les fibres inutilisées et à continuer à déployer 12 fibres. Une autre approche consiste à utiliser un dispositif de conversion pour convertir deux liaisons à 12 fibres en trois liaisons à 8 fibres.
Options de câblage pour émetteur-récepteur optique bidirectionnel 40G
Cette solution bidirectionnelle multimode 40G à deux fibres relève le défi de la correction de polarité qui se produit dans un connecteur MTP à 12 fibres, en utilisant deux fenêtres de transmission différentes (850 et 900 nm) transmises de manière bidirectionnelle sur la même fibre. Cette approche permet d'utiliser la même infrastructure de câblage pour le 40GbE que pour les 1 et 10 Gigabit Ethernet. L'émetteur-récepteur bidirectionnel flexible utilise le même format QSFP+ que les émetteurs-récepteurs 40GBASE-SR4 existants. Par conséquent, la même carte de commutation avec ports QSFP+ peut prendre en charge les solutions optiques parallèles 40GBASE-SR4 ou optiques bidirectionnelles 40GBASE-SR-BD.
Ainsi, pour connecter un émetteur-récepteur bidirectionnel 40 GbE à un autre émetteur-récepteur bidirectionnel, un cordon de brassage LC duplex standard de type A vers B peut être envisagé, avec une fibre en position A à une extrémité et une fibre en position B à l'autre. Ce positionnement inversé des fibres permet de diriger un signal de la position d'émission à une extrémité du réseau vers la position de réception à l'autre extrémité. Cependant, cette connectivité directe n'est recommandée qu'au sein d'une rangée d'armoires donnée.
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