QSFP Modül Nedir? Nasıl Çalışır?
Teknolojik gelişmelerin devamlılığı, gittikçe insan hayatının daha fazla bir kısmında yer almasına ve buna bağlı olarak veri alışverişinin hızlı bir biçimde gerçekleştirilmesine yönelik daha yüksek bant genişliği için hız talebine sebep olmaktadır. Bu talebin karşılanmasında büyük rol oynayan fiberoptik transceiverlar yani SFP modüller üzerinde gerekli çalışmalar yapılmakta ve çeşitli ilerlemeler kaydedilmektedir.
SFP modüllerin kullanıcılara sunmakta olduğu hız kapasitesi gittikçe artmaktadır. Önceleri 1G hıza sahip olan SFP modüller, zamanlar 10G, SFP28 teknolojisiyle 25G ve SFP56 teknolojisiyle de 50G hıza ulaşmıştır. Bununla birlikte, bu ilerlemelerin bazı gereksinimleri karşılayamama sorunu ortaya çıkmış ve bu ihtiyaca yönelik olarak mevcut olan SFP modüllerin hız kapasitelerini 4 katına çıkaracak QSFP (Quad Small Form Factor Pluggable) teknolojisi geliştirilmiştir. SFP modüllere göre daha büyük boyutlara sahip QSFP modüller, SFP modüllerinde karşılıklarının dört katı hıza olanak sağlamaktadır. Örneğin; SFP+ modüller 10G bağlantı hızı sağlarken, QSFP karşılığı olan QSFP+ modüller 40G hız sağlamaktadır.
Yukarıda da bahsedildiği üzere, QSFP modüller, SFP modüllerinin 4 katı hıza sahip modüllerdir ve SFP modüller gibi pek çok farklı türde transceiver türü bulunmaktadır.
QSFP’nin Genel Tanımı
QSFP kısaltmasına yer alan Q, Quad kelimesinin kısaltmasıdır ve dört, dörtlü gibi anlamlarını taşımaktadır. Burada kastedilen ise, QSFP’nin, SFP’den 4 kat daha hızlı oluşudur. QSFP modüller, tek bir kasa içerisine yerleştirilen 4 adet SFP modülü karşılamaktadır. Örneğin; 40G kapasiteye sahip bir QSFP+ modül, 4 ayrı 10G SFP+ modülünün sunduğu hizmeti tek başına sağlamaktadır. QSFP modül, sahip olduğu bu karakteristik özellikten dolayı SFP modüllerden daha avantajlıdır. QSFP+ modüller iki nokta arasında 40G bağlantı sağlamak amacıyla kullanılabileceği gibi, tek bir QSFP+ portuna takılan QSFP+ modülü, 4 SFP+ portuna bağlanan 10G SFP+ modüle 40G hızı eşit paylaştıracak şekilde de kullanılabilir. Bu durum, veri merkezlerinde bulunan switchlerin port yoğunluğu göz önüne alındığında oldukça elverişli ve kullanışlıdır.
Bant Genişliği’ne Göre QSFP Modül Türleri
QSFP modüller, Gigabit SFP modül teknolojisi üzerine geliştirilmiştir.
. Hem SingleMode (SM) hem de Multimode (MM) fiber bağlantı için uygundur.
QSFP modül, toplamda 4G’lik bir hız için, kanal başına 1.25 G hıza ulaşabilen birbirinden bağımsız 4 SFP modül kanalını destekleyebilmektedir. Bu QSFP türü, ilk geliştirilen QSFP modülü olmakla birlikte, sağladığı 4G bant genişliği beklenen ilgiyi görmemiş, kullanımı oldukça sınırlı veya bazı durumlarda deneysel düzeyde kalmıştır.
QSFP+ modül ise, 4 farklı 10G hız sağlayan SFP+ modülden oluşmakta ve 40G bant genişliği sağlamaktadır. Kullanımı, günümüzde oldukça yaygındır ve QSFP modülleri bugünkü popülerliğini, bu modüle borçludur. Yaygın kullanımı, dünyada en çok standardın tanımlandığı QSFP modül türü olmasını sağlamıştır.
QSFP28 modülü, 28G hız sağlayan SFP28 teknolojisi üzerinden geliştirilmiş ve 4 ayrı kanaldan toplamda 100G bant genişliği sağlamaktadır. Kanal başına 28G’ye kadar olan hızları desteklese de genellikle piyasada, bu ürünler için kanal başına 25G hız desteği ifade edilmektedir. Artan hız ihtiyacına paralel olarak, pazarda QSFP+ modüllerin yerini yavaş yavaş almaya başlamıştır. QSFP28 modüllerin sağladıkları mesafeler QSFP+ modülerle oldukça benzerdir. MM SR4 türünde, 100 metre, CSR4 türünde ise 500 metre bağlantı mesafesi sağlayabilirler. Singlemode’da ise 2 km’den 40 km’ye kadar bağlantı mesafesi sağlayan türleri bulunmaktadır.
Son zamanlarda yaygınlık kazanmaya başlayan QSFP56 modül ise, 50G hız sağlayan SFP56 teknolojisi üzerinden geliştirilmiş ve 4 ayrı kanaldan toplamda 200G bant genişliği sağlamaktadır. QSFP56 modüller 40G ve 100G modüllere göre daha az sayıda seçenek sunarlar. QSP56 SR4 modüller veri alışverişini en fazla 100 metreye kadar sağlarken, singlemode fiber kullanan LR4 modüllerde ise en fazla 10km mesafeye kadar veri alışverişini sağlayan modüller bulunur. Bunu yanında QSFP56 modüllerde yalnızca MPO konektör bulunur, bu sebeple duplex fiber üzerinden bağlantı sağlamak mümkün değildir. İki nokta arasında bağlantı yapılmak istendiğinde bile 8 fiberli MPO konektörlü kabloların kullanılması gerekir.
Bunun yanında 400G bağlantı hızına erişmek için 8 ayrı SFP56 kanalını birleştiren QSFP-DD (double density) modüllerini de kullanımda görmek mümkündür. QSFP-DD, yakın zamanda tanıtılan QSFP modüllerin erken bir örneğini teşkil etmektedir. QSFP teknolojsi, yeni bir form faktörü tanıtarak, QSFP’deki Q(dört) yerine, aynı kasa içerisine sekiz (Octa) transceiver yerleştirerek, QSFP modüllerin iki katı bir hızı sağlamayı hedefleyen bir teknolojidir. Bu teknoloji ile üretilen ürünlerin henüz piyasaya çıkması sebebiyle, bu teknolojinin piyasa için oldukça yeni ve kullanımının oldukça kısıtlı olduğu söylenebilir.
QSFP+ ve QSFP28 Modül Türleri
QSFP modüllerinde en yaygın kullanım alanına sahip QSFP+ modüle ait çeşitli türler bulunmaktadır. Ağ kurulumunda doğru tercihi yapabilmek için, bu türlerin bilinmesi gerekmektedir.
40GBase-SR4
40GBase-SR4, kısa mesafeli veri alışverişi için kullanılan, MPO konektörlü en yaygın 40G transceiverdır. 40G ve üzeri hızlardaki MM modüllerde OM3 ve üzeri fiber kabloların kullanılması gerekir. Modüllerden optimum verim alınması için OM4 fiber kablo kullanımı daha uygun bir seçenektir. 40g SR (Short Range) transceiverlar OM3 fiber kablo ile 100 metre mesafeye kadar veri alışverişi sağlayabilirken, OM4 tip fiber kablo bu mesafeyi 150 metreye kadar yükseltebilmektedir.
40GBase-CSR4
40GBase-CSR4, 40GBase-SR4 modül gibi bir MPO arayüzüne sahiptir. Ancak, CSR4 daha uzun veri iletimini destekleyebildiği için SR4’ün bir üst versiyonu olarak kabul edilir. OM3’te 300m’ye ve OM4’te 400m’ye kadar veri alışverişini sağlar.
40GBase-LR4L
40GBase-LR4 Lite, 40GBase-LR4 gibi SingleMode bir fiber kablo üzerinden uzun menzilli 40G veri alışverişi için kullanılır. Aradaki fark, LR4‘ün 10 km‘ye kadar olan bağlantı uzunluklarını destekleyebilmesine karşın, LR4L‘nin yalnızca 2 km‘ye kadar çıkabilmesidir.
40GBase-LR4
40GBase-SR4 kısa mesafeli alışverişi için kullanılırken, 40GBase-LR4 ise uzun menzilli veri alışverişi içindir. Bu transceiver tipi, çift yönlü LC konektörlü, SingleMode bir fiber kablo aracılığıyla 10 km‘ye kadar bağlantı uzunluklarını destekler.
100GBase-SR4
100GBase-SR4, kısa mesafeli veri alışverişi için kullanılan en yaygın 100G transceiverdır ve QSFP28 SR4 optik modülü olarak bilinir. 100GBase-SR4, OM3 Multimode fiber ile kullanıldığında 70m ve OM4 MultiMode fiber ile kullanıldığında 100m bağlantı uzunluğu sağlayan, 4x25G iletim modeline sahip bir MPO konektörlü fiber optik transceiverdır.
100GBase-LR4
100GBase-LR4, QSFP28 LR4 olarak bilinir. SingleMode fiber ile kullanılır ve dublex LC konektör yapısını destekler. İletim mesafesi 10 km‘ye ulaşabilir ve bu da büyük veri merkezlerinin iletim mesafesi gereksinimlerinin sürekli artması için bir çözüm sağlar.
QSFP Modüllerde Kullanılan LC ve MPO Konektörlerin Tanımı ve Farkı
QSFP modüllerde LC ve MPO olmak üzere iki farklı konektör tipi kullanılmaktadır.
LC konektörlü modüller iki QSFP modül arasında doğrudan bağlantı yapmak için kullanılır. Bu tip bir uygulamada, duplex (çift kıl) fiber bağlantı üzerinden QSFP+ için 40G, QSFP28 için 100G doğrudan bağlantı sağlanabilir. QSFP modüller, aynı kasa içerisindeki 4 farklı SFP modülden oluşmaktadır. LC konektörlü modüllerde, bu dört bileşenin vericisi farklı dalga boylarında gönderim yapmaktadır. QSFP modülün giriş ve çıkışında ise, gönderilen dört dalga boyunu tek kıl fiber üzerinde birleştiren, tek kıl üzerinden gelen farklı dalga boylarını ayırarak farklı alıcılara gönderen bir WDM ( https://www.youtube.com/watch?v=jEGX1YtoeFI ) filtresi bulunur. Bu sayede, QSFP modüller tek core fiber üzerinden dört farklı sinyal gönderirken, diğer fiber core üzerinden de dört farklı sinyali alabilir ve toplamda 40G veya 100G hızında bağlantıya olanak sağlar.
MPO konektörlü modüllerde ise, bu durum farklıdır. QSFP modüllerde 12 core MPO/MTP konektörleri olsa da bu fiberlerden yalnızca sekiz tanesini kullanılmaktadır. Kullanılan fiberlerden dört tanesi birer vericiye, diğer dört tanesi ise birer alıcıya doğrudan bağlıdır. Böylece herhangi bir sinyal birleştirmeye gerek kalmadan sekiz core fiber üzerinde dört ayrı full-duplex bağlantı sağlanmış olur.
MPO konektör kullanımının sağladığı en önemli avantaj ise, bir noktadan çok noktaya bağlantı yapmaya olanak sağlamasıdır. Bu iş için fan out adı verilen patch cordlar kullanılır. Bu patchcordların bir ucunda MPO/MTP konektörü, diğer ucunda ise sekiz adet LC konektör bulunur. Bu sayede bir QSFP+ modülden 4 ayrı noktadaki SFP+ modüle duplex fiber bağlantı sağlanabilir.
Bir noktadan dört noktaya bağlantı yapma özelliği QSFP DAC kablolarla da mümkündür. Bu iş için üretilen DAC kablolara breakout kablolar denir. Örneğin bir breakout kablonun bir ucunda QSFP28 modül bulunurken, diğer ucunda SFP28 modüller bulunur ve bir noktayı dört ayrı noktaya, her bağlantı 25G hızında olacak şekilde bağlayabilir.
Sonuç
Kısaca özetlemek gerekirse QSFP, SFP transceiverların yeterli gelişme hızını sağlayamaması nedeni ile, daha yüksek hızlara ulaşmak için geliştirilmiş bir standarttır. QSFP teknolojisi ile tek bir modül içerisine dört farklı transceiver yerleştirilerek SFP modüllerin dört katı hızda bağlantı sağlanması mümkün kılınır. Bu hızları sağlamak için QSFP modüller dört vericinin sinyallerini birleştirerek tek core fiber üzerinden iletebilir veya 8 core MPO konektörler kullanılarak her bir alıcı ve verici sinyalleri farklı corelar üzerinden taşınabilir. Bunun yanında, MPO konektörlü QSFP modüllerden, aynı hıza karşılık gelen dört farklı SFP modüle de bağlantı sağlanabilir.
QSFP modül özellikleri ve kullanımı ile ek bilgi almak ya da hangisini tercih etmeniz gerektiği ile ilgili firmamıza danışmak isterseniz, info@sfpturkiye.com elektronik posta adresi üzerinden veya 0 555 090 87 37 numaralı telefondan satış temsilcilerimiz ile doğrudan iletişime geçebilirsiniz. Ayrıca SFP Türkiye (www.sfpturkiye.com) ve Kreasis (www.kreasis.com) web sitelerinden fiber optik ürünlerimizi ve network ürün gruplarımızı inceleyebilirsiniz.
SFPTÜRKİYE, Kreatif Sistemler Elektronik, Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti.’nin TPE onaylı markasıdır.
02122705732 – 02122705737
